Чугун является промежуточным продуктом в черной металлургии при производстве стали , также известный как чернового железа , который получают путем плавки железной руды в доменной печи . Чугун имеет очень высокое содержание углерода , обычно 3,8–4,7% [1], наряду с кремнеземом и другими составляющими шлака , что делает его очень хрупким и непригодным непосредственно в качестве материала, за исключением ограниченного применения. [2]
Традиционная форма пресс - форм , используемых для чугуна слитков была разветвленности структура , образованная в песке , с большим количеством отдельных слитков под прямым углом [3] в центральный канал или «бегуна», напоминающее помет поросят будучи ухаживали на свиноматку . Когда металл охладился и затвердел, более мелкие слитки («свиньи») просто отломались от направляющей («свинья»), отсюда и название «чугун». [4] Поскольку чугун предназначен для переплавки, неравномерный размер слитков и включение небольшого количества песка вызвали лишь незначительные проблемы, учитывая простоту литья и обращения с ними.
История [ править ]
Выплавка и производство кованого железа было известно в древней Европе и на Ближнем Востоке, но его производили в цветниках путем прямого восстановления. Чугун в Европе не производился до средневековья . В китайском делали чугун в более поздней династии Чжоу (который закончился в 256 г. до н.э.). [5] Такие печи, как Лапфитан в Швеции, могут быть датированы 12 веком; и некоторые в Марке (сегодня часть Вестфалии , Германия) до 13-го. [6] Остается установить, произошли ли эти североевропейские разработки от китайских. Вагнер [7]постулировал возможную связь через персидские контакты с Китаем по Шелковому пути и контакты викингов с Персией [5], но существует хронологический разрыв между периодом викингов и Лапфитантом.
Фазовый переход чугуна в жидкость в печи удалось избежать , поскольку обезуглероживание чугуна в сталь было чрезвычайно утомительным процессом с использованием средневековых технологий.
Использует [ редактировать ]
Традиционно чугун перерабатывался в кованое железо в кузницах для изысканной отделки , позднее в печах для пудлинга , а в последнее время - в сталь . [8] В этих процессах чугун расплавляется, и при его перемешивании или взбалтывании над ним направляется сильный поток воздуха. Это вызывает полное окисление растворенных примесей (например, кремния). Промежуточный продукт лужения известен как очищенный чугун , мелкий металл или очищенное железо . [9]
Чугун также можно использовать для производства серого чугуна . Это достигается переплавкой передельного чугуна, часто вместе со значительным количеством стали и лома , удалением нежелательных примесей, добавлением сплавов и регулированием содержания углерода. Некоторые марки чугуна подходят для производства высокопрочного чугуна . Это чугуны высокой чистоты, и в зависимости от марки производимого высокопрочного чугуна эти чугуны могут содержать мало элементов кремния, марганца, серы и фосфора. Эти типы чугуна используются для разбавления всех элементов (кроме углерода) в шихте из высокопрочного чугуна, что может быть вредным для процесса производства высокопрочного чугуна.
Современное использование [ править ]
До недавнего времени чушковый чугун обычно выливался прямо из нижней части доменной печи через желоб в тележку-ковш для передачи на сталеплавильный завод в основном в жидкой форме; в этом состоянии, чугун был передан в качестве горячего металла . Затем чугун выливали в сталеплавильный сосуд для производства стали, обычно в электродуговую печь , индукционную печь или кислородную печь , где избыток углерода выгорает и регулируется состав сплава . Более ранние процессы для этого включали в себя кузницу для украшений, печь для лужения., Бессемеровский процесс и мартеновская печь .
Современные сталелитейные заводы и заводы по производству чугуна прямого восстановления перемещают расплавленный чугун в ковш для немедленного использования в сталеплавильных печах или разливают его в чушки на чугунолитейной машине для повторного использования или перепродажи. Современные машины для разливки поросят производят поросят-палочки, которые при выгрузке разбиваются на более мелких поросят весом 4–10 кг.
Ссылки [ править ]
- ^ Лагерь, Джеймс Макинтайр; Фрэнсис, Чарльз Блейн (1920). Производство, формование и обработка стали (2-е изд.). Питтсбург: Carnegie Steel Co., стр.174 . OCLC 2566055 .
- ^ Сэмюэл THOMAS (сентябрь 1899 г.). «НАПОМИНАНИЯ РАННЕЙ АНТРАЦИТНО-ЖЕЛЕЗНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ» . СДЕЛКИ АМЕРИКАНСКОГО ИНСТИТУТА ГОРНЫХ ИНЖЕНЕРОВ (перепечатка TheHopkinThomasProject.com) . Архивировано 14 марта 2014 года . Дата обращения 5 декабря 2016 .
- ^ Глоссарий терминов по металлообработке . Промышленная пресса . 2003. с. 297. ISBN. 9780831131289. Архивировано 24 февраля 2017 года.
- ^ Производство, формовка и обработка стали: выпуск чугуна (PDF) . Стальной фундамент AISE. 1999. с. 18. Архивировано из оригинального (PDF) 04 марта 2016 года.
- ^ а б Вагнер, Дональд. Железо и сталь в Древнем Китае . Лейден 1996: издательство Brill Publishers
- ^ Несколько статей в Важность производства чугуна: технические инновации и социальные изменения: документы, представленные на конференции Норберга, май 1995 г., изд. Герт Магнуссон (Jernkontorets Berghistoriska Utskott H58, 1995), 143-179.
- ^ https://www.persee.fr/doc/befeo_0336-1519_1995_num_82_1_2347
- ^ RF Tylecote, История металлургии (2-е издание, Институт материалов, Лондон, 1992).
- Перейти ↑ Rajput, RK (2000). Инженерные материалы . С. Чанд. п. 223. ISBN 81-219-1960-6.
 | Викискладе есть медиафайлы по теме чугуна . |
