Як виробляють чавун, довідник конструктора-машинобудівника
Стали найчастіше твердее, міцні і зносостійкі.
Чавуни ж тендітніші, але володіють хорошими ливарними властивостями.
Сталь є похідною від чавуну. тому
виробництво її в головному двох етапів. із залізних руд вперед отримують чавун. потім з чавуну і сталевого брухту отримують сталь.
Ковкий чавун отримують тривалим відпалом білого чавуну. в результаті якого утворюється графіт пластівчасту форми.
Металева основа такого чавуну. феррит і рідше перліт.
Ковкий чавун отримав свою назву через - за підвищеної пластичності і в'язкості (при всьому при тому, що обробці тиском не піддається).
Ковкий чавун володіє підвищеною міцністю при розтягуванні і рослим опором удару.
З ковкого чавуну виготовляють деталі непростий фігури. картери заднього моста машин, гальмівні колодки, трійники, косинці і т. д.
коли температура опускається суміші руди з коксом досягає 600 - 700 ° С.
В результаті утворюється жорстке, але ніздрювате губчасті залізні, яке потім плавиться в нижній, більш гарячій частині доменної печі (горні).
термохімія доменної печі зводилася б до вище простим написаним рівнянням. якби доменну піч можна було завантажувати чистими оксидом заліза і вуглецем і продувати чистим киснем.
На самому ж занятті у вдувати дусі більше азоту, ніж кисню, а руда може включати понад 50% безрудних мінералів (порожньої породи), в основному силікатів.
Азот проходить через піч, не вступаючи в реакцію, але з силікатами справа складніша.
Щоб можна було відокремити силікати від заліза і виключити з печі, вони необхідні бути слабкими.
Силікати, присутні в залізній руді, утворюють розплавлений шлак при взаємодії з вапном CaO.
Для цього в піч разом з рудою завантажують в необхідній пропорції вапняк CaCO3.
Вапняк, або "флюс", гниє у верхній частині печі відповідно реакції
В результаті тривалої продувки повітрям зі шматків руди виходили майже без домішок шматочки справжнього заліза, які зварювали між собою ковальським способом в зону, які далі використовувалися для виробництва необхідних людині виробів.
Це технічно чисте залізо тримало дуже небагато вуглецю і трохи домішок (справжній деревне вугіллячко і хороша руда), тому воно добре кувалася і зварюють і практично не корродировать.
Процес виступав при відносно низькій температурі (до 1100 ... 1350 o С), метал не плавився, т. Е. Відновлення металу виступало в рішучої фазі.
У підсумку виходило ковке (рев) залізо.
Проіснував цей спосіб до XIV століття, а в кілька вдосконаленому вигляді до початку XX століття, але був помалу витіснений крічним переділом.
Ковкий чавун отримують тривалим відпалом білого чавуну. в результаті якого утворюється графіт пластівчасту форми.
Металева основа такого чавуну. феррит і рідше перліт.
Ковкий чавун отримав свою назву через - за підвищеної пластичності і в'язкості (при всьому при тому, що обробці тиском не піддається).
Ковкий чавун володіє підвищеною міцністю при розтягуванні і рослим опором удару.
З ковкого чавуну виготовляють деталі непростий фігури. картери заднього моста машин, гальмівні колодки, трійники, косинці і т. д.
Відновлення оксидів заліза оксидом вуглецю За рівнем зменшення кисню оксиди заліза розташовуються в шар. Fe 2 O 3, Fe 3 O 4 і FeO, що охоплюють відповідно 30, 06;
27, 64 і 22, 28% кисню.
З трьох оксидів заліза, взятих у вільному стані, найбільш міцніше в умовах робочого простору доменної печі, а точніше при температурі вище 570 ° С, є FeO.
Відновлення заліза з його оксидів протікає поступово шляхом послідовного видалення кисню і в залежності від температури може бути написано двома схемами. при температурі вище 570 ° С Fe 2 O 3 速 Fe 3 O 4 ® FeO ® F при температурі нижче 570 ° С Fe 2 O 3 速 Fe 3 O 4 ® Fe.
Нижче 570 ° С міцність FeO стає менше міцності Fe 3 O 4 і вона перетворюється в Fe 3 O 4 і Fe.
У доменній печі відновлення заліза з його оксидів протікає в основному по головній схемі, так як вже через кілька хвилин після завантаження матеріалів на колошником вони нагріваються до температури вище 570 ° С. Більша половина кисню, об'єднаного в оксиди заліза, відбирається оксидом вуглецю, тому основним відновником в доменній печі є оксид вуглецю.
Відновлення оксидів заліза оксидом вуглецю при температурі вище 570 ° С тече по реакціях. 3Fe 2 O 3 + СО ® 2Fe 3 O 4 + СО 2 + 37, 137 МДж, Fe 2 O 3 + mCO «3FeO + (m - 1) CO + СО 2 - 20, 892 МДж, FeO + nCO« Fe + (n - 1) CO + СО 2 + 13, 607 МДж.