Справочник химика 21. Чугун температура плавления
Чугун температура затвердевания - Справочник химика 21
Для регенерации раствора сернистого аммония служит чугунная колонна внутренним диаметром 300 мм и высотой около 7800 мм, содержащая 0,4 м колец Рашига из хромоникелевой стали. В этой колонне регенерируется 1 м /час раствора. Раствор сернистого аммония поступает в верхнюю часть колонны, в нижнюю часть вводится водяной пар. В верхней части колонны находится редукционный вентиль, при помощи которого в колонне поддерживается давление 1,7 ати, что соответствует температуре 117°. Из нижней части колонны, в которой поддерживается температура, превышающая температуру плавления серы (119°), отбирается жидкая сера (99,5%-ная). Сера стекает в алюминиевые изложницы медленно движущегося конвейера, из которых пос.ле затвердевания ее извлекают в виде блоков. [c.151]
| Таблица 2. Скорости снижения температуры при затвердевании и продвижения франта загвердеванни отбеленных чугунов |  |
Понижение температуры затвердевания растворов имеет важное значение в природе и в технике. Например, выплавка чугуна из железной руды существенно облегчается тем, что температура плавления железа понижается примерно на 250 град благодаря растворению в нем углерода и других элементов. Тугоплавкие окислы в смеси с флюсами (СаО) плавятся при сравни-Ч i тельно низкой температуре, образуя рас- [c.92]
Необходимо еще отметить, что для отливки бомб должен применяться лишь чистый мягкий свинец и в плавильном котле должна поддерживаться равномерная температура в 380—420° (при этом применяются пирометры). Для сравнительных испытаний следует по возможности брать бомбы из одной и той же плавки. Для свинцовых отливок лучше всего пользоваться чугунными формами, открытыми сверху и имеющими на дне круглый стержень для образования канала в бомбе. Формы перед литьем натираются графитом. Так как свинец при затвердевании уменьшается в объеме, то застывающую поверхность его необходимо прокалывать раскаленным железным стержнем и доливать свинец, пока не прекратится усадка. [c.670]
Клей ВС-ЮТ является раствором синтетических смол в органических растворителях. Применяют его для наращивания и склеивания различных металлов и неметаллических материалов в любом сочетании, например фрикционных накладок. Режим отверждения при температуре 170—190 °С в течение 60—90 мин. Пастообразные клеевые составы имеют весьма разнообразную рецептуру. Наибольшее распространение получили составы на основе эпоксидных смол ЭД-6 и ЭД-5 (меньшей вязкости). Перед использованием смолу разогревают до температуры 60—80 °С, затем на 100 г смолы добавляют 15 г пластификатора (дибутилфталата), затем наполнитель (чугунный порошок, окись железа, графит, алюминиевую пудру и др.) в требуемом количестве. Все перемешивают. Не ранее чем за 20 мин до нанесения мастики добавляют отвердитель (полиэтиленполиамин) в количестве 10 г. Мастику наносят на пораженное место (разделанную трещину, пораженный коррозией участок детали), подогретое до температуры 70—80 °С, металлической лопаткой. Затвердевание слоя происходит за 24—48 ч. При заделке крупных [c.41]
Наклон кривой ОВ определяется характером вещества, а также строением жидкой и кристаллической фаз. Для таких веществ, как вода, чугун, висмут, серебро и некоторые другие, объем при затвердевании увеличивается (плотность уменьшается). Температура плавления таких веществ с повышением давления понижается (с повышением давления они плавятся легче), и кривая ОВ имеет наклон влево. У большинства же других вещест (свинец и др.) объем при затвердевании уменьшается (плотность увеличи вается). Температура плавления таких веществ при повышении давления повышается (они плавятся при высоких давлениях труднее, чем при низ. сих). Кривая 08 на диаграмме для таких веществ имеет наклон вправо. [c.137]
При расчете шихты угар компонентов сплава рекомендуется принимать следующий углерода 10—15%, кремния 6—8%, молибдена 4—6%. Температура выпуска металла должна быть в пределах 1300—1320° С температура заливки 1220—1260° С. Кремнемолибденовый чугун дает значительную линейную усадку (2,1—2,5%) и склонен к образованию внутренних напряжений при затвердевании и охлаждении. Механическая обработка изделий из кремнемолибденового сплава возможна только шлифованием. Принципы конструирования аппаратуры из антихлора те же, что и аппаратуры из ферросилида. [c.308]
Чугунами называют щирокий круг сплавов на основе железа, содержание углерода в которых выше 1,7% Именно такой особенностью состава объясняется относительно низкая по сравнению со сталями температура плавления этих сплавов и стремление слегка расширяться при затвердевании, (эти свойства делают чугун идеальным материалом для изготовления литых деталей). [c.52]
Железо получают выплавкой из смеси оксидной руды с коксом, так что в расплаве имеется избыток углерода. Расплавленное железо растворяет до 4,3% углерода, при этом температура затвердевания эвтектической смеси составляет 1150°С. Поэтому чугун содержит около 4% углерода. За счет примеси глин в рудах в железо переходит также до 2% кремния. Углерод в чугуне в зависимости от содержания кремния может присутствовать в форме цементита (белый чугун) илн графита (серый чугун). Наличие кремния благоприятствует разложению цемен- [c.500]
Механические свойства чугуна зависят также от скорости охлаждения отливок, температуры, толщины и веса отливаемых изделий. Чем быстрее происходит охлаждение жидкого чугуна при затвердевании, тем более мелкими получаются графитовые включения и основная структура отливок. Охлаждение жидкого чугуна с более высокой температурой также способствует получению мелкораздробленного графита. Таким образом, изменяя скорость охлаждения, температуру, толщину и количество элементов, влияющих на грефитизацию, можно получить серые чугуны с разной структурой и свойствами.. [c.171]
Развитие промышленного производства хлорида железа. В 1923 г. было организовано производство шестпводного хлорида железа на заводе Гольдшмидт в Германии. В футерованный кислотоупорными плитками аппарат емкостью 6—7 м3 загружали около 4 т концентрированной соляной кислоты и постепенно, в течение 3—4 дней добавляли куски стального лома. Процесс вели до нейтральной реакции в присутствии избытка железа для предотвращения перехода в раствор меди, цинка, марганца и других металлов, расположенных левее железа в ряду напряжений. Полученный раствор отфильтровывали на фильтрарессе и направляли в чугунные эмалированные хлораторьг, снабженные рубашками для подогрева реакционной массы. Хлорирование начинали при 90 °С, к концу процесса температура достигала 105—110°С. Горячий раствор хлорида железа поступал в кристаллизаторы —эмалированные чаши с лопастными мешалками и рубашками для охлаждения. Образующуюся кашеобразную массу переносили на специальные плиты и распределяли на них слоем толщиной около 50 мм. После затвердевания массу разбивали на куски и упаковывали в специальную тару. Производительность цеха не превышала 800—900 т/год. [c.397]
После получения в электропечах карбида кальция расплавленный карбид при температуре 1 900—2 000° С через выпускные отверстия электропечей выливается в чугунные изложницы. В этих изложницах происходят предварительное охлаждение и затвердевание карбида. Застывший карбидный блок для окончательного охлаждения перемещается при помощи подвесной электрической дороги в отделение охлаждения. В зависимости от времени года и размера карбидных блоко в на их охлаждение до 50—60° С требуется от 12 до 24 ч. Остывшие блоки поступают па окончательную операцию— дробление. [c.197]
Дальнейшее охлаждение твердых сплавов приводит (вследствие превращения -[-железа в а-железо и снижения растворимости углерода) к распаду аустенита при этом избыточный углерод связывается с железом в цементит. Превращение это для сталей начинается при температурах, отвечающих кривой FGD, причем в сталях, содержащих до 0,83% углерода, выделяется феррит, а в сталях с большим содержанием — цементит (называемый вторичным, в отличие от первичного, выделяющегося из жидких чугунов). Распад продолжается до 723° С, при этом оставшийся аустенит превращается в смесь мельчайших кристалликов феррита и цементита такая эвтектоидная смесь (в отличие от эвтектической, образующейся при затвердевании расплава, — это продукт превращения твердой фазы) называется перлитом (от нем. Perle — жемчуг) вследствие ее радужной окраски при рассматривании под микроскопом (рис. 62). При этой же температуре происходит распад аустенита и в белых чугунах, состоящих также из цементита и перлита (см. линию HGI на диаграмме). С увеличением процента углерода в сплаве возрастает содержание в нем цементита, что влечет за собой увеличение прочности и твердости, но снижение пластичности. При медленном охлаждении чугунов значительная часть цементита также распадается на феррит и графит. Такие чугуны обычно называются серыми (от окраски их, обусловленной наличием графита). [c.169]
Так как кристаллизация в вертикальном положении создает неодинаковые условия затвердевания металла по длине вала, структура и механические свойства образцов, вырезанных с противоположных концов вала, также неодинаковы. Нижний конец вала затвердевает быстрее, верхний, имеющий прибыль, остывает медленнее, и поэтому его структура отличается большим содерл анием феррита и более крупным строением графита по сравнению с графитом нижнего конца вала. Учитывая неоднородность структуры, получаемой непосредственно при отливке, валы подвергаются термической обработке (нормацизации) по следующему режиму нагрев до 860—880° с выдержкой в течение 6—8 час., охлаждение с печью до 760—780°, дальнейшее охлаждение на воздухе. Для снятия термических напряжений валы подвергаются отпуску прн температуре 500—550°. Однако термическая обработка не устраняет полностью неоднородности структуры и значений механических свойств коленчатого вала. В различных концах вала получаются хотя и неодинаковые механическпе свойства, но по своему значению они выше требований ТУ на чугун для коленчатых валов. Раньше коленчатые валы тепловозов отливались из чугуна марки ХНМ (содержащего дефицитные и дорогие присадки хрома, никеля и молибдена), механические свойства которого значительно ниже, чем высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Можно отмстить, что влияние прибыли от верхнего конца распространяется около 10%. [c.233]
Устранение неплотности заваркой дефектных мест у стального литья не представляет трудностей. Но исправление брака чугунных отливок установкой штифтов, широко применяемое до настоящего времени, а также пропиткой жидким стеклом или подобными материалами, недостаточно надежно-и недопустимо для цилиндров, особенно у холодильных компрессоров. Хорошие результаты получают при исправлении дефектов чугунного литья пропиткой бакелитовым лаком ] ли игелитом, которым заполняются поры в литье под вакуумом или под давлением. Затвердевание (полимеризация) лака производится, начиная с температуры 80° С, последовательно поднимающейся до 140° С. Отливки с мелкими порами нельзя исправить таким способом, потому что довольно вязкий бакелитовый лак не проникает в микроскопические каналы в литье. Однако в этом случае бывает достаточным покрыть дефектные места слоем бакелитового лака. [c.98]
Высокохромистые чугуны обладают высокой коррозионной стойкостью в азотной, серной, фосфорной и других кислотах прн температурах кипения растворов. Высокохромистые чугуны выплавляют в электроплавильных печах. Детали отливают при температуре чугуна 1350—1380° С, в сухие формы с большой газопроницаемостью. При отливке высокохромистые чугуны дают заметную усадку, что> может привести при затвердевании к появлению трещин в отливках и возникновению больших внутренних напряжений. В связи с этим отливки подвергают отжигу при медленном нагреве до 850° С и выдержке (из расчета 1 ч на 25 мм толщины стенок литья), а затем мс длен,н 0 охлаждают. [c.85]
chem21.info
Плавление чугуна | Справочник конструктора-машиностроителя
КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине : “ Техника и технология отрасли : промышленность ” на темку : “ Сущность и особенности производства чугуна.Главные дороги и направления совершенствования и повышения экономической эффективности технологий подготовительно - обогатительного и металлургического производства ” Выполнил : студент Васильев М.Ю. группа М - 82 Научный шеф : Нечепуренко В.Н. Сумы 2000
окна вокруг В.на ней располагают все составные части шихты.Самая загрузка шихты в вагранку может производиться как вручную, так и каким-либо механич. способом.В немецких литейных весьма распространены ав - томатич. наклонные подъемники, при которых завалка шихты в шахту В.происходит автоматически через боковые воронки, прилаженные к кожуху на уровне загрузочного окна, и применение физич. мускульной мощности рабочего сводится к экстремуму.Однако, несмотря на значительное распространение этого способа загрузки, его невозможно признать совершенно разумным, ибо при боковой завалке в шахту материалов происходит неравномерный ( косой ) сход колош, и плавка может сорваться со всеми следующими из этого последствиями.Гораздо удобнее загрузочное устройство, допускающее подачу шихты по оси В.( инжиров.11 ).
Восстановление оксидов железа оксидом углерода По степени убывания кислорода оксиды железа располагаются в слой : Fe 2 O 3, Fe 3 O 4 и FeO, охватывающие соответственно 30, 06 ;27, 64 и 22, 28 % кислорода.Из трех оксидов железа, взятых в свободном состоянии, наиболее прочнее в условиях рабочего пространства доменной печи, а точнее при температуре выше 570° С, является FeO.Восстановление железа из его оксидов протекает постепенно путем последовательного удаления кислорода и в зависимости от температуры может быть написано двумя схемами : при температуре выше 570° С Fe 2 O 3 速 Fe 3 O 4 ® FeO ® F при температуре ниже 570° С Fe 2 O 3 速 Fe 3 O 4 ® Fe.Ниже 570° С прочность FeO становится меньше прочности Fe 3 O 4 и она превращается в Fe 3 O 4 и Fe.В доменной печи восстановление железа из его оксидов протекает в основном по главной схеме, так как уже через несколько минут после загрузки материалов на колошник они нагреваются до температуры выше 570° С. Большая половина кислорода, объединенного в оксиды железа, отбирается оксидом углерода, поэтому основным восстановителем в доменной печи является оксид углерода.Восстановление оксидов железа оксидом углерода при температуре выше 570° С течет по реакциям : 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.
Для упрощения принимаем, что чугунная чушка имеет форму параллелепипеда.Поскольку чугунные чушки имеют небольшой размер по сравнению с размерами вагранки, то считаем, что температура среды и коэффициент теплоотдачи пО всем границам для данного момента времени одни.Температура среды и коэффициент теплоотдачи меняются по высоте вагранки и полностью расплавиться чугунная чушка должна за время τ = 3600с ( по практическим данным работы вагранки ).При расчете нагрева и плавления чугунного тела учитывалось, что внутри жесткого чугуна содержатся легкоплавкие компоненты с определенными теплофизическими свойствами, установленными по практическим данным.В процессе нагрева эти компоненты могут образовать редкую фазу.
При взаимодействии жидких продуктов плавки с раскаленным коксом в заплечиках и горне происходит усиленное восстановление кремния, марганца и фосфора из их оксидов, растворенных в шлаке.Тут же поглощенная металлом в ходе плавки сера переходит в шлак.Железо и фосфор печи целиком восстанавливаются и пересекают в чугун, а степень восстановления кремния и марганца и полотна удаления из чугуна серы в большой степени зависят от температурных условий, химического состава шлака и его числа.
Для упрощения принимаем, что чугунная чушка имеет форму параллелепипеда.Поскольку чугунные чушки имеют небольшой размер по сравнению с размерами вагранки, то считаем, что температура среды и коэффициент теплоотдачи пО всем границам для данного момента времени одни.Температура среды и коэффициент теплоотдачи меняются по высоте вагранки и полностью расплавиться чугунная чушка должна за время τ = 3600с ( по практическим данным работы вагранки ).При расчете нагрева и плавления чугунного тела учитывалось, что внутри жесткого чугуна содержатся легкоплавкие компоненты с определенными теплофизическими свойствами, установленными по практическим данным.В процессе нагрева эти компоненты могут образовать редкую фазу.
Вагранка ( рис.109 ) представляет собой шахтную плавильную печь, внешний металлический кожух которой выложен изнутри огнеупорным шамотным кирпичом 7.Между кожухом 8 и огнеупорным кирпичом оставляется, который нельзя отменить засыпается кварцевым песком.Кожух вагранки устанавливается на массивной чугунной или стальной подовой плите 3 с отверстием посредине, одинаковым внутреннему диаметру шахты вагранки.Отверстие в подовой плите закрывается крышечкой 2, обладающей особое запорное устройство.Подовая плита 3 поставлена на четырех колоннах У, которые укореняются на фундаментной плите.Донышко 15 вагранки, называемое лещадью, набивается огнеупорной смесью.В нижней части вагранки у лещади предусматривается отверстие — лётка 13 для выпуска расплавленного чугуна.С противоположной стороны существует второе отверстие 4 для выпуска шлака.
Выполненный теоретический анализ плавления чугунных чушек в большегрузной вагранке с использованием разработанной программы открывает, что полнейшее расплавление чугуна происходит на ярусе в районефурменных зон ( расчет по времени движения шихтовых материалов ).Легкоплавкая составляющая расположенная внутри объема чугунной чушки, полностью расплавляется на ярусе 2, 5 – 3, 0 м выше фурменных зон.
spravconstr.ru
Температура плавления железа
Железом человек начал владеть (ковать, плавить) спустя несколько тысячелетий после освоения работ с медью. Первое самородное железо в виде комков было найдено на Ближнем Востоке в 3000 году до нашей эры. А металлургия железа, по мнению специалистов, возникла в нескольких местах планеты, разные народы осваивали этот процесс в разное время. Благодаря этому железо как материал для изготовления орудий труда, охоты и войны вытеснило камень и бронзу.
Первые процессы изготовления железа назывались сыродутными. Суть заключалась в том, что в яму засыпалась железная руда с древесным углем, который разжигали и плотно закупоривали, оставляя дутьевое отверстие, через которое подавался свежий воздух для дутья. В процессе такого нагрева температура плавления железа, конечно, не могла быть достигнута, получалась размягченная масса (крица), в которой находился шлак (зола от топлива, окислы руды и породы).
Далее полученную крицу несколько раз проковывали, удаляя шлак и другие не нужные включения, этот трудоемкий процесс производился по несколько раз, в результате чего из общей массы до финишной операции доходила пятая часть. С изобретением водяного колеса появилась возможность подавать значительное количество воздуха. Благодаря такому дутью температура плавления железа стала достижимой, появился металл в жидком виде.
Этим металлом был чугун, который не ковался, но было замечено, что он хорошо заполняет форму. Это были первые опыты по чугунному литью, которое с некоторыми усовершенствованиями и изменениями дошло до наших дней. Со временем был найден способ переработки чугуна в сварочное железо. Куски чугуна загружались с древесным углем, в ходе этого процесса чугун размягчался, происходило окисление примесей, в том числе углерода. В результате чего металл становился густым, температура плавления железа повышалась, т.е. получалось сварочное железо.
Таким образом, металлурги того времени смогли разделить единый процесс на две ступени. Этот двухступенчатый процесс в самой идее сохранился до настоящего времени, изменения в большей степени касаются появлению процессов, происходящих на втором этапе. Чистое железо или металл, имеющий минимум примесей, практического применения почти не имеет. Температура плавления железа по диаграмме железо – углерод находится в точке А, что соответствует 1535 градусам.
Температура кипения железа наступает при достижении отметки 3200 градусов.
На открытом воздухе железо со временем покрывается оксидной пленкой, во влажной среде появляется рыхлый слой ржавчины. Железо с момента его появления и по сегодняшний день является одним из главных металлов. Используется железо, главным образом, в виде сплавов, которые различаются по свойствам и составу.
При какой температуре плавится железо, зависит от содержания углерода и других компонентов, входящих в состав сплава. Наибольшее применение имеют углеродистые сплавы – чугун и сталь. Сплавы, содержащие углерод более 2%, называют чугуном, менее 2% относятся к стали. Чугун получают в доменных печах, путем переплава обогащенных на аглофабрике руд.
Сталь выплавляют в мартеновских, электрических и индукционных печах, в конвертерах.
В качестве шихты применяется металлический лом и чугун. Путем окислительных процессов из шихты удаляется лишний углерод и вредные примеси, а добавки легирующих материалов позволяют получить нужную марку стали. Для получения стали и других сплавов современные металлургия использует технологии электрошлакового переплава, вакуумные, электронно-лучевые и плазменные плавки.
В разработке находятся новые методы плавления стали, предусматривающие автоматизацию процесса и обеспечивающие получение высококачественного металла.
Научные разработки достигли такого уровня, когда можно получать материалы, выдерживающие вакуум и большое давление, большие температурные перепады, агрессивную среду, радиационные излучения и т.п.
fb.ru
