Чугунный чугун

Чушковый чугун , также известный как сырое железо , является промежуточным продуктом , используемым в черной металлургии при производстве стали . Его получают путем переплавки железной руды в доменной печи . Чушковый чугун имеет высокое содержание углерода , обычно 3,8–4,7%. ^[1] вместе с кремнеземом и другими окалинами , что делает его хрупким и бесполезным непосредственно в качестве материала, за исключением ограниченного применения. ^[2]

Этимология

Традиционная форма форм, используемых для изготовления слитков чугуна , представляет собой разветвленную структуру, сформированную в песке , со множеством отдельных слитков, расположенных под прямым углом. ^[3] к центральному каналу или «бегуну», напоминающему помет поросят вскармливает которых свиноматка , . Когда металл остывал и затвердевал, слитки меньшего размера («свиньи») просто отрывались от желоба («свинья»), отсюда и название «чугун». ^[4] Поскольку чугун предназначен для переплавки, неравномерный размер слитков и включение небольшого количества песка являются незначительными проблемами по сравнению с простотой литья и обработки.

История

Выплавка и производство кованого железа были известны в древней Европе и на Ближнем Востоке, но его производили в цветочных заводах методом прямого восстановления. Мелкие гранулы чугуна, диспергированные в шлаке, производятся во всех чугунолитейных печах, но оператору плавильного цеха приходилось избегать условий, вызывающих фазовый переход чугуна в жидкость в печи, поскольку гранулы чугуна или любой полученный чугун не являются ковкими. поэтому невозможно склеить цельную деталь. С другой стороны, обезуглероживание чугуна в сталь было чрезвычайно утомительным процессом с использованием средневековой технологии, поэтому в Европе до Средневековья гранулы выбрасывались вместе со шлаком. ^[5]

Китайцы производили чугун во времена поздней династии Чжоу (которая закончилась в 256 г. до н.э.). ^[6] Такие печи, как Лапфиттан в Швеции, могут быть датированы 12 веком; и некоторые в графстве Марк , датируемые 13 веком, которое сейчас является частью Вестфалии , Германия. ^[7] Еще предстоит установить, происходят ли эти североевропейские разработки из китайских. Вагнер ^[8] постулировал возможную связь через контакты Персии с Китаем на Шелковом пути и контакты викингов с Персией, ^[6] но между периодом викингов и Лапфитаном существует хронологический разрыв.

Использование

Традиционно чугун перерабатывался в кованое железо в кузницах , позже в пудлинговых печах , а в последнее время — в сталь . ^[9] В этих процессах чугун плавится и на него направляется сильный поток воздуха при его перемешивании. Это приводит к тщательному окислению растворенных примесей (таких как кремний). Промежуточный продукт лужи известен как рафинированный чугун , мелкий металл или рафинированное железо . ^[10]

Чугун также можно использовать для производства серого чугуна . Это достигается путем переплавки чугуна, часто вместе со значительными количествами стали и чугунного лома, удаления нежелательных примесей, добавления сплавов и регулирования содержания углерода. Ковкий чугун также можно производить с использованием некоторых марок чугуна высокой чистоты; В зависимости от марки производимого ковкого чугуна выбранные чугуны могут иметь низкое содержание кремния, марганца, серы и фосфора. Чугун высокой чистоты используется для разбавления любых элементов в шихте ковкого чугуна, которые могут быть вредными для процесса ковкого чугуна (кроме углерода).

Современное использование

Исторически чугун выливали прямо из пода доменной печи через желоб в ковш для передачи на сталелитейный завод в основном в жидком виде; в этом состоянии чугун назывался жидким металлом . Затем горячий металл заливали в сталеплавильную емкость для производства стали, обычно в электродуговую печь , индукционную печь или кислородную печь , где избыток углерода сжигается и контролируется состав сплава . Более ранние процессы для этого включали в себя кузницу , пудлинговую печь , бессемеровский процесс и мартеновскую печь .

Современные сталелитейные заводы и заводы по производству чугуна прямого восстановления переносят расплавленный чугун в ковш для немедленного использования в сталеплавильных печах или разливают его в чушки на разливочной машине для повторного использования или перепродажи. Современные машины для разливки свиней производят поросят-палочек, которые при выгрузке разбиваются на более мелкие поросята массой 4–10 кг.

Ссылки

^ Кэмп, Джеймс Макинтайр; Фрэнсис, Чарльз Блейн (1920). Изготовление, обработка и обработка стали (2-е изд.). Питтсбург: Carnegie Steel Co., стр. 174 . ОСЛК 2566055 .
^ Сэмюэл Томас (сентябрь 1899 г.). «Воспоминания о ранней антрацитово-железной промышленности» . Труды Американского института горных инженеров (перепечатка TheHopkinThomasProject.com) . Архивировано из оригинала 14 марта 2014 года . Проверено 5 декабря 2016 г.
^ Словарь терминов металлообработки . Промышленная пресса . 2003. с. 297. ИСБН 9780831131289 . Архивировано из оригинала 24 февраля 2017 г.
^ Изготовление, обработка и обработка стали: Том по производству чугуна (PDF) . Стальной фонд AISE. 1999. с. 18. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г.
^ «Средневековое железо в обществе II. Доклады и дискуссии, представленные на симпозиуме в Норберге, 6–10 мая 1985 г.» . Раппорт H 39 — Jernkontoret (на шведском языке) . Проверено 15 декабря 2023 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Вагнер, Дональд. Железо и сталь в Древнем Китае . Лейден, 1996: Издательство Brill . ^{[ ISBN отсутствует ]}^{[ нужна страница ]}
^ Несколько статей в журнале «Важность производства железа: технические инновации и социальные изменения: документы, представленные на Норбергской конференции», май 1995 г., изд. Герт Магнуссон (Jernkontorets Berghistoriska Utskott H58, 1995), 143–179.
^ Голас, Питер (1995). «Дональд Б. Вагнер: Железо и сталь в Древнем Китае» . Вестник Французской школы Дальнего Востока . 82 (1): 426–428.
^ RF Tylecote, История металлургии (2-е издание, Институт материалов, Лондон, 1992).
^ Раджпут, РК (2000). Инженерные материалы . С. Чанд. п. 223. ИСБН 81-219-1960-6 .

[msts-1] Кэмп, Джеймс Макинтайр; Фрэнсис, Чарльз Блейн (1920). Изготовление, обработка и обработка стали (2-е изд.). Питтсбург: Carnegie Steel Co., стр. 174 . ОСЛК 2566055 .

[DThomasBio-2] Сэмюэл Томас (сентябрь 1899 г.). «Воспоминания о ранней антрацитово-железной промышленности» . Труды Американского института горных инженеров (перепечатка TheHopkinThomasProject.com) . Архивировано из оригинала 14 марта 2014 года . Проверено 5 декабря 2016 г.

[3] Словарь терминов металлообработки . Промышленная пресса . 2003. с. 297. ИСБН 9780831131289 . Архивировано из оригинала 24 февраля 2017 г.

[4] Изготовление, обработка и обработка стали: Том по производству чугуна (PDF) . Стальной фонд AISE. 1999. с. 18. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г.

[5] «Средневековое железо в обществе II. Доклады и дискуссии, представленные на симпозиуме в Норберге, 6–10 мая 1985 г.» . Раппорт H 39 — Jernkontoret (на шведском языке) . Проверено 15 декабря 2023 г.

[Wagner-6] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Вагнер, Дональд. Железо и сталь в Древнем Китае . Лейден, 1996: Издательство Brill . ^{[ ISBN отсутствует ]}^{[ нужна страница ]}

[7] Несколько статей в журнале «Важность производства железа: технические инновации и социальные изменения: документы, представленные на Норбергской конференции», май 1995 г., изд. Герт Магнуссон (Jernkontorets Berghistoriska Utskott H58, 1995), 143–179.

[8] Голас, Питер (1995). «Дональд Б. Вагнер: Железо и сталь в Древнем Китае» . Вестник Французской школы Дальнего Востока . 82 (1): 426–428.

[9] RF Tylecote, История металлургии (2-е издание, Институт материалов, Лондон, 1992).

[em-10] Раджпут, РК (2000). Инженерные материалы . С. Чанд. п. 223. ИСБН 81-219-1960-6 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]