Строим малый и большой бизнес на производстве чугуна

При выплавке стали из железной руды он является промежуточным продуктом производственного процесса, так как температура его плавления на 300 градусов ниже температуры плавления стали.

На следующем этапе процесса при повышении температуры плавки и удаления примесей из него получают сталь. Для этого используется около 85% всего выплавляемого чугуна.

В силу этих обстоятельств он стоит гораздо дешевле стали.

Высокое содержание углерода делает чугун хрупким и уязвимым для ударных воздействий. Но при этом он обладает большой устойчивостью при сжатии.

Из-за его структуры изделия из этого материала не чувствительны к повреждениям своей поверхности и такие повреждения не ведут к деформации или разрушению всего изделия в целом.

Эти свойства обуславливают большую, чем у стали, лёгкость резки чугуна, особенно при обработке на токарном станке.

Поэтому его часто применяют для изготовления деталей различных устройств, которые не подвергаются ударным и растягивающим воздействиям.

История промышленного производства чугуна в России насчитывает без малого 300 лет. В 20-и веке СССР занимал первое место в мире по выплавке чугуна и стали. За это время валовое производство черных металлов достигло в России вместе с Украиной 153 млн. тонн.

После распада СССР выплавка сократилась более чем в два раза. В 2008 году в России выплавлялось 68, 5 млн. тонн. Сейчас на долю России досталось четвертое место в рейтинге производителей черной стали после Китая, Японии и США.

Особенность современного положения дел в чугунолитейной отрасли в России состоит в том, что она большей частью работает на экспорт, производя чугун главным образом в виде чушек, отправляемых за рубеж для дальнейшей обработки.

В результате сложилась ситуация, когда в России, несмотря на большой объём валового производства чугуна, существует постоянный дефицит готовых изделий из литейного чугуна.

Благодаря этому в России создалась ниша для малого бизнеса, занимающегося фасонным литьём чугуна.

Следует сказать, что это производство относится к числу сложных и предъявляет высокие требования к технической грамотности и технологической дисциплине, как менеджеров, так и рядовых работников.

Постараемся дать в общих чертах представление об основных способах выделки чугуна и их привлекательности для малого бизнеса.

Доменный способ производства чугуна

Доменное производство имеет своей целью выплавку железа из руды, при этом в ходе плавки удаляются пустая порода и вредные примеси.

Принципиальная схема работы доменной печи остаётся неизменной со времён создания в России чугунолитейного производства.

Колошник оснащён газоотводами, через которые из доменной печи удаляется смесь из колошниковых газов и шихтовой пыли, скопившихся во время плавки. Затем смесь сепарируется, и пыль уходит в агломерацию, снова попадая в шихту, а газ применяется для использования на вспомогательных производствах.

• Сама печь представляет собой сооружение с вертикальной рабочей камерой, внутренняя поверхность которой выложена огнеупорным кирпичом.
• Шихта – сырьё для плавки, подаётся в верхнюю часть доменной печи, называемую колошником.
• Основная часть рабочей камеры – шахта, выполнена в виде усеченного конуса, расположенного основанием вниз.
• Под шахтой расположена ёмкость цилиндрической формы – распар. В распаре происходит расплавление шихты, он опирается на столбы, которые укреплены непосредственно в фундаменте доменной печи.
• Под распаром находится ещё одна ёмкость цилиндрической формы – горн. В верхней части горна имеется летка для выпуска шлака, а в нижней – летка для выпуска чугуна. Через летки во время плавки периодически происходит вывод чугуна и шлака из доменной печи.
• Выше шлаковой летки расположены отверстия – фурмы, через которые производится подача кислорода, нагретого воздуха и прочих добавок.

Выплавка в доменной печи происходит следующим образом:

1. Поданный через фурмы кислород вступает в реакцию с содержащимся в шихте углеродом, температура горения при этом составляет до 2000 градусов.
2. Расплавленное железо, освобожденное от сгоревшего углерода, скапливается в переходной камере конусообразной формы между горном и распаром – заплечиках. Здесь часть выделившегося из шихты углерода соединяется с железом, науглероживая его. Здесь же с железом соединяются освобожденные из шихты марганец с кремнием, сера, фосфор и другие элементы.
3. Образовавшийся таким образом чугун стекает из заплечиков в горн, а расплавленный шлак скапливается над ним.
4. Чугун и шлак выпускаются из доменной печи через соответствующие летки.
5. Из летки расплавленный чугун, температура которого при этом составляет около 1500 градусов, по желобу попадает в раздаточный ковш.

Выплавленный чугун делится в зависимости от его назначения на следующие виды:

1. Передельный чугун, который в дальнейшем будет переделан в сталь.
2. Литейный чугун, который характеризуется увеличенным содержанием кремния и уменьшенным содержанием серы, служит для выделки чугунного литья.
3. Специальный (ферросплавный) чугун, в котором может быть увеличено содержание таких элементов, как марганец или хром, служит для производства специальных сталей.

При разливе из раздаточного ковша, передельный чугун отправляется в миксер, откуда его отбирают для передела в сталь. Литейный же чугун заливается в формы для изготовления чугунных чушек.

Объём доменной печи составляет от 1500 до 5000 м3, высота её может достигать нескольких десятков метров

Работа доменной печи происходит в непрерывном режиме на протяжении нескольких лет, что требует постоянной подачи огромного количества шихты и топлива.
При этом функционирование доменной печи обеспечивается сложной и высокоразвитой инфраструктурой, состоящей из вспомогательных производств и коммуникаций по транспортировке сырья и конечного продукта.
Инвестиции, необходимые для организации доменного производства, исчисляются миллиардами рублей. Поэтому его организация под силу только крупным корпорациям.

В силу всего вышесказанного можно резюмировать, что организация доменного производства чугуна слишком далеко выходит за рамки возможностей малого бизнеса.

Переплавка чугуна в вагранке

В отличие от доменной плавки, переплавка чугуна в вагранке при грамотном подходе способна приносить прибыль при относительно небольших вложениях и представляет несомненный интерес для малого бизнеса.

Вагранка, как и домна, принадлежит к печам шахтного типа. В качестве топлива в ней используется кокс, в последнее время всё большее распространение получают вагранки, работающие на газе.

Для достижения высокой температуры горения используется нагнетание воздуха в рабочую камеру.

В отличие от доменной печи, где металл выплавляется из руды, в вагранке производится переплавка лома чугуна и чугунных чушек с последующим разливом расплава в формы для получения готовых изделий.

Ввиду небольшого размера обслуживание таких печей на порядки проще, чем обслуживание домны. По этой же причине упрощен их ремонт и процедура остановки.

Принципиальная схема вагранки, работающей на коксе, выглядит так:

• Основной частью вагранки является металлический цилиндр — кожух, изготовленный из листов стали 6-12 мм. Внутренняя поверхность его выложена жаропрочным кирпичом или иным огнеупорным материалом, толщина которого равняется 200-300 мм.
• Основанием для кожуха служит подовая плита, которая опирается на четыре колонны. Для удаления остатков чугуна при ремонте служит отверстие, расположенное в центре плиты, закрытое заслонкой.
• Для загрузки кусков чугуна, кокса и присадок служит завалочное окно.
• Часть рабочего пространства от подовой плиты до завалочного окна называется шахтой.
• Часть пространства кожуха, находящаяся выше завалочного отверстия, называется трубой.
• Нижняя часть шахты называется горном. В горне имеются фурмы для подачи воздуха или кислорода, а так же летки, чугунная и шлаковая.
• Часть горна в районе фурм – плавильный пояс.
• Розжиг производится через рабочее окно с помощью дров.

Процесс плавки происходит таким образом:

1. Через завалочное окно в шахту загружаются куски чугуна и кокса, а так же флюса и иных присадок.
2. При сгорании кокса, температура горения которого повышается благодаря нагнетаемому через фурмы воздуху, происходит расплавление чугуна, который выходит через чугунную летку.
3. Шлак, который в силу своей лёгкости плавает поверх чугуна, выходит сквозь шлаковую летку.
4. Газообразная смесь, образовавшаяся при горении, уходя вверх по шахте, нагревает опускающуюся от завалочного окна шихту и уходит в трубу.

Для облегчения заливки больших форм и выдерживания постоянного химического состава чугуна вагранки, как правило, оснащены еще одним горном – копильником, в котором накапливается выходящий из летки кожуха чугун.

В этом случае раздача расплава производится из копильника.

Рабочий цикл составляет от 10 до 20 часов, после чего вагранка гасится и производится ремонт жаропрочной облицовки её внутренней поверхности.

Производительность такой печи может равняться от 0,2 до 25 т/час, соответственно, при диаметре шахты от 500 до 2000 мм, при полезной высоте шахты от 3 до 5 метров.

Инвестиции, необходимые для начала производства по литью в вагранке

Постараемся определить рентабельность, которой обладает литейное производство, при использовании вагранки производительностью 0,2-0,35 т/час.

Потребляемая электроэнергия такой печи равна 2 кВт/ч.

Она способна выплавлять чугун нескольких видов – литейный, модифицированный и рафинированный.

Это происходит за счёт использования технологии ШПР – шлейфовой продувки расплава.

За месяц такая печь способна производить 22 плавки с выходом готового продукта на одну плавку – 5400 кг. Что за месяц составит 118 т чугуна.

Стоимость такой печи около 3000000 р. В эту цифру, кроме оборудования, входит стоимость его доставки и монтажа, а так же обучения сотрудников.

Аренда производственных помещений и их подготовка к монтажу оборудования, а так же закупка инструмента, спецодежды и тому подобного – 30000 р.

Итого, объём необходимых инвестиций равен 3300000 р.

Текущие расходы

На одну тонну чугуна расходуется:

• 0,16 т кокса, что при цене 12000 р/т составляет 1920 р.
• 0,05 т известняка, при цене 1500 р/т составляет 75 р.
• 0,025 т ферросилиция, при цене 20000 р/т составляет 500 р.
• 0,2-0,3 т стального лома, при цене 8000р/т составляет 1600 р.
• 0,7-0,8 т чугунного лома, при цене 6000 р/т составляет 5400 р.

Таким образом, на одну тонну чугуна расходуется сырья на сумму 9495 р., на 118 т чугуна потребуется сырьё на сумму 1120410 р.

При трехсменной работе, когда в одну смену работают четыре человека, на зарплату им уйдет 420000 р. в месяц.

Расходы на электроэнергию за месяц составят 880 кВт*4=3520 р.

Итого сумма текущих расходов за месяц составит 1543930 р.

Доходы

Средняя цена за тонну литейного чугуна в чушках составляет около 25000 р/т. При месячной норме выпуска 118 т, общий доход за месяц составит 2950000 рублей. Вычтя сумму текущих расходов, получим чистый доход в месяц равный 1406070 р.

При такой доходности инвестиции полностью окупятся за три месяца.

Следует отметить, что в этих расчётах речь шла о выпуске литейного чугуна в чушках, при литье готовых изделий, даже таких простых, как канализационные люки, стоимость готовой продукции повышается не менее чем в 2,5 раза.

Организация такого производства требует дополнительных затрат для обустройства соответствующей формовки, но высокая его рентабельность с лихвой оправдывает все затраты.

Аналогичным образом обстоят дела и с выпуском рафинированного и модифицированного чугуна.

Заключение

Сделаем несколько важных замечаний.

Литейное производство относится к числу взрывоопасных и пожароопасных, кроме того, оно сопряжено с выбросом большого количества вредных веществ. Поэтому лицензирование его в России сопряжено с известными трудностями и затратами.

Функционирование такого производства требует повышенной технологической дисциплины и неуклонного соблюдения правил техники безопасности.

Характерным отличием литейного процесса является огромная роль, которую играет технически грамотный персонал, особенно это касается инженерно-технических работников. Поэтому к подбору их надо подходить с большой ответственностью и не скупиться на достойную оплату их труда.

Так же следует отметить большие резервы рентабельности, которыми обладает литейное дело в России. В основном они базируются на внедрении новых технологий и развитии производственной инфраструктуры, а так же на расширении ассортимента выпускаемых изделий.

Например, сейчас очень активно развивается внедрение новых видов форм, систем нагрева и поддува.

Что касается ассортимента, то при работе вагранок, как правило, 10% выпускаемой продукции составляет стальное литьё, которое гораздо дороже чугунного. Зачастую вагранку используют так же для выплавки цветных металлов.

В заключение надо сказать, что кроме шахтных печей, таких как домна и вагранка, производство чугуна и стали осуществляется и в других видах печей:

Чугунное литье: инновационные технологии для создания качественных изделий

Технология литья из чугуна впервые была освоена в Китае около Х века н.э., в Европе впервые упоминается в 14 веке, как материал для производства пушек. В России первое «литье чугунное, для делания пушек пригодное» относиться к эпохе Ивана IV Рюриковича. Расцвет эпохи чугуна наступил в 19-20 веках. В это время из него делали мосты и трубопроводы, фонари и ограды, элементы архитектурного декора и несущие конструкции зданий. Кроме того, из того же материала отливали рельсы, детали станков, и двигателей. Отдельно стоит упомянуть чугунную посуду, утюги и отопительные приборы.

Чугун также являлся исходным компонентом для производства стали мартеновским способом. Объем его производства был важнейшим показателем экономической мощи страны и ее военного потенциала. С изобретением недорогих технологий производства и обработки сплавов алюминия и стали значение чугуна как конструкционного материала заметно снизилось. Широкое развитие производства высокопрочных пластиков и композитных материалов окончательно оттеснило чугун с передовых позиций.

Литьё чугуна

Чугунные изделия нельзя получить никаким другим способом кроме литья. Чугун – это углеродистое железо. Кроме углерода в составе чугуна может быть марганец, сера, фосфор, кремний и другие химические добавки.
Чугун бывает белый и серый. Различаются они по цвету на изломе, отсюда и произошли эти названия. Если углерод в чугуне содержится в виде цементита, то это – белый, а если в виде графита, то это – серый чугун.

Традиционно жидкий чугун отливали в землю. Такой вид литья применяется уже более пяти веков и отличается простотой и экономичностью.

Сначала в модельном цехе изготавливают модель отливки. Она имеет размер несколько больше, чем отливаемое изделие с учетом того, что металл при охлаждении сжимается. Припуск делается от 7 до 40 мм. Модель собирается из двух половинок, она разъемная. У модели могут быть разнообразные съемные части. Модели изготавливают из дерева или гипса. Также возможно применить выплавляемые модели неразборные. После использования такая модель просто разбивается.

Для того, чтобы сформировать полости разного объема в отливке применяют полые стержни. Стержни, в процессе литья, подвергаются воздействию очень высоких температур. Их изготавливают из жаропрочного материала: шамота, графита, каолина и других. Через полости в стержнях из литья выводятся ненужные газы. Полости в стержнях также позволяют проще удалять сами стержни из готового изделия.

В литейном цехе металлургического завода, в землеприготовительном отделении готовят формовочную смесь из земли с разнообразными добавками. При формовке происходит трамбовка состава, сушка, дополнительный прогрев формы.

Чугун заливается в подготовленную, прогретую форму. Форма с жидким чугуном остывает. Затем отливку освобождают от формовочной смеси, удаляют стержни.

Недостаток: последующая дорогостоящая механическая обработка изделия. Поверхность отливки получается шероховатая. Обрабатывать необходимо все поверхности детали. Этот процесс плохо поддается автоматизации. После обработки готовое изделие можно покрасить. Таким способом можно отливать очень массивные изделия (до 200 тонн). Например, в 16 веке в России именно так была отлита Царь-пушка. Эта технология литья востребована до сих пор.

Марки чугуна

• СЧ – серый (от СЧ10 до СЧ35)
• ВЧ – высокопрочный (от ВЧ 35 до ВЧ 100)
• Антифрикционный: АЧС – серый чугун;
• АЧВ – чугун высокопрочный;
• АЧК – то же с ковкими свойствами.

Классификация по принципу литья

1. В землю (песчано-глинистые формы).
2. В кокили (в металлические формы для многократного использования). В результате этого вида литья получаются изделия с качественной поверхностью. Но изготовление форм является затратным и трудоемким и окупается при производстве большого количества одинаковых отливок.
3. По газифицируемым моделям. Это современная и перспективная технология литья, не нужно изготавливать пресс-формы. Себестоимость продукции – не высока. Такой способ позволяет изготавливать единичные изделия различных направлений: головки цилиндров автомобильных двигателей, различные патрубки.
4. ХТС (в холодно-твердеющие смеси). При таком способе литья применяют искусственные смолы. Смесь заливают в опоку и ждут, когда смола затвердеет. Литье в ХТС позволяет получить отливки с качественной поверхностью, отсутствуют засоры и газовые дефекты.
5. По выжигаемым и выплавляемым моделям. Из спецматериала выполняется копия отливаемого изделия с припусками на усадку и окончательную обработку. Для моделей из плавящихся материалов применяется: парафин, стеарин, воск. Для выжигаемых моделей используют материалы с низкой зольностью. На полученную выплавляемую или выжигаемую модель наносят до 19 слоев силикатно-керамического покрытия. После нанесения каждого слоя модель просушивают. Таким образом, получается жаростойкая оболочка, в которую затем и заливают расплавленный чугун. Если модель выплавляемая, то ее помещают в горячую ванну. Парафин плавится уже при 75 градусах и в расплавленном виде покидает оболочку. Выжигаемую модель ставят в печь, где долгое время выжигается содержимое оболочки. Для удаления сгоревших минеральных веществ применяют сжатый воздух. Таким способом отливают изделия сложной формы: колеса, решетки насосы. Применяется такой способ, если невозможна штамповка.
6. Центробежное литье – самый затратный способ литья. Чугун льют в металлическую форму, которая при этом вращается. Под действием центробежной силы он прижимается к стенкам формы. Отливки получаются высокоточные, с высокой плотностью изделия и минимальными припусками. Таким способом получают втулки, роторы электродвигателей, канализационные и водопроводные трубы, трубы для энергетического машиностроения, заготовки гильз цилиндров внутреннего сгорания, детали судовых валов, венцы червячных колес.

Процесс литья из чугуна

Чугун производится в доменных печах — огромных сооружениях, высотой с десятиэтажный дом. После расплавления руды и удаления примесей происходит отливка чугуна в стальные формы — изложницы. Получающиеся слитки (чушки) – содержат чугун определенной марки и готовы к дальнейшему переделу. На литейных заводах из них отливают различные готовые изделия.

Процесс литья из чугуна

Основные этапы процесса литья из чугуна:

1. Подготовка модели готового изделия
2. Изготовление формы для отливки
3. Расплавление чугунных чушек
4. Отливка расплава в формы
5. Извлечение отливок и их окончательная обработка

Существует несколько методов изготовления моделей и подготовка форм

Методы

Литьё чугуна в холодно-твердеющие смеси — это одна из современных технологий. Это решение предполагает, что формы производятся из смеси, в состав которой включаются связующие элементы, например, смолы. Преимуществом формы, изготовленной из такой смеси, является повышенная герметичность. Благодаря этому исключена возможность того, что при производстве целостность структуры изделия будет нарушена.

Популярностью также пользуется литьё с использованием песчаной формы. В этой технологии применяется песок, который был утрамбован. Такой метод является подходящим для серийного выпуска крупных деталей, например, лопастей для турбин или больших частей других механизмов.

В настоящее время чугунное литье переживает активное развитие. В технологическую сферу с успехом внедряются новые производственные методики.

Основные методы чугунного литья

Современная промышленность использует много различных методов производства чугунного литья. Они сводятся к нескольким основным методам литья:

• в формы из глиняно-песчаной смеси (так называемое литье «в землю»)

внутрь формы помещается модель готового изделия, полностью повторяющаяся его форму, но превышающая его по размерам на величину литейной усадки. Глиняно-песчаная смесь трамбуется и уплотняется, обеспечивая полное прилегание к модели. Литье чугуна в форму осуществляется через специально предусмотренные отверстия — литники.

• в гипсовые формы (и из других отвердевающих растворов);
• в оболочковые формы;
• в кокиль (металлические защищенные формы);
• по выплавляемым моделям;
• под давлением.
• В газифицируемую модель

Специалисты различают несколько видов чугуна, в зависимости от содержания тех или иных примесей.

Серый чугун содержит от 2,9% до 3,7% графита и кремний, обладает отличными литейными свойствами:

• низкая температура плавления
• высокая текучесть расплава
• малая усадка.

Является подходящим материалом для корпусов станков и механизмов, поршней и блоков цилиндров двигателей. Высокая хрупкость исключает применение материала в деталях, работающих на изгиб и растяжение. Литье серого чугуна преимущественно проводится в песчаные формы и в кокиль.

Высокопрочный чугун, ВЧШГ, содержит графит в шаровидной форме. Этот вид графита отличается высокой вязкостью и ковкостью, пригоден для кузнечной обработки. Из него отливают трубы, трубопроводную арматуру, ответственные и высоконагруженные детали механизмов.

Изделия из высокопрочного чугуна производят также методом литья в газифицируемую модель. Литье чугуна производится в форму из песчаной смеси, уплотненной вокруг полистироловых блоков моделей.

Для улучшения механических свойств отливки из высокопрочного чугуна подвергают термической обработке. Ее основные этапы:

• нагрев до 850 °C;
• выдержка в нагретом состоянии несколько часов;
• медленное остывание в минеральном масле при 350 °C.

Термообработка повышает однородность материала и снимает внутренние напряжения в отливке, снижая вероятность возникновения трещин в процессе эксплуатации

Металлические конструкции. Аварии и безопасность.

Для изготовления деталей из чугуна в домашних условиях необходимо иметь под рукой профессиональный инструмент и знать технологию литья. Она подходит для того, чтобы в домашних условиях создать небольшую деталь с упрощенной формой. Создание технологически сложных изделий требует уже профессионального подхода.

Технология литья

Если в промышленных условиях литье чугуна подразумевает использование специальных форм, для литейного дела в домашних условиях требуется подготовить такую форму, следуя определенным правилам. Подготовка литейной формы происходит в формовочном ящике, для его изготовления лучше использовать необработанные доски. Размеры ящика должны в 1,5-2 раза превышать размеры деталей, которые планируется создать. Чтобы узнать о готовых изделиях из чугуна и возможности их изготовления под заказ, нажмите сюда.

Формовочный ящик делится на две основных части – нижнюю (в виде ящика с дном) и верхнюю (в виде рамки с несколькими поперечинами посередине). Чтобы соединить эти две части, используются фиксаторы, а в самой рамке создаются углубления. Формовочная земля для изготовления детали готовится на основе смеси из песка, каменноугольной пыли и глины.

В качестве модели для изготовления детали может служить как сама деталь, так и созданная из дерева или металла запчасть. Формовка изделия подразумевает утрамбовку земли, покрытие модели порошкообразным графитом. Модель в формовочную землю должна заходить на половину.

Плавка металла осуществляется в емкости из чугуна или металла с носиком. Расплавленный для создания детали металл заливается через литейное отверстие. А в качестве техники для нагрева чаще используется муфельная печь. В ней создается температура в пределах 800-900 градусов.

Литье чугуна для создания мелких деталей

Чтобы создать мелкие детали из чугуна в домашних условиях, следует использовать ручную центрифугу, она позволит равномерно распределить смесь для заготовки во все полости заготовки. Однако применение центрифуги эффективно только тогда, когда литой материал находится еще в виде жидкой формы. Затем из формы вынимается отливка, литники подлежит удалению. Если требуется, то проводится косметическая обработка изделия.

Таким образом, для создания любых деталей из чугуна требуется не только иметь под рукой профессиональный инструмент, но и условия, которые позволят создать детали с нужными формами и высокого качества. Чугун, изготовленный любителем, может не иметь высокую прочность, однако полноценное изучение технологии позволяет повысить прочность изделий из металла.

Производство чугуна

Производство чугуна из ряда главных показателей экономической мощи страны отошло в ряд второстепенных, но не потеряло своего значения для экономики.

Лидером в производстве чугуна с почти десятикратным отрывом является Китай- 543,748 млн. т в год, следом идут Япония 66,943 млн. т, Россия — 43,945 млн. т и Индия — 29,646 млн. т. Китай производит более 50% мирового чугуна.

Чугун производится в доменных печах, подготовленная железная руда плавится вместе с добавками, в качестве топлива используется коксующийся каменный уголь или природный газ.

Основное потребление чугуна происходит сегодня в качестве компонента для выплавки стали. Развитие чугунного производства идет в основном в направлении повышения его энергоэффективности, экологичности и снижения издержек.

Уникальные свойства чугуна — дешевизна, прочность и коррозионная стойкость позволяют черному металлу уверенно смотреть в будущее.

Отечественные марки серого чугуна и зарубежные аналоги

Россия, ГОСТ 1412-85	ИСО 185	Великобритания, BS 1452	Германия, DIN 1691	США, ASTM A 48	Япония, JIS G 5501
СЧ 10	100	100	GG-10	20 В	FC 100
СЧ 15	150	150	GG-15	25 В	FC 150
СЧ 18	—	180	—	—	—
СЧ 20	200	200	GG-20	30 В	FC 200
СЧ 21	—	220	—	—	—
СЧ 24	—	—	—	—	—
СЧ 25	250	250	GG-25	35 В	FC 250
—	—	—	—	40 В	—
СЧ 30	300	300	GG-30	45 В	FC 300
СЧ 35	Л 5 0	350	GG 35	50 В	FС 350

59. Механические свойства отечественных и зарубежных серых чугунов

Стандарт	Марка чугуна	Толщина стенки, мм	Временное сопротивление при растяжении, МПа, не менее	Твердость НВ
ГОСТ 1412-85	СЧ 10	4	140	205
		8	120	200
		15	100	190
		30	80	185
		50	75	156
		80	70	149
		150	65	120
ИСО 185	100	2,5 — 10	120	—
		10 — 20	90	—
BS 1452	100	30	100	—
DIN 1691	GG-10	5 — 40	100	—
ASTM А 48	20В	30,5	138	—
JIS G 5501	FC 100	4 — 50	98,1	201
ГОСТ 1412-85	СЧ 15	4	220	241
		8	180	224
		15	150	210
		30	110	201
		50	105	163
		80	90	156
		150	80	130
ИСО 185	150	2,5 — 10	155	—
		10 — 20	130	—
		20 — 30	115	—
		30 — 50	105	—
ИСО 185	150	20 — 40	120*	—
		40 — 80	110*	—
		80 — 150	100*	—
		150 — 300	90**	—
BS 1452	150	30	150	—
DIN 1691	GG-15	2,5- 5	180	—
		5- 10	.155	—
		10 — 20	130	—
		20 — 40	120	—
		40 — 80	110	—
		80 — 150	100	—
		150 — 300	90***	—
ASTM A 48	25В	30,5	172	205
JIS G 5501	FC 150	4 — 8	186	241
		8- 15	167	223
		15- 30	147	212
		30 — 50	127	201
ГОСТ 1412-85	СЧ 18	30	180	—
BS 1452	180	30	180	—
ГОСТ 1412-85	СЧ 20	4	270	255
		8	220	240
		15	200	230
		30	160	216
		50	140	170
		80	130	163
		150	120	143
ИСО 185	200	2,5 — 10	205	—
		10 — 20	180	—
		20 — 30	160	—
		30 — 50	145	—
ИСО 185	200	20 — 40	170*	—
		40 — 80	150*	—
		80 — 150	140**	—
		150 — 300	130**	—
BS 1452	200	30	200	—
DIN 1691	GG-20	2,5- 5	200 — 300	—
		5- 10	205	—
		10 — 20	180	—
		20 — 40	170	—
		40- 80	150	—
		80 — 150	140	—
		150 — 300	130***	—
ASTM А 48	30В	30,5	207	—
JIS G 5501	FC200	4 — 8	235	255
		8- 15	216	235
		15 — 30	196	223
		30 — 50	167	217
ГОСТ 1412-85	СЧ 21	30	300	—
BS 1452	220	30	220	—
ГОСТ 1412-85	СЧ24	30	240	—
ГОСТ 1412-85	СЧ25	4	310	260
		8	270	255
		15	250	245
		30	210	238
		50	180	187
		80	165	170
		150	150	156
ИСО 185	250	4 — 10	250	—
		10- 20	225	—
		20 — 30	205	—
		30 — 50	185	—
ИСО 185	250	20 — 40	210*	—
		40 — 80	190*	—
		80 — 150	170**	—
		150 — 300	130**	—
BS 1452	250	30	250	—
DIN 1691	GG-25	5 — 10	250 — 350	—
		10 — 20	225	—
		20 — 40	210	—
		40- 80	190	—
		80 — 150	170	—
		150 — 300	160***	—
ASTM A 48	35В	30,5	241	—
ASTM А 48	40В	30,5	276	—
JIS G 5501	FC 250	4 -8	275	259
		8 — 15	255	248
		15-30	245	241
		30 — 50	216	224
ГОСТ 1412-85	СЧ 30	4	—	—
		8	330	270
		15	300	260
		30	260	250
		50	220	197
		80	195	187
		150	180	163
ИСО 185	300	10 -20	270	—
		20 — 30	245	—
		30- 50	225	—
ИСО 185	300	20 — 40	250 *	—
		40 — 80	220 *	—
		80 — 150	210 **
		150 — 300	190 **	—
BS 1452	300	30	300	262
DIN 1691	GG-30	10 — 20	300 — 400	—
		20- 40	250	—
		40 — 80	220
		80 — 150	210	—
		150 — 300	190	—
ASTM А 48	45В	30,5	310	—
JIS G 5501	FC 300	8- 15	304	269
		15 — 30	294	262
		30 — 50	265	248
ГОСТ 1412 85	СЧ 35	4	—	—
		8	380	290
		15	350	275
		30	310	270
		50	260	229
		80	225	201
		150	205	179
ИСО 185	350	10- 20	315	—
		20 — 30	290	—
		30 — 50	270	—
ИСО 185	350	20 — 40	290 *	—
		40 — 80	260 *	—
		80 — 150	230 **	—
		150 — 300	210 **	—
BS 1452	350	30	350	—
DIN 1691	GG-35	10 — 20	350 — 450	—
		20 — 40	290	—
		40 — 80	260	—
		80 — 150	230	—
		150 — 300	210 ***	—
ASTM A 48	50В	30,5	345	—
JIS G 5501	FC 350	15 — 30	343	277
		30 — 50	314	269
ASTM A 48	55B	30,5	379	—
ASTM A 48	60В	30,5	414	—

* Приливная проба диаметром 30мм.

* Приливная проба диаметром 30мм.

** Приливная проба диаметром 50мм.

Чугунные отливки

Чугунные отливки бывают разных размеров — от мелких деталей до многометровых станин крупных станков. Конфигурация их тоже бывает самая разнообразная — от простеньких втулок до изысканных литых решеток и ворот.

Отливки из чугуна также подразделяются:

1. по назначению – на общие и специальные, такие, как антифрикционные, жаропрочные и т.п.
2. по структуре материала – на ферритные, перритные и смешанные
3. По виду содержащегося графита — на шаровидные, пластинчатые, хлопьевидные и вермикулярные
4. По содержанию углерода — на белые, серые и отбеленные

В металлургической науке существуют и другие классификации чугунных отливок.

Заводское чугунное литье – гарантированное получение высоких стандартов качества

При производстве отливок необходимо понимать особенности чугунного литья и огромное количество важных нюансов. В зависимости от сферы применения изделий отливки выполняются из чугуна различных марок. Наиболее износостойкими будут изделия из серого чугуна, в состав которого входит графит. Это качество особенно ценно и пользуется спросом в разных областях промышленности.

Высокопрочное литье подойдет для изготовления люков и смотровых колодцев, так как выдерживает большие нагрузки. Жаропрочное литье – для изготовления печных деталей.

Чугунное художественное литье должно выполнятся с особой тщательностью обработки. Литье выгодно отличается от кованых изделий и позволяет получить любой, даже самый витиеватый, узор. Особым спросом пользуются изделия и элементы декора для каминов, фасадов, заборов, парковых скамеек и т.д. Чугунные литые изделия отличаются изяществом и при этом надежностью и долговечностью.

Вы можете приобрести чугунное литье «Московского литейного завода», оформив заказ на сайте или позвонив по указанным номерам телефона.

Способы литья

Наиболее современный способ это литье по газифицируемым моделям. Этот способ позволяет не только осуществлять литье чугуна, но и получать стальные отливки. Способ отличается экономичностью, экологичностью и возможностью повторного использования материала форм.

Способ состоит из следующих этапов.

Подготовка моделей

Модели делают из предварительно вспененного и подсушенного полистирола с размером зерна 0,3— 0,9 мм. (в зависимости от габаритов детали). Материал задувается в формы, запекается и охлаждается.

Литье по газифицируемым моделям

Модели склеивают или спаивают в блоки. Далее блоки опускают в ванну, чтобы нанести противопригарное покрытие и высушивают. Если конфигурация изделия сложная, то покрытие наносят из сопла.

Формовка

Блоки моделей помещают в опоку, размещенную на вибрирующем основании, постепенно засыпая их песчано-глиняной смесью, их «землей». Иногда засыпку производят слой за слоем, отдельно уплотняя каждый.

Засыпанные и уплотненные формы перевозят в заливочный цех. Вакуумный насос завершает уплотнение песка и придание ему достаточной прочности.

Заливка металла

Металл заливают прямо в материал модели. Жидкий расплав испаряет полистирольные модели и заполняет все детали рельефа.

Продукты сгорания полистирола удаляются вакуумным насосом прямо через стенки формы.

Завершающие операции

Отливки из чугуна остывают в форме. Темп снижения температуры и общая его длительность определяется весом детали, толщиной ее стенок и требованиями производственного процесса. Далее формы разбиваются, отливки очищаются от остатков противопригарной краски, удаляются литники.

Литейные заводы: производство чугунного литья

Достаточно зайти во «всемирную паутину», чтобы увидеть, сколько образовалось литейных предприятий, специализирующихся на литье чугуна. Предприятия по производству чугунного литья предлагают свою продукцию, заманивая клиентов недорогой ценой, сжатыми сроками исполнения заказа. Однако, можете ли вы быть уверенными в качестве предоставляемой продукции? Не все литейщики чугунного литья России могут гарантировать надежность и долговечность изготавливаемой продукции и предоставить сертификат качества.

ООО завод чугунного литья «Московский литейный завод» уже несколько лет подряд занимает лидирующую позицию среди литейных предприятий. Мы производим чугунное литье по индивидуальным эскизам или предоставленным образцам. Вы можете показать нашим специалистам фотографию желаемого изделия – и через некоторое время получить у нас готовую композицию идентичную той, которая была изображена на фото. Мы принимаем заказы на мелкое чугунное литье: это могут быть детали на различные механизмы, оригинальные фигурки или же статуэтки, являющиеся прекрасным интерьерным украшением.

Продукция из чугунного литья, произведенная на нашем заводе удивит вас прочностью, надежностью, а также безупречным исполнением. Для литого чугунного литья мастера «Московского литейного завода» используют несколько видов металла, которые образуются путем добавления различных примесей.

Преимущества чугунного литья

Чугунное литье отличается от отливок из других материалов рядом преимуществ, таких, как:

• дешевизной
• высокой прочностью и износостойкостью
• высоким качеством поверхности, сводящим к минимуму последующую механическую обработку

Характеристики и применение чугуна

Важно отметить, что при использовании современных методов литья дешевле получается не только сама отливка, но и конечная продукция. Многие производства, в конце 20 века заменившие чугунные детали своих изделий на стальные, вернулись или планируют вернуться к проверенному временем материалу на новом этапе его развития.

Фасонное литье

Стоимость чугунного литья

Цена на изготовление конкретного изделия рассчитывается в индивидуальном порядке. В нее входят расходы на создание чертежей, эскизов, моделей и литейной формы. Также учитывается стоимость материалов.

Услуги предоставляются без посредников и подрядчиков, благодаря чему мы полностью контролируем качество работы и предлагаем выгодные цены для клиентов.

Запуск оборудования — затратная часть всего процесса, поэтому изготовление крупной партии, серии продукции выгоднее — конечная стоимость каждой детали будет ниже.

История чугунного литья. От Древнего Китая до современности

Чугун – это металл с тысячелетней историей, своими корнями ушедшей в эпоху до нашей эры. Рассказывая о нём, нельзя не обратиться к хронике развития литейного дела в целом.

Медно-каменный век

Первые свидетельства возникновения металлургии датируются V-VI-м тысячелетием до нашей эры.

В то время человеку, ещё использующему камень для создания орудий, попадаются медные самородки. Принимая их за камни и обрабатывая привычным способом, ударяя друг об друга, становится ясно, что самородок не откалывается, а деформируется и ему можно придать необходимую форму. Историки называют этот метод холодной ковкой.

Медь активно заместила собой камень. Иглы, рыболовные крючки, кинжалы, наконечники копий и стрел делать стало гораздо проще, а их качество значительно превышало каменные и костяные аналоги.

Со временем люди научились придавать прочности металлу за счёт его проковки, что позволило создавать более сложные и долговечные топоры и мотыги.

Переход на медные орудия труда повлиял и на развитие человечества того времени в целом, стало более совершенной обработка дерева, появилась возможность делать более мелкие детали. Учёные доказали, что на территориях где активно использовали медь, и появление колеса произошло раньше. Это доказывает, что развитие человечества напрямую связано с развитием металлургии.

Бронзовый век

Научившись создавать бронзу – сплав из олова и меди, человечество вступило в Бронзовый век.

Как человек изобрёл этот сплав точно не известно. Большинство историков считают, что это произошло по чистой случайности, когда в расплавленную медь попало олово. Результат поразил невольных изобретателей, металл был значительно крепче и более приспособлен к заточке. Благодаря свойствам бронзы человечество начало активно использовать её в быту и на войне.

На протяжении целого тысячелетия люди готовили еду в бронзовых котелках, воевали бронзовыми мечами. Но, как скоротечно время, меняются тысячелетия, одни устои и технологии заменяются другими.

Железный век

Историки считают, что железо добыть было гораздо проще, нежели медь или олово, ведь оно встречается в виде окиси и закиси повсеместно, чего не скажешь о иных металлах.

Почему же люди раньше не начали использовать железо? Ответ очень прост, его производство – это трудоёмкий и сложный процесс, проходящий в несколько этапов. Процесс, чтобы изучить и понять который нужно было не одно столетие развития человечества. Неспроста металлурги тех времён считались колдунами, творящими неведомые, магические вещи.

Первые упоминания о чугуне

Страной, в которой впервые стали выплавлять чугун, считается Китай, исторический факт датируется V-VI-м веком до нашей эры. В поднебесной чугунные изделия были очень популярны, из чугуна производили монеты, оружие, предметы домашней утвари.

В Китае произвели первую чугунную посуду, называлась она чугунный вок – это сковорода с тонкими стенками диаметром до одного метра. Очень востребованная в китайских семьях, хоть и дорогая.

Сохранилось множество чугунных отливок, например чугунный лев 5 метров в длину и 6 метров в высоту. Учёные подтверждают, что статуя была отлита за один раз, что говорит о большом мастерстве металлургов поднебесной.

Одним из самых необычных чугунных изделий того времени считаются стены врезанной в скалу гробницы, сплошным слоем отлитые из чугуна, чтобы надёжно закрыть вход.

Раннее создание и масштабные объёмы использования чугуна в древнем мире не означают, что кроме него не было иных металлов, археологами найдены оружия и предметы домашнего обихода из стали, бронзы, меди. Но чугун во многом преобладает перед иными материалами. Во многом это объясняется меньшей температурой плавления китайского чугуна в сравнении с бронзой, на 100 градусов.

Интересен тот факт, что принято считать началом производства ковкого чугуна XIX-й век нашей эры, хотя в Китае ещё до рождества Христова делали из него мечи.

Чугунное производство в Европе и России

Европейские же страны узнали о чугуне только в XIV-XVI веке нашей эры, во многом благодаря России, занимавшейся экспортом чугунных пушек и ядер.

Триста лет татаро-монгольского ига и близость Монголии к Китаю, повлияли на более раннее появление чугунного производства на Руси, нежели в Европе.

На то время чугун в большинстве своём применялся в артиллерии – из него делали пушки различных размеров и ядра к ним.

Не только Россия, но и весь мир за активное развитие чугунного производства обязан Петру Великому, начавшему в конце XVII века крупные преобразования в металлургической промышленности. В те времена чугун вышел за рамки применения только в артиллерии. Началось развитие художественного литья.

Новая столица Российской Империи была наполнена оградами, лавками и прочими элементами тонкого чугунного литья. Благодаря чугуну также потерпело значительные изменения печное дело – в печи появились чугунные задвижки и печные дверки, устойчивые к высоким температурам и предотвращающие проникновение дыма в помещение. Более того начали появляться чугунные украшения, своей красотой не уступающие драгоценным металлам.

Англия, Франция, Германия старательно перенимали технологии у Русских мастеров, считая их самыми эффективными и совершенными на тот момент.

Чугун в эпоху информационных технологий

В XXI-м веке развитие металлургии продолжает неустанно двигаться вперёд. Супер-лёгкие, супер-крепкие, супер-эластичные сплавы – что только не придумает светлый человеческий ум, но за две с половиной тысячи лет замены чугуну всё ещё не найдено.

Печная фурнитура, художественные изделия, элементы ворот и оград, посуда и многое другое, вплоть до тяжёлой промышленности. Став неотъемлемой частью нашего быта, сложно представить современную жизнь без чугунных изделий.

Литейное производство отливок из серого чугуна, механическая обработка

Чугунное литье — это отливки из различного чугуна получаемые методом литья в ХТС, песчано-глинистые смеси, по выжигаемым моделям, центробежное литье. Чугун является сплавом железа с содержанием углерода. Его состав может кроме них включать марганцевые, фосфорные, кремниевые, серные и др. компоненты. Мы производим как литье для машиностроения, станкостроения, так и декоративное художественное литье. Плавка металла ведется в индукционных импортных печах, ёмкостью 250, 400, 750, 1500, 7000 кг. Данный тип печей обеспечивает низкий угар элементов, низкую загазованность и равномерность химического состава по всему объему металла за счет его перемешивания и дополнительных фильтров в индукционном поле.

Газовые печи для плавки цветных металлов

К цветным металлам относится медь, магний, бронза, свинец, алюминий, титан. Каждый металл имеет свои особенности плавления. Любая газовая печь для плавки цветных металлов должна иметь возможность не только плавки, но и быстрого разогрева. В зависимости от необходимых характеристик расплава происходит подбор комплектации печи и газовых горелок. Газовые печи быстро плавят цветные металлы, ведь они имеют не высокую температуру плавления: алюминий 660 °C, медь 1083 °C, свинец 327 °C, цинк 419 °C.

Цветные металлы плавятся с использованием съемного огнеупорного графитового тигля. Обычная футеровка занимает большое количество времени (набивка, сушка). Тигли меняются в течение 15-30 минут без остановки рабочего процесса.

Основные марки сплавов из чугуна

СЧ — серый чугун ГОСТ 1412-85: СЧ10, СЧ15, СЧ18, СЧ20, СЧ21, СЧ24, СЧ25, СЧ30, СЧ35.

ВЧ — высокопрочный чугун ГОСТ 7293-85: ВЧ 35, ВЧ 40, ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80, ВЧ 100.

АЧС — антифрикционный чугун серый, АЧВ — антифрикционный чугун высокопрочный, АЧК — антифрикционный чугун ковкий ГОСТ 1585-85: АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3, АЧС-4, АЧС-5, АЧС-6, АЧВ-1, АЧВ-2, АЧК-1, АЧК-2.

Жаропрочный чугун: Ч — чугун; легирующие элементы: Х — хром, С — кремний, Г — марганец, Н — никель, Д — медь, М — молибден, Т — титан, П — фосфор, Ю — алюминий; буква Ш указывает, что графит в чугуне имеет шаровидную форму ГОСТ 7769—82: ЧХ2, ЧХ3, ЧХ3Т, ЧХ9Н5, ЧХ16, ЧХ16М2, ЧХ22, ЧХ22С, ЧХ28, ЧХ28П, ЧХ28Д2, ЧХ32, ЧС5Ш, ЧС13, ЧС15, ЧС17, ЧС15М4, ЧС17М3, ЧЮХШ, ЧЮ6С5, ЧЮ7Х2, ЧЮ22Ш, ЧЮ30, ЧГ6С3Ш, ЧГ7Х4, ЧГ8Д3, ЧНХТ, ЧНХМД, ЧНМШ, ЧНДХМШ, ЧН2Х, ЧН4Х2, ЧН3ХМДШ, ЧН4Х2, ЧН11Г7Ш, ЧН15ДЗШ, ЧН15Д7, ЧН19Х3Ш, ЧН20Д2Ш.

Газовые печи для плавки алюминия

Плавка алюминия осуществляется в электрических, газовых, тигельных, электрических печах сопротивления и индукционных печах. Для получения хорошо перемешанного алюминиевого расплава лучше всего использовать индукционные плавильные печи. Если хотите экономить, то надо использовать газовые печи. В целом выбор печи зависит от назначения сплава и характера производства.

Для плавки алюминия и его сплавов так же используют тигельные печи или роторные. Газовая тигельная печь для плавки алюминия обладает необходимой мощностью и различными модификациями. В свою очередь, тигельные печи могут быть газовыми или индукционными. Подбирают модель в зависимости от текущих потребностей в обработке металла.

Производство чугуна

Производство чугуна из ряда главных показателей экономической мощи страны отошло в ряд второстепенных, но не потеряло своего значения для экономики.

Лидером в производстве чугуна с почти десятикратным отрывом является Китай- 543,748 млн. т в год, следом идут Япония 66,943 млн. т, Россия — 43,945 млн. т и Индия — 29,646 млн. т. Китай производит более 50% мирового чугуна.

Чугун производится в доменных печах, подготовленная железная руда плавится вместе с добавками, в качестве топлива используется коксующийся каменный уголь или природный газ.

Основное потребление чугуна происходит сегодня в качестве компонента для выплавки стали. Развитие чугунного производства идет в основном в направлении повышения его энергоэффективности, экологичности и снижения издержек.

Уникальные свойства чугуна — дешевизна, прочность и коррозионная стойкость позволяют черному металлу уверенно смотреть в будущее.

Выплавка чугуна

Способ получения железа из руд в принципе очень прост и основан на восстановлении окислов железа углем. Но так как расплавленное железо обладает способностью растворять уголь, то при выплавке получается не чистое железо, а сплав, содержащий до 5% углерода и некоторые другие примеси, называемый чугуном.

Выплавка чугуна производится в огромных доменных печах, или домнах, выложенных из огнеупорных кирпичей и достигающих 25 м

высоты при внутреннем диаметре около 6
м.
Разрез доменной печи схематически изображен на рис. 152. Верхняя ее половина носит название шахты и заканчивается наверху отверстием — колошником, которое закрывается подвижной воронкой — колошниковым затвором. Самая широкая часть домны называется распаром, а нижняя часть — горном. Через специальные отверстия в горне (фурмы) в печь вдувается горячий воздух.

Доменную печь загружают сперва коксом, а затем послойно смесью руды с коксом и флюсами и одним коксом. Горение и необходимая для выплавки чугуна температура поддерживаются вдуванием в горн подогретого воздуха. Последний поступает в кольцевую трубу, расположенную вокруг нижней части печи, а из нее по изогнутым трубкам через фурмы в горн. В горне уголь сгорает в углекислый газ, который, поднимаясь кверху и проходя сквозь слой накаленного кокса, превращается в окись углерода. Эта окись углерода и восстанавливает большую часть руды, переходя снова в углекислый газ.

Процесс восстановления руды происходит главным образом в верхней части шахты и суммарно может быть выражен следующим уравнением:

Отдельные стадии этого процесса показаны в виде уравнений на рис. 153.

Содержащаяся в руде пустая порода вступает во взаимодействие с прибавленными флюсами, образуя шлаки.

Выделяющееся железо опускается еще в твердом виде в более горячую часть печи — распар и здесь при температуре 1200° плавится в соприкосновении с углем, отчасти растворяя его и превращаясь в чугун . Расплавленный чугун стекает в нижнюю часть горна, а жидкие шлаки собираются на поверхности чугуна, предохраняя его от окисления. Чугун и шлаки выпускаются по мере накопления через особые отверстия, забитые, в остальное время глиной.

Образующийся при восстановлении руды углекислый газ, поднимаясь в верхнюю часть шахты, отчасти снова превращается в окись углерода. Поэтому выходящие из отверстия домны газы содержат до 25% окиси углерода. Их сжигают в особых аппаратах — кауперах, предназначенных для предварительного нагревания вдуваемого в печь воздуха.

Кауперы представляют собой высокие цилиндрические башни, сложенные из кирпичей и имеющие внутри вертикальные каналы (рис. 154). Поступающие в каупер доменные газы, сгорая в нем, накаливают стенки каналов. Одновременно через другой каупер, предварительно накаленный таким же путем, проходит вдуваемый в домну воздух. Через некоторое время воздух направляют в первый каупер, а второй каупер нагревают доменными газами и т. д.

Доменная печь работает непрерывно. По мере того как верхние слои руды и кокса опускаются, в печь добавляют новые порции смеси руды с флюсами и коксом. Эта смесь, называемая шихтой, доставляется подъемниками на верхнюю площадку печи и сваливается в чугунную воронку, закрытую снизу колошниковым затвором. При опускании затвора смесь попадает в печь. Работа печи, продолжается днем и ночью в течение нескольких лет, пока печь не потребует капитального ремонта.

Рис. 153. Ход доменного процесса

Для оценки работы доменных печей служит так называемый «коэффициент использования полезного объема печи», который получают делением объема печи в кубических метрах на суточную выплавку печи в тоннах. Например, если объем печи 900 м 3 , а суточная выплавка 500 т,

то коэффициент использования полезного объема равняется 900/500 = 1,8. Таким образом, чем меньше коэффициент использования полезного объема, тем больше производительность печи.

До революции на заводах России коэффициент использования полезного объема доменных печей равнялся 2,30. Советская металлургия на основе широкого развития передовых методов ра боты резко увеличила производительность доменного процесса, снизив коэффициент использования примерно в 3 раза.

Большие перспективы открывает применение кислорода для ускорения процесса выплавки чугуна в доменных печах. При вдувании в доменную печь обогащенного кислородом воздуха предварительный подогрев его становится излишним, благодаря чему отпадает необходимость в сложных и громоздких кауперах и весь металлургический процесс значительно упрощается. Вместе с тем резко повышается производительность домны и уменьшается расход топлива. Доменная печь, работающая на кислородном дутье, дает в полтора раза больше металла, а кокса требует на одну четверть меньше, чем при обыкновенном воздушном дутье.

Рис. 154. Совместная работа доменной печи и кауперов

Получаемый из доменных печей чугун содержит в среднем около 93% железа, до 5% углерода и небольшие количества кремния, марганца, фосфора и серы.

1 — домна; 2 — каупер, нагреваемый пламенем; 3 — каупер, нагревающий воздух; 4 — воздуходувка; 5 — дымовая труба; 6 — газовый канал; 7 — дымовой канал; 8 — воздушная труба.

Содержащийся в чугуне углерод может выделиться из пего при затвердевании в свободном состоянии в виде графита или вступить в соединение с железом с образованием карбида железа Fe3C, называемого цементитом. В отличие от графита, самой мягкой составной части чугуна, цементит представляет собой самую твердую составную часть этого сплава. При продолжительном нагревании, до 900° или выше, цементит разлагается на железо и графит, что особенно легко происходит в присутствии кремния. Поэтому чугун, содержащий значительное количество кремния (от 2 до 3,5%), имеет благодаря выделившемуся графиту серый цвет. Такой чугун называется серым чугуном; он не очень тверд, хорошо отливается в формы, но хрупок и при ударе легко раскалывается. Серый чугун идет для отливки машинных станин, маховых колес, канализационных труб, плит и т. п.

Чугун, в котором почти весь углерод содержится в виде цементита, тверже и белее серого чугуна, почему и получил название белого чугуна; он характеризуется незначительным содержанием кремния (меньше 1%) и повышенным содержанием марганца (1—1,5%). Белый чугун непосредственного применения не имеет и идет в передел на сталь и железо, отличающиеся от чугуна меньшим содержанием углерода и отсутствием других примесей (кремний, фосфор, марганец). Продукт, содержащий от 0>3 до 2% углерода, называется твердой сталью, а содержащий меньше 0,3% углерода — мягкой сталью или железом.

Вы читаете, статья на тему Выплавка чугуна

Плавильная печь на угле своими руками

Выходные прошли довольно плодотворно. Мне удалось соорудить плавильную печь своими руками. Работает она на твердом топливе (угле, коксе) и способна за один раз расплавить более 5 кг алюминия! Постоянные читатели моего техноблога Dimanjy могут заметить, что я уже делал муфельную печь своими руками. Но она работает на электричестве и предназначена для плавки небольших объемов алюминия.

Благодаря использованию твердого топлива (угля) мне удалось поплавить алюминий в моей новой плавильной печи «по-взрослому». Сгорающий кокс дает столько тепла, сколько не выжать из муфельной печи, работающей на электричестве. Ни одна домашняя проводка (даже в частном доме) не позволит получить столько тепловой энергии! Несомненно, плавильная печь на угле — это безальтернативный вариант для плавки больших объемов алюминия, хотя для небольших отливок выгоднее использовать именно электрическую муфельную печь. Далее немного расскажу о процессе сборки плавильной печи своими руками.

Как и моя первая муфельная печь, новая печь на угле сделана из огнеупорного кирпича, который связан между собой шамотной глиной. Особенность плавильной печи на угле (или коксе) заключается в необходимости принудительного наддува. Для этого в нижней части печи мной был предусмотрен специальный воздушный канал.

Внутри печи над воздушным каналом располагается так называемый колосник. Это специальная решетка, обычно сделанная из чугуна, на которую выкладывается топливо. Найти такую можно в магазине домашних печек и каминов. Я, собственно, и вынул ее из простаивающей домашней печурки.

Для улучшения прочности конструкции я слегка обварил свою плавильную печь металлическим пояском и прихватил его через арматуру ко внешней стене гаража. Лишняя прочность никогда не помешает, не сосиски же я в ней собираюсь плавить! Кроме того, выкладывал я ее огнеупорным кирпичом, поставленным на ребро — решил сэкономить кирпич и рабочее пространство. Получается, печь сложена даже не в пол-, а в четверть кирпича.

Остатками шамотной глины я обмазал внешнюю стенку плавильной печи. Может как-то повлияет на прочность. Хотя вся эта обмазка впоследствии потрескалась от нагрева.

Чтобы снизить количество потерь тепла, да и просто не обжечься о плавильную печь в процессе ее эксплуатации, я решил печь утеплить. Для этого использовал минеральную вату. Она не горит. Только руки от нее до сих пор чешутся! Если будете такую использовать, то работать надо в резиновых перчатках, защитных очках и респираторе!

Конечно, минеральную вату нельзя так просто оставлять торчащей наружу. По-хорошему ее нужно изолировать от влаги. Обычно в комплекте с такой ватой покупают еще защитную пленку. Я ее почему-то совсем забыл взять с собой из гаража, поэтому я просто соорудил кожух для своей плавильной печи из оцинкованного листа. Оцинкованный лист гнуть очень просто, если место сгиба хорошенько продубасить заостренной стороной молотка

Источник http://bishelp.ru/svoe-delo/stroim-malyy-i-bolshoy-biznes-na-proizvodstve-chuguna

Источник https://pressadv.ru/samodelkinu/otlivki-iz-chuguna.html

Источник https://metekspert.ru/oborudovanie/izgotovlenie-chugunnyh-otlivok.html