Döküm imalatı - demir metalurjisinin temeli

İnsanlık tarihinde Demir Çağı diye bir dönem vardır . O günlerde demirden yapılan benzeri ürünler, taş işçiliği araçlarının yerini aldı. Her ne kadar bu metal az miktarda eritilir ve çok daha erken. Temelde demir, meteorlardan mayın aldı. Örneğin, Irak ve Suriye anıtlarında demir nesneleri bulundu. Ve bu anıtların "doğum tarihi" M.Ö. 27. yüzyıldadır. Ancak insanlar, demir cevherinden demir kokusu öğrendiğinde, gerçek bir teknolojik devrim yaşandı. Öncelikle, Batı Asya'da yapmayı öğrendi, o zaman bu teknoloji Yunanistan, İtalya'ya gitti ve kademeli olarak Avrupa çapında yaygınlaştı. Bu süreç birçok yüzyıl boyunca mükemmelleştirildi ve kademeli olarak dökme demir ve çelik üretimi ulusal ekonominin diğer kollarının temelini oluşturdu.

Döküm endüstrisinde ana süreç, yüksek fırın sürecidir. Ve o da bir fırında olur. Modern yüksek fırın güçlü ve yüksek performanslı bir ünitedir ve dökme demirin ergitilmesi büyük miktarda şarj ve patlamadan kaynaklanmaktadır. Bir ergitme metalürjisine, daha ileri erime için fırına beslenen hammaddelerin karışımı denir. Yakıtla birlikte demir cevheri . Yüksek demir fırınının üretimi imkansız hale getirdiği yakıt bazen kömür tozu veya doğal gazla değiştirilen kok olur. Bir kola - hava erişimi olmaksızın kalsine edilmiş aynı kömür budur. Yüksek yanma sıcaklığına sahiptir ve yüksek fırın işlemleri için iyi bir yakıttır.

Yüksek fırın, içinde pik demiri üretimi sürekli bir süreç olacak şekilde tasarlanmıştır. Demir oksit ve karbon fırının milini aşağıya doğru sürekli hareket ettirir ve hava kendilerine doğru hareket eder. Karbon, bu süreçte ikili bir rol oynayan kola içinde bulunur. Yakıldığında, fırının kendisini istenen sıcaklığa ısıtır ve aynı zamanda bir CO gazı oluşturur. Ve bu gaz yardımı ile demir oksit bir metal haline dönüştürülür. Bu reaksiyon sonucunda, fırının tepesinde boşaltılan karbon dioksit ve bunun altında serbest bırakılan bir sıvı metal üretilir . Ve bu işlem ancak yüksek fırının onarılması gerektiğinde durdurulur. Genellikle bu gibi tamiratlarda iç tuğla döşeme (astar) sonunda yanar.

Ve böyle bir fırında dökme demir üretimi basit denklemlerle açıklanabilir. Fırının içine üflenen hava kola ile temas eder ve yakar "yapar". En son yanan, gaz halindeki karbon monoksit oluşturur. Bu gaz, demir oksitin azaltılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Ve bu iyileşme cevher ve kola karışımının sıcaklığı 600-700 dereceye ulaştığında gerçekleşir. Sonuç olarak katı, ancak süngerimsi ve gözenekli demir oluşur. Daha sonra ocağın daha alçakta daha sıcak olan kısmına iner ve eridiğinde dışarıda bırakır.

Fakat bu denklemler ancak ideal bir sistem için kullanılabilir. Yani, demir oksit saf olmalı, saf olmayan olmalı, aynı karbon için de geçerlidir. Ve üfleme havası bir oksijenden oluşmalıdır. Sonra dökme demir üretimi sorunsuzca ve yukarıda tarif edilen şemaya göre gerçekleşecektir. Ancak aslında, demir cevheri, çoğunlukla silikatlardan oluşan çok miktarda (% 50'den fazla) boş bir kaya içeriyor. Herkesin bildiği gibi hava, temel olarak reaksiyona girmeden fırından geçen azottan oluşur. Ancak asıl sorun tam da silikondadır. Ve demirden ayrıldıklarından ve fırından çıkarılmaları için, bu silikatlar sıvı bir hale getirilmelidir. Ve silikatlar sadece kireç CaO ile etkileşimden sonra eritilir. Ve bunun için cevherle birlikte bir miktar kireç taşı (akı) fırına yüklenir. Yüksek fırının üst kısmında bulunur ve buna karşılık gelen tepkiden sonra kireç haline gelir. Ve demir cevheri silikat safsızlıkları, bu kireçle reaksiyona girerek sıvı halde eritilir ve cüruf formunda yüksek fırından boşaltılır. Ve cürufu dökme demirden biraz daha düşük.

Ve katılaşmadan sonra, böyle bir cüruf, koyu renkte, camsı bir malzemeye dönüşür. Yakın geçmişte, metalurjik işletmelerin yakınında, bu maddenin tüm dağlarını görebiliyorduk. Ancak şimdi pik demir üretimi bir şekilde boşa çıktı, çünkü zamanımızdaki cüruf geniş bir uygulama alanı buldu. Beton için dolgu malzemesi olarak ve demiryolu balastı olarak kullanılır. Bundan cüruf imal edilir ve yardımları sayesinde yolların kaymaz bir kaplaması yapılır. Bir yüksek fırından üretilen pik demir, zaten çelik üretiminin temelini oluşturuyor ve tüm demir-çelik endüstrisinin temelini oluşturuyor .