Gusa: especificações

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Para proceder à consideração do ferro gusa, é necessário compreender a composição geral deste produto e suas qualidades. Assim, o ferro fundido é chamado de liga, que consiste em um material como ferro, carbono e várias outras impurezas.

Descrição geral do ferro fundido

Dependendo das impurezas usadas para fundir o ferro fundido, suas propriedades também mudam. No entanto, existem alguns recursos que devem ser suportados em qualquer caso. Uma delas é a fração mássica de carbono na composição. Este parâmetro deve ser de pelo menos 2,14%. Se o teor de carbono for menor, não é mais ferro fundido, mas aço. É importante entender aqui que, como tal, o ferro fundido comum não é produzido. No processo de obtenção desse material, são sempre adicionados dois tipos de aditivos ao final da operação, de acordo com os quais ocorre a separação em fundição ou ferro gusa. Uma das características desta matéria-prima reside também no facto de a temperatura necessária para a sua fusão ser 250-300 graus superior à do aço. Para derreter esta substância, é necessária uma temperatura de 1200 °C.

Como receberferro fundido?

Aqui vale a pena notar imediatamente que a produção de ferro gusa ou comum - são processos quase idênticos e, portanto, não faz sentido descrever ambos. Considere apenas a tecnologia geral de fusão.

Então, para obter essa substância, você precisa gastar muitos recursos. As principais matérias-primas de trabalho são o coque e a água. Para conseguir fundir uma tonelada de ferro gusa, você precisa levar cerca de 550 kg de coque ou cerca de 900 litros de água. É impossível determinar exatamente a quantidade de minério que será gasta no beneficiamento de cada lote, pois seu consumo depende inteiramente do percentual de ferro. No entanto, não é rentável usar absolutamente qualquer minério, se você olhar do ponto de vista da economia. Por esse motivo, são utilizadas matérias-primas que contêm desde 70% de ferro em sua composição e muito mais. Também é importante notar que antes da fundição, o minério é enriquecido, e somente depois de entrar no alto-forno, é neles que ocorre o processo de produção de ferro. Os fornos elétricos derretem apenas 2% da quantidade total de material.

Primeira etapa

Todo o processo de fundição é dividido em várias etapas interligadas.

O procedimento começa com o carregamento do minério no forno do forno, que contém minério de ferro magnético. Além disso, um minério contendo óxido de ferro hidratado ou um sal do mesmo pode ser usado. Juntamente com o carregamento do mineral de trabalho, os carvões de coque também são carregados no forno. Sua principal tarefa é manter altas temperaturas. Para derreter o minério mais rápido eobter acesso ao ferro, o fluxo é enviado para o forno. A substância que é um catalisador contribui para o decaimento mais rápido do minério.

É importante observar aqui que antes de entrar no forno, o minério geralmente passa pelo processo de britagem, lavagem, secagem. Todas essas etapas contribuem para a remoção do excesso de impurezas, além de aumentar a velocidade de fusão.

Segunda etapa

A segunda etapa da fundição do ferro-gusa é iniciada quando todos os materiais necessários são carregados no alto-forno. Os queimadores são acionados, que aquecem o coque, que aquece o minério. É importante saber que, quando aquecido, o coque começa a emitir carbono para o ar, que passa por ele, reage com o oxigênio e forma um óxido. Esta substância volátil participa ativamente nos processos de recuperação. No entanto, este processo prossegue apenas enquanto o ar permanece no forno. Quanto mais gás dentro do alto-forno, mais fraco esse efeito e, com o tempo, ele cessa completamente. Quando chega esse momento, todo o gás presente no interior do forno sai para manter uma temperatura alta no interior da unidade.

Todo o excesso de carbono se mistura com a substância fundida, é absorvido pelo ferro, que forma o ferro fundido. Todos os elementos que não fundiram durante o processo de fusão flutuam para a superfície, de onde são removidos. Após a conclusão desse processo de purificação, chega um momento em que vários aditivos são adicionados à matéria-prima fundida. Que tipo de ferro fundido resultará como resultado dependeque tipo de aditivos serão usados.

Quais ferros gusa?

Se considerarmos a substância de conversão com mais detalhes, podemos notar várias qualidades distintivas. Em primeiro lugar, o teor de manganês e silício na composição é muito menor e, em segundo lugar, é usado para produzir aço usando o método do conversor de oxigênio. Se falamos de ferro fundido, ele é usado para a produção de uma ampla variedade de produtos. Também é importante notar aqui que todo material pertencente a este grupo é dividido em vários tipos.

Além disso, você deve saber que, dependendo de sua composição, o ferro-gusa é dividido em classes:

• P1 e P2 são as marcações de uma substância de retrabalho comum;
• PF1, PF2 e PF3 são matérias-primas de fósforo;
• PVK1, PVK2 e PVK3 são um grupo de ferro fundido de alta qualidade;
• Ferro gusa PL 1 e PL2 é uma categoria de materiais relacionados à produção de fundição.

Por exemplo, podemos considerar o teor dessas substâncias em matérias-primas com índice de qualidade médio. O teor de Si é de 0,2 a 0,9%, Mn é de 0,5 a 1,5%, P não é superior a 0,3%, S não é superior a 0,06%.

Características da composição química

Se considerarmos a composição química exigida pelas especificações, devemos observar uma característica importante. O principal objetivo do ferro-gusa é ser fundido em aço e, portanto, os requisitos para sua qualidade e composição são determinados pelos processos de fabricação do aço.

Um dos pontos fracos desse processo tecnológico foique ele não é capaz de lidar com uma impureza como o enxofre. E como a principal diferença entre ferro fundido e aço é o teor de carbono, fica claro que a principal tarefa que deve ser realizada é a remoção do carbono da composição. Para atingir este objetivo, é necessário que a composição química permita que o processo de oxidação ocorra. É através da oxidação do carbono que ele é removido do ferro-gusa.

No entanto, aqui é necessário entender que quando o carbono é oxidado, outras impurezas também serão afetadas - silício, manganês e, em menor grau - ferro. As substâncias obtidas durante esse processo são chamadas de óxidos, após o que são transferidas para a descarga de escória. O produto final de tal indústria é a escória ferruginosa - são resíduos com alto teor de ferro, o que complica significativamente a remoção de enxofre da composição. Por esta razão, a fração mássica do elemento S deve ser mínima na composição do ferro-gusa.

Reciclagem em outros dispositivos

Dependendo do método pelo qual o ferro fundido foi transformado em aço, serão apresentadas diferentes especificações de composição.

Usando um dispositivo conversor de oxigênio, você pode se livrar de impurezas como o fósforo. Quanto maior a fração mássica deste elemento, maior a fragilidade a frio das matérias-primas (quebra a baixas temperaturas).

Se tomarmos, por exemplo, fornos a céu aberto, eles podem derreter ferro fundido em quase qualquer tipo de aço. No entanto, é importante monitorar o teor quantitativo de fósforo e silício. Quãoquanto maior a fração de massa desses elementos, mais caro será o processo de retrabalho. Além disso, o tempo necessário para concluir o trabalho aumenta muito. Por esse motivo, seu conteúdo na composição do material não deve ultrapassar os valores médiosde acordo com a documentação técnica. Deve-se notar que o teor de manganês no ferro-gusa não é limitado. Isso se deve ao fato de contribuir para os processos associados à remoção do enxofre.

O ferro-gusa é caracterizado pelo fato de que o teor de silício nele é maior - até 1,2%.

Padrão estadual

Assim como outros materiais industriais, o ferro fundido deve ser fabricado de acordo com regras rígidas, descritas na norma estadual. Para ferro gusa, o GOST 805-95 estabelece todas as condições técnicas segundo as quais deve ser criado. O conteúdo quantitativo de todos os elementos químicos em cada um dos grupos é regulado.

Requisitos técnicos GOST

A documentação indica os pontos que devem ser observados em qualquer caso, e há aqueles que são definidos pelo consumidor em acordo com o fabricante.

A primeira categoria inclui as seguintes regras:

1. Os graus de ferro gusa relacionados a PL1 e PL2 devem ser entregues nos locais de processamento com a indicação obrigatória da fração mássica de carbono na composição.
2. Se o ferro-gusa for fundido a partir de minérios contendo cobre, então a fração de massa deste elemento não deve exceder 0,3%.
3. A produção deste material é realizada emlingotes, sem pitadas, com uma pitada ou duas pitadas no máximo. Em locais de pinçamento, a espessura do lingote (lingote) não deve ultrapassar 50 mm.
4. A massa de um porco não deve exceder valores como: 18, 30, 45, 55 quilogramas.
5. Não deve haver resíduos de escória na superfície dessas unidades.

Requisitos do Cliente

GOST 805 para ferro gusa também regulamenta vários requisitos técnicos que o consumidor tem o direito de definir ao fazer o pedido ao fabricante. Estes incluem os seguintes itens:

1. Graus de ferro gusa relacionados a PL1 e PL2 devem ser produzidos com fração mássica de carbono na composição de 4 a 4,5% inclusive.
2. Se considerarmos os mesmos graus PL1 e PL2, que serão posteriormente utilizados para a fabricação de peças fundidas de ferro fundido com grafite nodular, a fração mássica de cromo em tal substância não deve exceder 0,04%. Além disso, na fabricação de ferro-gusa de alta qualidade de acordo com o GOST, para a produção adicional de anéis de pistão, o teor de manganês deve ser limitado a 0,3% e cromo a 0,2%.
3. Se não houver solicitações especiais, o material reciclado comum e de alta qualidade deve ser feito com um teor de manganês superior a 1,5%. Se for produzido ferro gusa do grupo fósforo, então o teor de fósforo é superior a 2%.
4. A fração de massa de silício em graus como PL1, PF1 e PVC1 deve ser superior a 1,2%.
5. Um ponto muito importante é o teor de enxofre, que é permitido no máximo 0,06% nos tipos de ferro fundido P1, P2 e PL1, PL2.

Aceitação econtrole de qualidade

O documento também estabelece as regras para recebimento de mercadorias e operações de controle de qualidade.

Este material só pode ser aceito em lotes. Considera-se lote o ferro fundido da mesma marca, grupo, tipo e tipo, e que possua ainda um documento que comprove a qualidade do produto. Na maioria das vezes, tais papéis indicam: a marca da empresa que fabricou o produto; nome da empresa que atua como consumidora; marca, grupo, classe e categoria de ferro fundido, carimbo de controle e mais alguns itens.

Se falamos de métodos de controle, aqui é necessário verificar a qualidade dos flocos. Não é necessário usar lupas para isso. Para realizar o controle de qualidade dos flocos, é utilizado o método acordado entre o consumidor do produto e o fabricante. Se a massa do lote for de até 20 toneladas, serão retiradas 10 amostras de balanças de lugares diferentes. Se a massa exceder 20 toneladas, então 20 amostras devem ser retiradas da superfície do ferro fundido.

Qualidade Estrutural

Vale acrescentar que existe uma divisão especial do ferro fundido em tipos como: branco, cinza, maleável, de alta resistência. A divisão em tipos é realizada dependendo da estrutura do material.

Por exemplo, a categoria de ferro fundido branco é aquele lote de material em que todo o carbono está em um estado quimicamente ligado, e também tem a aparência de cementita. Devido à presença desta substância, a cor do ferro fundido fica branca, daí o nome.

Se falamos de ferro fundido cinzento, aqui a principal qualidade distintiva é o carbono,que se apresenta na forma de grafite com a forma de placas curvas ou flocos. Devido ao grande número desses elementos, a fratura do ferro fundido tem uma cor cinza. Uma liga ferro-carbono é produzida em grandes quantidades na China, Japão, Rússia, Índia, Coreia do Sul, Ucrânia.