पिग आयरन: विनिर्देश

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

पिग आयरन पर विचार करने के लिए आगे बढ़ने के लिए, इस उत्पाद की सामान्य संरचना और इसके गुणों को समझना आवश्यक है। तो, कच्चा लोहा एक मिश्र धातु कहलाता है, जिसमें लोहा, कार्बन और कई अन्य अशुद्धियाँ जैसी सामग्री होती है।

कच्चा लोहा का सामान्य विवरण

कच्चा लोहा को पिघलाने के लिए प्रयुक्त अशुद्धियों के आधार पर इसके गुण भी बदल जाते हैं। हालांकि, कुछ विशेषताएं हैं जिनका किसी भी मामले में समर्थन किया जाना चाहिए। उनमें से एक संरचना में कार्बन का द्रव्यमान अंश है। यह पैरामीटर कम से कम 2.14% होना चाहिए। यदि कार्बन की मात्रा कम है, तो यह अब कच्चा लोहा नहीं, बल्कि स्टील है। यहां यह समझना जरूरी है कि जैसे साधारण कच्चा लोहा नहीं बनता है। इस सामग्री को प्राप्त करने की प्रक्रिया में, ऑपरेशन के अंत में हमेशा दो प्रकार के एडिटिव्स जोड़े जाते हैं, जिसके अनुसार फाउंड्री या पिग आयरन में पृथक्करण होता है। इस कच्चे माल की एक विशेषता यह भी है कि इसके पिघलने के लिए आवश्यक तापमान स्टील की तुलना में 250-300 डिग्री अधिक होता है। इस पदार्थ को पिघलाने के लिए 1200°C तापमान की आवश्यकता होती है।

कैसे प्राप्त करेंकच्चा लोहा?

यहां यह तुरंत ध्यान देने योग्य है कि पिग आयरन या साधारण का उत्पादन - ये लगभग समान प्रक्रियाएं हैं, और इसलिए दोनों का वर्णन करने का कोई मतलब नहीं है। केवल पिघलने की सामान्य तकनीक पर विचार करें।

तो, इस पदार्थ को प्राप्त करने के लिए, आपको बहुत सारे संसाधन खर्च करने होंगे। मुख्य काम करने वाले कच्चे माल कोक और पानी हैं। एक टन पिग आयरन को गलाने में सक्षम होने के लिए, आपको लगभग 550 किलोग्राम कोक या लगभग 900 लीटर पानी लेने की आवश्यकता होती है। प्रत्येक बैच के लिए प्रसंस्करण पर खर्च किए जाने वाले अयस्क की मात्रा का सटीक निर्धारण करना असंभव है, क्योंकि इसकी खपत पूरी तरह से लोहे के प्रतिशत पर निर्भर करती है। हालाँकि, यदि आप अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण से देखें तो किसी भी अयस्क का उपयोग करना लाभहीन है। इस कारण से, कच्चे माल का उपयोग किया जाता है जिसमें उनकी संरचना में 70% लोहा और अधिक होता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि अयस्क को गलाने से पहले समृद्ध किया जाता है, और ब्लास्ट फर्नेस में प्रवेश करने के बाद ही उनमें लोहे के उत्पादन की प्रक्रिया होती है। बिजली की भट्टियां कुल सामग्री का केवल 2% ही गंध करती हैं।

पहला चरण

स्मेल्टिंग की पूरी प्रक्रिया को कई इंटरकनेक्टेड चरणों में बांटा गया है।

प्रक्रिया इस तथ्य से शुरू होती है कि अयस्क को भट्टी की भट्टी में लोड किया जाता है, जिसमें चुंबकीय लौह अयस्क होता है। इसके अलावा, हाइड्रोस आयरन ऑक्साइड युक्त अयस्क या उसके नमक का उपयोग किया जा सकता है। काम कर रहे खनिज की लदान के साथ, कोकिंग कोयले को भी भट्टी में लोड किया जाता है। उनका मुख्य कार्य उच्च तापमान बनाए रखना है। अयस्क को तेजी से पिघलाने के लिए औरलोहे तक पहुंच प्राप्त करें, भट्ठी में प्रवाह भेजा जाता है। वह पदार्थ जो उत्प्रेरक है, अयस्क के तेजी से क्षय में योगदान देता है।

यहां यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि भट्ठी में लोड करने से पहले, अयस्क आमतौर पर कुचलने, धोने, सुखाने की प्रक्रिया से गुजरता है। ये सभी कदम अतिरिक्त अशुद्धियों को दूर करने के साथ-साथ पिघलने की गति में वृद्धि में योगदान करते हैं।

दूसरा चरण

पिग आयरन गलाने का दूसरा चरण तब शुरू होता है जब सभी आवश्यक सामग्री को ब्लास्ट फर्नेस में लोड कर दिया जाता है। बर्नर चालू किए जाते हैं, जो कोक को गर्म करते हैं, जो अयस्क को गर्म करता है। यह जानना महत्वपूर्ण है कि गर्म होने पर, कोक हवा में कार्बन का उत्सर्जन करना शुरू कर देता है, जो इससे होकर गुजरता है, ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है और एक ऑक्साइड बनाता है। यह वाष्पशील पदार्थ पुनर्प्राप्ति प्रक्रियाओं में सक्रिय भाग लेता है। हालाँकि, यह प्रक्रिया तब तक चलती है जब तक भट्ठी में हवा रहती है। ब्लास्ट फर्नेस के अंदर जितनी अधिक गैस होती है, यह प्रभाव उतना ही कमजोर होता है और समय के साथ यह पूरी तरह से बंद हो जाता है। जब यह क्षण आता है, भट्ठी के अंदर मौजूद सभी गैस इकाई के अंदर एक उच्च तापमान बनाए रखने के लिए निकल जाती है।

सभी अतिरिक्त कार्बन पिघले हुए पदार्थ के साथ मिल जाते हैं, लोहे द्वारा अवशोषित कर लिए जाते हैं, जिससे कच्चा लोहा बनता है। सभी तत्व जो पिघलने की प्रक्रिया के दौरान पिघले नहीं हैं, सतह पर तैरते हैं, जहां से उन्हें हटा दिया जाता है। इस शुद्धिकरण प्रक्रिया के पूरा होने के बाद, एक समय आता है जब पिघले हुए कच्चे माल में विभिन्न योजक मिलाए जाते हैं। परिणामस्वरूप किस प्रकार का कच्चा लोहा निकलेगा यह इस पर निर्भर करता हैकिस प्रकार के योजक का उपयोग किया जाएगा।

कौन सा पिग आयरन?

यदि हम रूपांतरण पदार्थ पर अधिक विस्तार से विचार करें, तो हम कई विशिष्ट गुणों को नोट कर सकते हैं। सबसे पहले, संरचना में मैंगनीज और सिलिकॉन की सामग्री बहुत कम है, और दूसरी बात, ऑक्सीजन-कन्वर्टर विधि का उपयोग करके स्टील का उत्पादन करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। अगर हम कच्चा लोहा की बात करें, तो इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है। यहां यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस समूह से संबंधित सभी सामग्री कई प्रकारों में विभाजित है।

इसके अलावा, आपको पता होना चाहिए कि, इसकी संरचना के आधार पर, पिग आयरन को वर्गों में बांटा गया है:

• P1 और P2 एक सामान्य पुनर्विक्रय पदार्थ के चिह्न हैं;
• PF1, PF2 और PF3 फॉस्फोरस कच्चे माल हैं;
• PVK1, PVK2 और PVK3 उच्च गुणवत्ता वाले कच्चा लोहा का एक समूह है;
• पिग आयरन PL 1 और PL2 फाउंड्री उत्पादन से संबंधित सामग्रियों की एक श्रेणी है।

उदाहरण के लिए, हम एक औसत गुणवत्ता सूचकांक के साथ कच्चे माल में इन पदार्थों की सामग्री पर विचार कर सकते हैं। सी की सामग्री 0.2 से 0.9% तक है, एमएन 0.5 से 1.5% तक है, पी 0.3% से अधिक नहीं है, एस 0.06% से अधिक नहीं है।

रासायनिक संरचना की विशेषताएं

यदि हम विनिर्देशों द्वारा आवश्यक रासायनिक संरचना पर विचार करते हैं, तो हमें एक महत्वपूर्ण विशेषता पर ध्यान देना चाहिए। पिग आयरन का मुख्य उद्देश्य स्टील में पिघलाना है, और इसलिए इसकी गुणवत्ता और संरचना की आवश्यकताएं स्टीलमेकिंग प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित की जाती हैं।

इस तकनीकी प्रक्रिया की कमजोरियों में से एक थीकि वह सल्फर जैसी अशुद्धता का सामना करने में सक्षम नहीं है। और चूंकि कच्चा लोहा और स्टील के बीच मुख्य अंतर कार्बन सामग्री है, इसलिए यह स्पष्ट हो जाता है कि मुख्य कार्य जो किया जाना चाहिए वह संरचना से कार्बन को हटाना है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, यह आवश्यक है कि रासायनिक संरचना ऑक्सीकरण प्रक्रिया को होने दे। यह कार्बन के ऑक्सीकरण के माध्यम से है कि इसे पिग आयरन से हटा दिया जाता है।

हालांकि, यहां यह समझना आवश्यक है कि जब कार्बन का ऑक्सीकरण होता है, तो अन्य अशुद्धियां भी प्रभावित होंगी - सिलिकॉन, मैंगनीज, और कुछ हद तक - लोहा। इस प्रक्रिया के दौरान प्राप्त पदार्थों को ऑक्साइड कहा जाता है, जिसके बाद उन्हें स्लैग डिस्चार्ज में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इस तरह के उद्योग का अंतिम उत्पाद फेरुगिनस स्लैग है - ये उच्च लौह सामग्री वाले अपशिष्ट होते हैं, जो संरचना से सल्फर को हटाने में काफी जटिल होते हैं। इस कारण से, पिग आयरन की संरचना में तत्व S का द्रव्यमान अंश न्यूनतम होना चाहिए।

अन्य उपकरणों में पुनर्चक्रण

उस विधि के आधार पर जिसके द्वारा कच्चा लोहा स्टील में संसाधित किया गया था, संरचना के लिए अलग-अलग विनिर्देश प्रस्तुत किए जाएंगे।

ऑक्सीजन कनवर्टर डिवाइस का उपयोग करके आप फास्फोरस जैसी अशुद्धियों से छुटकारा पा सकते हैं। इस तत्व का द्रव्यमान अंश जितना अधिक होगा, कच्चे माल की ठंडी भंगुरता (कम तापमान पर दरार) उतनी ही अधिक होगी।

अगर हम, उदाहरण के लिए, खुली चूल्हा भट्टियां लें, तो वे ढलवां लोहे को लगभग किसी भी प्रकार के स्टील में पिघला सकती हैं। हालांकि, फास्फोरस और सिलिकॉन की मात्रात्मक सामग्री की निगरानी करना महत्वपूर्ण है। कैसेइन तत्वों का द्रव्यमान अंश जितना अधिक होगा, पुन: कार्य प्रक्रिया उतनी ही महंगी होगी। इसके अलावा, काम पूरा करने के लिए आवश्यक समय बहुत बढ़ जाता है। इस कारण से, सामग्री की संरचना में उनकी सामग्री तकनीकी दस्तावेज के अनुसार औसत मूल्यों से अधिक नहीं होनी चाहिए। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पिग आयरन में मैंगनीज की सामग्री सीमित नहीं है। यह इस तथ्य के कारण है कि यह सल्फर को हटाने से जुड़ी प्रक्रियाओं में योगदान देता है।

पिग आयरन की विशेषता यह है कि इसमें सिलिकॉन की मात्रा अधिक होती है - 1.2% तक।

राज्य मानक

जैसा कि अन्य औद्योगिक सामग्रियों के मामले में होता है, कच्चा लोहा राज्य के मानक में वर्णित सख्त नियमों के अनुसार निर्मित किया जाना चाहिए। पिग आयरन के लिए, GOST 805-95 उन सभी तकनीकी स्थितियों को स्थापित करता है जिनके अनुसार इसे बनाया जाना चाहिए। प्रत्येक समूह में सभी रासायनिक तत्वों की मात्रात्मक सामग्री को विनियमित किया जाता है।

GOST तकनीकी आवश्यकताएं

दस्तावेज उन बिंदुओं को इंगित करता है जिन्हें किसी भी मामले में देखा जाना चाहिए, और कुछ ऐसे भी हैं जो उपभोक्ता द्वारा निर्माता के साथ एक समझौते के तहत निर्धारित किए जाते हैं।

पहली श्रेणी में निम्नलिखित नियम शामिल हैं:

1. पीएल1 और पीएल2 से संबंधित पिग आयरन ग्रेड को संरचना में कार्बन के द्रव्यमान अंश के अनिवार्य संकेत के साथ प्रसंस्करण स्थलों तक पहुंचाया जाना चाहिए।
2. यदि ताम्र युक्त अयस्कों से पिग आयरन को गलाया जाता है, तो इस तत्व का द्रव्यमान अंश अंततः 0.3% से अधिक नहीं होना चाहिए।
3. इस सामग्री का उत्पादन किया जाता हैसिल्लियां, बिना चुटकी के, अधिकतम एक चुटकी या दो चुटकी के साथ। पिंचिंग के स्थानों में, पिंड (पिंड) की मोटाई 50 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए।
4. सुअर का द्रव्यमान इस तरह के मूल्यों से अधिक नहीं होना चाहिए: 18, 30, 45, 55 किलोग्राम।
5. इन इकाइयों की सतह पर कोई धातुमल अवशेष नहीं होना चाहिए।

ग्राहक आवश्यकताएँ

पिग आयरन के लिए GOST 805 कई तकनीकी आवश्यकताओं को भी नियंत्रित करता है जो उपभोक्ता को निर्माता से ऑर्डर करते समय सेट करने का अधिकार है। इनमें निम्नलिखित आइटम शामिल हैं:

1. पीएल1 और पीएल2 से संबंधित पिग आयरन ग्रेड को कार्बन के एक बड़े अंश के साथ 4 से 4.5% तक की संरचना में उत्पादित किया जाना चाहिए।
2. यदि हम समान ग्रेड PL1 और PL2 पर विचार करते हैं, जो बाद में गांठदार ग्रेफाइट के साथ कच्चा लोहा से कास्टिंग के निर्माण के लिए उपयोग किया जाएगा, तो ऐसे पदार्थ में क्रोमियम का द्रव्यमान अंश 0.04% से अधिक नहीं होना चाहिए। इसके अलावा, GOST के अनुसार उच्च गुणवत्ता वाले पिग आयरन के निर्माण में, पिस्टन के छल्ले के आगे उत्पादन के लिए, मैंगनीज सामग्री 0.3% और क्रोमियम 0.2% तक सीमित होनी चाहिए।
3. यदि कोई विशेष अनुरोध नहीं है, तो साधारण पुनर्नवीनीकरण और उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री 1.5% से अधिक मैंगनीज सामग्री के साथ बनाई जानी चाहिए। यदि फॉस्फोरस समूह के पिग आयरन का उत्पादन किया जाता है, तो फास्फोरस की मात्रा 2% से अधिक होती है।
4. PL1, PF1 और PVC1 जैसे ग्रेड में सिलिकॉन का द्रव्यमान अंश 1.2% से अधिक होना चाहिए।
5. एक बहुत ही महत्वपूर्ण बिंदु सल्फर सामग्री है, जिसे कच्चा लोहा P1, P2 और PL1, PL2 के प्रकारों में 0.06% से अधिक की अनुमति नहीं है।

स्वीकृति औरगुणवत्ता नियंत्रण

दस्तावेज़ माल प्राप्त करने और गुणवत्ता नियंत्रण संचालन के लिए नियम भी निर्धारित करता है।

यह सामग्री केवल बैचों में स्वीकार की जा सकती है। एक बैच को एक ही ब्रांड, समूह, प्रकार और प्रकार से संबंधित कच्चा लोहा माना जाता है, और एक दस्तावेज भी होता है जो उत्पाद की गुणवत्ता की पुष्टि करता है। अक्सर, ऐसे कागजात इंगित करते हैं: उत्पाद का निर्माण करने वाले उद्यम का ट्रेडमार्क; उपभोक्ता के रूप में कार्य करने वाले उद्यम का नाम; कच्चा लोहा का ब्रांड, समूह, वर्ग और श्रेणी, नियंत्रण टिकट और कुछ और आइटम।

अगर हम नियंत्रण विधियों के बारे में बात करते हैं, तो यहां फ्लेक्स की गुणवत्ता की जांच करना आवश्यक है। इसके लिए मैग्निफायर का इस्तेमाल करने की जरूरत नहीं है। फ्लेक्स से संबंधित गुणवत्ता नियंत्रण करने के लिए, उत्पाद के उपभोक्ता और निर्माता के बीच जिस विधि पर सहमति हुई है, उसका उपयोग किया जाता है। यदि बैच का द्रव्यमान 20 टन तक है, तो तराजू के 10 नमूने अलग-अलग स्थानों से लिए जाते हैं। यदि द्रव्यमान 20 टन से अधिक है, तो कच्चा लोहा की सतह से 20 नमूने लिए जाने चाहिए।

संरचनात्मक गुणवत्ता

यह जोड़ने योग्य है कि कच्चा लोहा का एक विशेष विभाजन इस प्रकार है: सफेद, ग्रे, निंदनीय, उच्च शक्ति। सामग्री की संरचना के आधार पर प्रकारों में विभाजन किया जाता है।

उदाहरण के लिए, सफेद कच्चा लोहा की श्रेणी सामग्री का वह बैच है जिसमें सभी कार्बन रासायनिक रूप से बाध्य अवस्था में होते हैं, और इसमें सीमेंटाइट का आभास भी होता है। इस पदार्थ की उपस्थिति के कारण, कच्चा लोहा का रंग सफेद हो जाता है, इसलिए यह नाम पड़ा।

अगर हम ग्रे कास्ट आयरन के बारे में बात करते हैं, तो यहां मुख्य विशिष्ट गुण कार्बन है,जिसे ग्रेफाइट के रूप में घुमावदार प्लेटों या गुच्छे के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इन तत्वों की बड़ी संख्या के कारण, कच्चा लोहा के फ्रैक्चर का रंग ग्रे होता है। चीन, जापान, रूस, भारत, दक्षिण कोरिया, यूक्रेन में बड़ी मात्रा में लौह-कार्बन मिश्र धातु का उत्पादन किया जाता है।