Fonte brute : spécifications

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Afin de procéder à l'examen de la fonte brute, il est nécessaire de comprendre la composition générale de ce produit et ses qualités. Ainsi, la fonte est appelée un alliage, qui se compose d'un matériau tel que le fer, le carbone et plusieurs autres impuretés.

Description générale de la fonte

Selon les impuretés utilisées pour faire fondre la fonte, ses propriétés changent également. Cependant, certaines fonctionnalités doivent être prises en charge dans tous les cas. L'un d'eux est la fraction massique de carbone dans la composition. Ce paramètre doit être d'au moins 2,14 %. Si la teneur en carbone est plus faible, alors ce n'est plus de la fonte, mais de l'acier. Il est important de comprendre ici qu'en tant que telle, la fonte ordinaire n'est pas produite. Dans le processus d'obtention de ce matériau, deux types d'additifs sont toujours ajoutés à la fin de l'opération, selon lesquels la séparation en fonderie ou fonte a lieu. L'une des caractéristiques de cette matière première réside également dans le fait que la température requise pour sa fusion est supérieure de 250 à 300 degrés à celle de l'acier. Pour faire fondre cette substance, une température de 1200 °C est nécessaire.

Comment recevoirfonte ?

Ici, il convient de noter immédiatement que la production de fonte brute ou ordinaire - ce sont des processus presque identiques, et donc cela n'a aucun sens de décrire les deux. Ne considérez que la technologie générale de la fusion.

Donc, pour obtenir cette substance, vous devez dépenser beaucoup de ressources. Les principales matières premières de travail sont le coke et l'eau. Pour pouvoir fondre une tonne de fonte brute, il faut prendre environ 550 kg de coke ou environ 900 litres d'eau. Il est impossible de déterminer exactement la quantité de minerai qui sera dépensée pour le traitement de chaque lot, car sa consommation dépend entièrement du pourcentage de fer. Cependant, il n'est pas rentable d'utiliser absolument n'importe quel minerai, si vous regardez du point de vue de l'économie. Pour cette raison, on utilise des matières premières qui contiennent à partir de 70% de fer dans leur composition et plus. Il est également important de noter qu'avant la fusion, le minerai est enrichi, et seulement après son entrée dans le haut fourneau, c'est en eux que se déroule le processus de production de fer. Les fours électriques ne fondaient que 2 % de la quantité totale de matériaux.

Première étape

L'ensemble du processus de fusion est divisé en plusieurs étapes interconnectées.

La procédure commence par le fait que le minerai est chargé dans le four du four, qui contient du minerai de fer magnétique. De plus, un minerai contenant de l'oxyde de fer hydraté ou un sel de celui-ci peut être utilisé. Parallèlement au chargement du minerai de travail, des charbons à coke sont également chargés dans le four. Leur tâche principale est de maintenir des températures élevées. Afin de fondre le minerai plus rapidement etaccéder au fer, le flux est envoyé au four. La substance qui est un catalyseur contribue à la décomposition plus rapide du minerai.

Il est important de noter ici qu'avant d'être chargé dans le four, le minerai passe généralement par le processus de concassage, de lavage et de séchage. Toutes ces étapes contribuent à l'élimination des impuretés en excès, ainsi qu'à une augmentation de la vitesse de fusion.

Deuxième étape

La deuxième étape de la fusion de la fonte est lancée lorsque tous les matériaux nécessaires ont été chargés dans le haut fourneau. Les brûleurs sont démarrés, qui chauffent le coke, qui chauffe le minerai. Il est important de savoir que lorsqu'il est chauffé, le coke commence à émettre du carbone dans l'air, qui le traverse, réagit avec l'oxygène et forme un oxyde. Cette substance volatile participe activement aux processus de récupération. Cependant, ce processus ne se poursuit que tant qu'il reste de l'air dans le four. Plus il y a de gaz à l'intérieur du haut fourneau, plus cet effet est faible et, avec le temps, il s'arrête complètement. Lorsque ce moment arrive, tout le gaz présent à l'intérieur de la fournaise sort pour maintenir une température élevée à l'intérieur de l'appareil.

Tout le carbone en excès se mélange avec la substance fondue, est absorbé par le fer, qui forme la fonte. Tous les éléments qui n'ont pas fondu pendant le processus de fusion flottent à la surface, d'où ils sont retirés. Une fois ce processus de purification terminé, il arrive un moment où divers additifs sont ajoutés à la matière première fondue. Le type de fonte qui en résultera dépend dequel type d'additifs seront utilisés.

Quelles fontes ?

Si nous considérons plus en détail la substance de conversion, nous pouvons noter plusieurs qualités distinctives. Premièrement, la teneur en manganèse et en silicium dans la composition est beaucoup plus faible et, deuxièmement, elle est utilisée pour produire de l'acier en utilisant la méthode du convertisseur d'oxygène. Si nous parlons de fonte, elle est utilisée pour la production d'une grande variété de produits. Il est également important de noter ici que tout le matériel appartenant à ce groupe est divisé en plusieurs types.

De plus, sachez que, selon sa composition, la fonte est divisée en classes:

• P1 et P2 sont les marquages d'une substance de reprise commune;
• PF1, PF2 et PF3 sont des matières premières phosphorées;
• PVK1, PVK2 et PVK3 sont un groupe de fonte de haute qualité;
• La fonte brute PL 1 et PL2 est une catégorie de matériaux liés à la production de fonderie.

Par exemple, on peut considérer la teneur de ces substances dans les matières premières avec un indice de qualité moyen. La teneur en Si est de 0,2 à 0,9 %, Mn est de 0,5 à 1,5 %, P n'est pas supérieur à 0,3 %, S n'est pas supérieur à 0,06 %.

Caractéristiques de la composition chimique

Si l'on considère la composition chimique exigée par le cahier des charges, il convient de noter une caractéristique importante. Le but principal de la fonte brute est d'être fondu en acier, et par conséquent les exigences relatives à sa qualité et à sa composition sont déterminées par les procédés de fabrication de l'acier.

L'une des faiblesses de ce procédé technologique étaitqu'il n'est pas capable de faire face à une impureté telle que le soufre. Et puisque la principale différence entre la fonte et l'acier est la teneur en carbone, il devient clair que la tâche principale qui doit être effectuée est l'élimination du carbone de la composition. Afin d'atteindre cet objectif, il est nécessaire que la composition chimique permette au processus d'oxydation d'avoir lieu. C'est par l'oxydation du carbone qu'il est éliminé de la fonte.

Cependant, ici, il faut comprendre que lorsque le carbone est oxydé, d'autres impuretés seront également affectées - le silicium, le manganèse et, dans une moindre mesure, le fer. Les substances obtenues au cours de ce processus sont appelées oxydes, après quoi elles sont transférées à la décharge de laitier. Le produit final d'une telle industrie est le laitier ferrugineux - ce sont des déchets à haute teneur en fer, ce qui complique considérablement l'élimination du soufre de la composition. Pour cette raison, la fraction massique de l'élément S doit être minimale dans la composition de la fonte brute.

Recyclage dans d'autres appareils

Selon la méthode par laquelle la fonte a été transformée en acier, différentes spécifications de composition seront présentées.

À l'aide d'un convertisseur d'oxygène, vous pouvez vous débarrasser d'impuretés telles que le phosphore. Plus la fraction massique de cet élément est élevée, plus la fragilité à froid des matières premières (fissuration à basse température) est élevée.

Si nous prenons, par exemple, les fours à foyer ouvert, ils peuvent faire fondre la fonte en presque n'importe quel type d'acier. Cependant, il est important de surveiller la teneur quantitative en phosphore et en silicium. Commentplus la fraction massique de ces éléments est élevée, plus le processus de reprise sera coûteux. De plus, le temps requis pour terminer les travaux augmente considérablement. Pour cette raison, leur contenu dans la composition du matériau ne doit pas dépasser les valeurs moyennes selon la documentation technique. Il convient de noter que la teneur en manganèse de la fonte brute n'est pas limitée. Cela est dû au fait qu'il contribue aux processus associés à l'élimination du soufre.

La fonte brute se caractérise par le fait que sa teneur en silicium est plus élevée - jusqu'à 1,2 %.

Norme d'État

Comme c'est le cas pour les autres matériaux industriels, la fonte doit être fabriquée selon des règles strictes, décrites dans la norme de l'État. Pour la fonte brute, GOST 805-95 établit toutes les conditions techniques selon lesquelles elle doit être créée. La teneur quantitative de tous les éléments chimiques de chacun des groupes est réglementée.

Exigences techniques GOST

La documentation indique les points qui doivent être respectés dans tous les cas, et il y a ceux qui sont fixés par le consommateur dans le cadre d'un accord avec le fabricant.

La première catégorie comprend les règles suivantes:

1. Les nuances de fonte liées à PL1 et PL2 doivent être livrées aux sites de transformation avec l'indication obligatoire de la fraction massique de carbone dans la composition.
2. Si la fonte brute est fondue à partir de minerais contenant du cuivre, la fraction massique de cet élément ne devrait finalement pas dépasser 0,3 %.
3. La production de ce matériel est réalisée enlingots, sans pincements, avec un pincement ou deux pincements maximum. Dans les lieux de pincement, l'épaisseur du lingot (lingot) ne doit pas dépasser 50 mm.
4. La masse d'un porc ne doit pas dépasser des valeurs telles que: 18, 30, 45, 55 kilogrammes.
5. Il ne doit y avoir aucun résidu de laitier sur la surface de ces unités.

Exigences du client

GOST 805 pour la fonte brute réglemente également plusieurs exigences techniques que le consommateur a le droit de définir lors de la commande auprès du fabricant. Ceux-ci incluent les éléments suivants:

1. Les nuances de fonte liées à PL1 et PL2 doivent être produites avec une fraction massique de carbone dans la composition comprise entre 4 et 4,5 % inclus.
2. Si l'on considère les mêmes nuances PL1 et PL2, qui seront ensuite utilisées pour la fabrication de pièces moulées en fonte à graphite nodulaire, la fraction massique de chrome dans une telle substance ne doit pas dépasser 0,04%. De plus, dans la fabrication de fonte brute de haute qualité selon GOST, pour la production ultérieure de segments de piston, la teneur en manganèse doit être limitée à 0,3 % et le chrome à 0,2 %.
3. S'il n'y a pas de demandes spéciales, les matériaux recyclés ordinaires et de haute qualité doivent être fabriqués avec une teneur en manganèse supérieure à 1,5 %. Si de la fonte brute du groupe du phosphore est produite, la teneur en phosphore est supérieure à 2 %.
4. La fraction massique de silicium dans les grades tels que PL1, PF1 et PVC1 doit être supérieure à 1,2 %.
5. Un point très important est la teneur en soufre, qui n'est pas autorisée à plus de 0,06 % dans les types de fonte P1, P2 et PL1, PL2.

Acceptation etcontrôle qualité

Le document définit également les règles de réception des marchandises et les opérations de contrôle qualité.

Ce matériel ne peut être accepté que par lots. Un lot est considéré comme de la fonte appartenant à la même marque, groupe, type et type, et ayant également un document qui confirme la qualité du produit. Le plus souvent, ces documents indiquent: la marque de commerce de l'entreprise qui a fabriqué le produit; nom de l'entreprise agissant en tant que consommateur; marque, groupe, classe et catégorie de fonte, cachet de contrôle et quelques autres articles.

Si on parle de méthodes de contrôle, alors ici il faut vérifier la qualité des flocons. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des loupes pour cela. Pour effectuer le contrôle de qualité concernant les flocons, la méthode qui a été convenue entre le consommateur du produit et le fabricant est utilisée. Si la masse du lot atteint 20 tonnes, 10 échantillons d'écailles sont prélevés à différents endroits. Si la masse dépasse 20 tonnes, 20 échantillons doivent être prélevés à la surface de la fonte.

Qualité structurelle

Il convient d'ajouter qu'il existe une division spéciale de la fonte en types tels que: blanc, gris, malléable, à haute résistance. La division en types est effectuée en fonction de la structure du matériau.

Par exemple, la catégorie de la fonte blanche est le lot de matériau dans lequel tout le carbone est à l'état chimiquement lié et a également l'apparence de la cémentite. En raison de la présence de cette substance, la couleur de la fonte devient blanche, d'où son nom.

Si nous parlons de fonte grise, ici la principale qualité distinctive est le carbone,qui se présente sous forme de graphite avec la forme de plaques courbes ou de flocons. En raison du grand nombre de ces éléments, la rupture de la fonte a une couleur grise. Un alliage fer-carbone est produit en grande quantité en Chine, au Japon, en Russie, en Inde, en Corée du Sud, en Ukraine.