Открытие металла человеком дало сильный толчок в истории человечества. Сначала появилась бронза, затем и железо, что в итоге в ходе эволюционных изменений привело к технологическому прогрессу. Несмотря на то, что первый из металлов, который научились обрабатывать, была бронза, железо и его сплавы стали лидирующими в производстве. Правда сейчас человек умеет обрабатывать практические любые металлы, может получать сверхлёгкие и сверхпрочные сплавы, железо и чугун занимаю одно из первых мест по значимости. Литье из чугуна — имеет собственные технологические особенности процесса.
Особенности производства чугуна
Первая выплавка железа была произведена примерно в 12 веке до н.э.. С того момента суть процесса изменилась не намного, но технологические решения стали более эффективные. Железо выплавляют последние 100 лет практически по одной и той же технологии. Железная руда в огромной доменной печи разогревается коксом, который горит с помощью подающегося воздуха.
В результате реакции восстановления, оксиды железа из руды реагируют с частью угля. В реакции образуется чистое железо в расплавленном состоянии. Температура плавления железа примерно около 1600 С. Когда всё железо их руды восстановилось, его сливают в расплавленном состоянии, по специальным формам, где оно застывает. Чугун — это – собственно сплав железа и углерода (от 2,5 % до 5%).
Как это сделано? Литьё чугуна. Один день в литейном цеху.
Получают чугун так же как и железо, в доменных печах, при этом процесс плавки ведут несколько иначе, таким образом сразу получая чугун из руды, миную повторную переплавку чистого железа. Чугун плавиться при меньшей температуре, от 1100 до 1300 С. Есть и другие методы получения железа из руды, они так же используются на различных металлургических заводах.
Чугун, в отличии от простого железа обладает своими уникальными качествами.
- Чугун практически не ржавеет, в отличие от нелегированного железа;
- Чугун хорошо выдерживает нагрев, вплоть до 1000 С, железо при такой температуре очень быстро покрывается окалиной, то есть, выгорает;
- Чугун имеет низкую пластичность, хрупок, но вместе с тем он хорошо обрабатывается электрическим и механическим инструментом;
- Литьё чугуна – это наиболее простой и недорогой процесс;
- У чугуна есть несколько разновидностей, которые так же легко получить, как и простой серый чугун.
Чугун для литья поступает на фабрики и заводы в чушках, здесь из него производят уже готовые изделия. Наиболее простой, и дешёвый способ литья чугуна производят в глиняно-песчаные формы. В детстве, наверное, каждый строил песочные замки и лепил фигурки из глины.
Так же и здесь, в специально приготовленную форму из песка, глины и некоторых дополнительных компонентов выливают расплавленный чугун. Чугун обладает хорошей литьевой текучестью, чтобы избежать некоторой усадки металла, формы делают немного больше по размеру. Самый простой и наглядный пример литья чугуна – это чугунных батареи, которые 20-30 лет назад использовали повсеместно. Да и сейчас их делают и используют, потому как это наиболее недорогие батареи для отопления.
Литейное производство, Литье чугуна и не только.
Литьё чугуна по ГОСТ
Несмотря на наличие других технологий литья чугуна, литьё в землю, или песчано-глиняные формы наиболее распространено. Есть и другие способы литья, они используются, когда нужно получить изделие с другими характеристиками. Не важно, по какой технологии идёт литьё чугуна, оно производится согласно установленному ГОСТу, и фиксируется чёткими, принятыми стандартами. Соблюдая стандарт качества, независимо от места производства, изделия из чугуна имеют одинаковые, заданные характеристики.
Литьё чугуна позволяет получить сотни тысяч разнообразных изделий, от небольших деталей дли станков и механизмов, до многотонных изделий для ледоколов и атомных станций. Чугун будет востребован ещё ближайшие 100 лет, пока его нечем заменить.
КАК СДЕЛАТЬ ЗАКАЗ?
Если у вас возникли вопросы или вы хотите узнать цены, обращайтесь в отдел сбыта по телефону:
+7 (4842) 75-10-21 (многоканальный)
Профессиональные сотрудники предоставят Вам дополнительную информацию и помогут оформить заявку.
Подать заявку на заказ продукции
Возникли вопросы?
Свяжитесь с нами по телефону +7 (4842) 75-10-21
Источник: zsm-m.ru
Бизнес идея: Производство чугуна
3. 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.
4. 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.
5. 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.
Доменный способ производства чугуна
1. 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.
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.
2. 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.
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.
Образовавшийся таким образом чугун стекает из заплечиков в горн, а расплавленный шлак скапливается над ним.
Чугун и шлак выпускаются из доменной печи через соответствующие летки.
Из летки расплавленный чугун, температура которого при этом составляет около 1500 градусов, по желобу попадает в раздаточный ковш.
3. 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
1. 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.
2. 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:
3. Через завалочное окно в шахту загружаются куски чугуна и кокса, а так же флюса и иных присадок.
При сгорании кокса, температура горения которого повышается благодаря нагнетаемому через фурмы воздуху, происходит расплавление чугуна, который выходит через чугунную летку.
Шлак, который в силу своей лёгкости плавает поверх чугуна, выходит сквозь шлаковую летку.
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
1. 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.
2. В заключение надо сказать, что кроме шахтных печей, таких как домна и вагранка, производство чугуна и стали осуществляется и в других видах печей:
В индукционных печах нагревание металла происходит за счет электромагнитного поля, возникающего между индуктором и металлом, отделенным от него огнеупорной стенкой. Производство отливок из чугуна в индукционных печах тоже часто используются малым бизнесом, иногда они работают в связке с вагранками.
В дуговых печах нагрев происходит за счет электрической дуги большой мощности, температура которой достигает 3000 градусов. Дуга эта возникает между металлом и электродом. В таких печах осуществляется производство чугуна и стали в больших объемах.
В плазменных печах нагрев происходит потоком газа раскаленного в плазмотроне до 5000-15000 градусов. Они применяются для выплавки специальных сталей.
Источник: moneyandyou.ru
Преимущества изготовления чугунного литья на заказ
Самым простым металлом для литья и последующей эксплуатации считается чугун. Основным его преимуществом является высокая доступность, распространенность и небольшая себестоимость. Чугун, который используется сегодня в промышленности, делятся на несколько видов, каждому из которых свойственны свои характеристики:
- серый, самый распространённый вид;
- материал с повышенным температурным пределом, демонстрирующий повышенный показатель жаростойкости;
- легированный;
- с повышенными характеристиками прочности;
- антифрикционный.
Потребности в чугунном литье постоянно растут, изделия из него пользуется повышенной популярностью. Производственные мощности производителей подобной продукции позволяют ежемесячно выпускать несколько сотен тонн литейной продукции.
Как обрабатывать сырьё для последующего литья на заказ по чертежам
Расплавляют чугун в специальных индукционных печах, данный процесс практически полностью автоматизирован. Правильная организация оборудования позволяет существенно улучшить качество конечного продукта и увеличить объемы его производства. Имеют значение и прочие факторы, в частности, важно учитывать квалификацию тех специалистов, которые задействованы в данном направлении.
Каждый этап изготовления деталей посредством литья из чугуна должен строго контролироваться, только в этом случае можно получить совершенную по всем параметрам продукцию.
Преимущества литья на заказ
Сегодня без особого труда можно изготовить чугунное литье по чертежам заказчика любой сложности, независимо от объема. Таким образом компания-производитель практикует индивидуальный подход и учитывает потребности каждого клиента. Ассортимент изготавливаемой продукции получается в результате достаточно широким, сюда входят элементы любых модификаций и степени сложности, включая те, что имеют нестандартные размеры, так как созданы по чертежам заказчика.
Преимущества услуги изготовления изделий из чугуна посредством литья на заказ
По сравнению с приобретением стандартных изделий, изготовленных по типичным параметрам, литье по чертежу на заказ позволяет получить массу преимуществ:
- индивидуальный подход к каждому заказчику;
- оперативность выполнения каждого заказа благодаря высоким производственным мощностям оборудования;
- исключительное качество производимой продукции благодаря тщательному контролю каждого производственного этапа;
- демократичные расценки;
- возможность выполнить заказы самого высокого уровня сложности, связанные с изделиями нетипичной конфигурации.
Примечательно, что для литья на заказ используются самые разные виды чугуна, удовлетворить в результате можно любые запросы заказчика. Все элементы, независимо от того, где они будут эксплуатироваться в дальнейшем, отличаются повышенными потребительскими характеристиками, такими как долговечность, практичность, безопасности использования и привлекательный внешний вид. Эксплуатационные характеристики деталей, созданных методом литья по чертежам, остаются на высоте на протяжении всего периода эксплуатации.
Чугунное литье как декор
Такой недорогой материал, как чугун, очень часто используется для декорирования. Подобный вид работ считается одним из самых сложных, с его помощью можно создать исключительные по красоте элементы для любого художественного стиля. Подобные изделия, изготовленные тяжёлого металла, можно встретить в музеях, особняках и старинных помещениях.
В нашей стране именно изделия из чугуна имеют собственное направление в истории и по сей день применяются в качестве одного из лучших украшений дизайна любого интерьера.
Отдельно стоит отметить востребованность чугунного литья на заказ для создания эксклюзивных печей и каминов. Их используют также в качестве оригинальных элементов перил, балконов, барельефов из статуй. Кованые заборы также всё чаще заменяются монументальными литыми решётками, которые, как показывает практика, отличаются большей долговечностью и выглядят совсем не хуже. Выдающиеся характеристики чугунного литья делают его незаменимым в архитектуре и ландшафтном дизайне.
Чугунное литье по чертежам в промышленности
Отливки из чугуна на протяжении многих лет неизменно находят применение в промышленности, чаще всего это такая сфера, как машиностроения. Для того чтобы создать эксклюзивный заказ, достаточно передать исполнителю готовый чертеж детали для литья или модель, которая была изготовлена ранее. В результате он получает продукцию из наиболее подходящей марки чугуна, которая практически не нуждается в последующей механической обработке.
Для того чтобы обеспечить должное качество, производитель использует особый метод центробежного литья, выполнить которое можно только на современном оборудовании с соблюдением технологии производства.
Источник: www.kanalizaciya-stroy.ru