O turnătorie de fier este o instalație industrială care produce piese turnate de fier sau articole turnate. Aceste instalații sau fabrici prezintă un proces în mai multe etape care implică topirea stocului de fier în cuptoare, apoi turnarea metalului topit în matrițe. Odată ce metalul s-a răcit, turnarea este îndepărtată din matriță, curățată și toate imperfecțiunile de turnare îndepărtate. Turnătoriile de fier sunt, în general, capabile să producă produse mici, cântărind câteva uncii, până la piese turnate mari, cântărind câteva tone. Pentru producerea pieselor de turnătorie sunt folosite diferite grade de fier, inclusiv fontă ductilă și fontă gri sau turnată.
Turnătoriile de fier sunt unul dintre cele mai vechi tipuri de operațiuni de topire a metalelor și produc milioane de tone de produse în fiecare an. Piesele obișnuite de turnare de fier includ piese de mașini și auto, vase de gătit, fitinguri de instalații sanitare și țevi. Procesul de turnare a fierului este potrivit pentru producerea de piese din fier și aliaje de fier de o mare simplitate sau complexitate și într-o gamă largă de dimensiuni și greutăți, în funcție de cerere. Procesul este relativ simplu și constă din trei etape de bază: topirea fierului, turnarea și finisarea.
Materiile prime utilizate în operațiunile de turnătorie de fier sunt topite în diferite tipuri de cuptoare în funcție de calitatea dorită a fierului utilizat și de cantitățile de producție. Cel mai simplu dintre acestea și cel mai vechi tip de cuptor este tipul creuzet. Aceste cuptoare constau dintr-un creuzet mare în formă de bol căptușit cu material refractar în care este plasată încărcătura sau materia primă. Căldura este transferată la sarcină prin pereții creuzetului de la o sursă de căldură alimentată cu cocs, gaz sau electric. Alte tipuri de cuptoare de turnătorie de fier includ cuptoare cu cupola, cu inducție și cu arc electric.
Când fierul este topit, acesta este turnat în forme pentru a finaliza etapa de turnare a procesului. Unul dintre cele mai comune tipuri de matrițe de turnătorie este matrița de nisip. Pentru a produce matrițe de nisip, un model sau un model al articolului finit este utilizat pentru a face o impresie de imagine negativă în nisip special de turnare. Fierul topit este turnat în amprentă și lăsat să se răcească și să se solidifice. Alte tipuri de matrițe includ matrițe ceramice, combinații ceramice-nisip și metal.
Odată ce piesa turnată s-a răcit, este scoasă din matriță și toate referințele de matriță sunt îndepărtate. Piesa este apoi sablata pentru a elimina tot nisipul de mucegai si pentru a curata suprafata. Apoi este prelucrat sau șlefuit pentru a se asigura că piesa este corectă dimensional cu finisajul de suprafață dorit. Mai multe grade de fier brut și aliaje ale acestuia sunt utilizate pentru a produce produse de turnătorie de fier, inclusiv fontă ductilă, fontă sau fontă cenușie și fontă maleabilă. Aceste variante sunt produse prin adăugarea de materiale aliaje sau chimice, diferite procese de topire și prin tratamente termice post-turnare. Majoritatea instalațiilor de turnătorie de fier sunt capabile să producă o mare varietate de dimensiuni de turnare, de la piese mici de mașini până la rotoare de turbină.