Производство слитков меди и медных сплавов
..pdfМеталл переливается в миксер при отключенных индукционных единицах через желоб с помощью поворота печи по достижении тем пературы 1200—1220°С. При литье полунепрерывным способом не обходимо тщательно подготовить кристаллизатор: установить его в рабочее положение, очистить рабочую поверхность, проверить кон тролирующие приборы. После этого до половины высоты кристалли затора вводят поддон, зазоры между ним и рубашкой кристаллиза тора плотно заделывают асбестовым шнуром. Полость кристаллиза тора сушат сжатым воздухом. На поддон укладывают медную пласти ну толщиной 3—10 мм. Рабочую поверхность кристаллизатора смазывают тонким слоем мине рального масла.
Рис. 31. Изменение содержания кис лорода в меди Ml после выдержки
в миксере под слоем угля |
(7) и кок |
|||
са (2): |
|
|
|
|
I - |
после перелива |
металла из |
печи |
|
(до |
раскисления); |
II - |
после |
рас |
кисления; III - в |
начале литья; |
|||
IY - |
в конце литья |
|
|
|
Необходимым условием для нормальной работы является соосное расположение кристаллизатора и разливочной системы, состоящей из вертикальной и горизонтальной трубок, соединенных тройником. Для прогрева разливочной коробки миксер 2—3 раза приводят в ра бочее положение (наклоняют) и выдерживают при этом 1 -2 мин.
Литье слитков меди проводится в кристаллизаторы с подачей воды из нижней части рубашки непосредственно на слиток. Рубашки кристаллизатора выполнены из меди с гладкой рабочей поверхностью. В настоящее время в промышленных условиях эксплуатируются так же кристаллизаторы с рифленой рабочей поверхностью для литья круглых слитков (диаметр 200 мм). При этом резко снижается по верхностное трещинообразование, а стойкость рубашек рифленых кристаллизаторов по сравнению с гладкостенными выше в 5—6 раз.
Исследования теплоотвода и формирования медного слитка при полунепрерывном методе свидетельствуют о целесообразности пере хода к литью в кристаллизатор с узким каналом водяного охлажде ния (ширина 5 мм) при сохранении низкого термического сопротив ления стенки. Такое сочетание обеспечивает повышение отвода тепла в кристаллизаторе в 2—2,5 раза при одновременном снижении расхо да воды в 1,5-2 раза. Все это создает возможность повысить скоро сти литья слитков на 20—25%.
Подачу металла в кристаллизатор регулируют рычагом стопорно го устройства. После заполнения кристаллизатора металлом до уровня
100—120 мм от верха металл покрывают слоем прокаленной сажи (100—250 г). При заполнении кристаллизатора металлом до уровня 50—60 мм от верхней плоскости включают литейную машину. Рабо чие параметры литья устанавливают после выхода слитка из крис таллизатора на 100-140 мм. Важное технологическое требование - необходимо постоянно поддерживать уровень жидкого металла в кристаллизаторе (на 40-50 мм ниже верхнего края), при этом го ризонтальная трубка должна быть погружена в металл. В процессе литья рекомендуется периодически снимать металлическим прут ком образующиеся на стенках кристаллизатора настыли. По дости жении заданной длины слитка прекращают подачу воды в кристал лизатор, останавливают литейную машину, отводят тележку и из влекают слиток мостовым краном.
При литье слитков необходимо строго соблюдать и контролиро
вать технологические параметры (табл. 6). |
|
|
|||
Круглые слитки |
отливают |
диаметром |
150—400 мм, |
длиной до |
|
5,5 м и массой до |
6 -1 0 |
т, |
плоские - |
максимальным |
размером |
200X1000 мм и массой до 10 |
т. |
|
|
|
|
Основными параметрами, |
определяющими скорость |
вытягива |
ния слитка из кристаллизатора и появления горячих трещин, явля ются температурный перепад по горизонтальному сечению слитка и большая глубина лунки жилкого металла.
Т а б л и ц а |
6. Технологические параметры литья слитков медимарок |
|
|||
М1,М1р,М1ф,М2р,МЗр |
|
|
|
|
|
Диаметр |
Высота |
Ширина |
Расход |
Температура |
Скорость |
сечения |
кристалли |
канала |
воды, |
литья, °С |
литья, |
слитка | |
затора, мм |
охлаж |
м 3/ч |
|
м/ч |
мм |
|
дения, мм |
|
|
|
|
|
Круглое сечение |
|
|
|
150 |
270-505 |
20 |
12-20 |
1180-1220 |
12-14 |
165 |
260-400 |
35 |
16-21 |
1180-1210 |
4-12 |
175 |
305 |
20 |
13-20 |
1180-1200 |
10-12 |
200 |
305-400 |
20-30 |
9-20 |
1150-1210 |
72-12 |
250 |
305-400 |
20-30 |
13-30 |
1150-1210 |
5,5—7 |
300 |
560 |
20 |
20-30 |
1150-1180 |
5 -6 |
400 |
560 |
16 |
40-60 |
1150-1180 |
3 -4 |
|
|
Прямоугольное сечение |
|
|
|
140X610 |
305 |
18* |
_ |
1180-1190 |
6 -7 |
160X400 |
280 |
16 |
38-48 |
1150-1180 |
8-10 |
160X600 |
280 |
16 |
38-48 |
1150-1180 |
4,5—6,5 |
160X705 |
280 |
16 |
38-48 |
1150-1180 |
4,5—6,5 |
160X1050 |
290 |
20-26 |
40-60 |
1150-1180 |
3-3,5 |
200X1000 |
300 |
16 |
45-50 |
1200-1220 |
8-10 |
*Вертикальные каналы в рубашке кристаллизатора с шагом 25 мм на расстоянии 20 мм от рабочей поверхности кристаллизатора. __________
Для снижения температуры металла при литье используют охлаждаю щие среды. Для меди применяют боросиликатные смеси Na20 - В20 3 — Si02, свойства которых в жидком состоянии при 800°С следующие:
Показатели |
Na20 : В2Оз : Si02, % (по массе) |
||
|
70 : 20 : 10 |
60 : 30 : 10 |
50 : 40: 10 |
Р, г/см3 |
2,52 |
2,49 |
2,42 |
С, ккал/ (кг • град) |
0,2709 |
0,2656 |
0,2604 |
А, ккал/ (м • ч • град) |
2,0024 |
1,7458 |
1,8232 |
|
690 |
730 |
740 |
Порядок применения смеси: сначала на затравку подают небольшую порцию жидкого металла, зеркало которого покрывают смесью, затем смесь периодически добавляют. Замена сажи в кристаллизаторе силикат ными смесями улучшает санитарно-гигиенические условия работы пла вильщиков. Использование смесей способствует также получению мелко зернистой структуры, уменьшается глубина лунки, возрастает плот ность литой меди (8,9353 г/см3) . Скорость литья слитков может увели чиваться на 15-20%.
При небольшом объеме производства слитки меди технической чисто ты отливают в водоохлаждаемые изложницы методом наполнительного литья. Температура литья 1170-1200°С. Непосредственно перед литьем расплав обрабатывают технологическими добавками (фосфором, магни ем, кремнием). Изложницы смазывают составом, %: масло машинное 34, мыло хозяйственное 33 и керосин 33. Металл заливают в изложницы че рез литейные воронки с графитовой втулкой и отверстиями. Диаметры отверстий в зависимости от габаритов слитков следующие:
Диаметр слитков, мм. |
163 |
190 |
245 |
300 |
Диаметр отверстий в ворон |
|
|
|
|
ке, м м . |
28-30 |
30-34 |
34-36 |
36-38 |
Наполнительное литье в настоящее время вытесняется полунепрерыв ным методом.
Подучение слитков латуни
Латуни плавят исключительно в индукционных канальных печах типа ИЛК-1, ИЛК-2,5 и литейных установках ИЛКА-6. Однофазные и двух фазные канальные печи емкостью < 1 т также используют для плавления латуней; литье преимущественно наполнительное.
Основной технологической особенностью производства латунных слитков является высокая летучесть цинка (температура кипения 907°С), которая приводит к увеличению безвозвратных потерь. Поэтому улавли вание цинка —важнейшая задача литейного производства.
Для снижения безвозвратных потерь и предохранения металла от окисления применяют покровные и активные флюсы. В качестве защит ного покрова при плавке латуней используют древесный уголь, а актив ными наполнителями служат материалы на основе силиката натрия и хлористого натрия.
Свойства флюсов, состоящих из 10—30% криолита, 20—40% буры, ос тальное —силикат натрия (состав А ) и из 20—35% кальцинированной со ды, 5-16% криолита, остальное —хлористый натрий (состав Б ) , следую щие:
Показатели Состав А Состав Б
ГIUI' ■ |
800 |
750 |
TJ*1 (гс*с/мм2) при: |
|
|
1100°С |
1,4 |
|
1050°С |
- |
15,7 |
в (град) при: |
|
_ |
800°С. |
29 |
|
900°С. |
0 |
5,2 |
р, г/см3 |
2,0—2,5 |
2,1-2,6 |
Измеряется |
скоростью истечения |
через |
5-мм отверстие. |
|
|
Флюсы технологичны: в расплавленном состоянии не препятствуют загрузке шихты; разрывы, образующиеся на поверхности ванны, быстро затягиваются. Применение флюса сокращает продолжительность чистки печи. Лучшие результаты при плавлении двойных латуней получены при использовании флюса на основе хлористого натрия. Флюс загружают в начале плавки из расчета 1,5-2,5 кг на 1 т шихты.
Применение указанных флюсов при плавке (например, латуни Л63) позволяет снизить потери металла со шлаком в 1,5 раза и в виде угара в 2 раза по сравнению с бесфлюсовой плавкой.
Шихтовыми материалами при плавке двухкомпонентных латуней служат катодная медь, цинк, отходы собственного производства и лом. Порядок загрузки шихты: медь, лом, отходы и в конце плавки цинк. Плавку латуни Л90 ведут под покровом сухого древесного угля, а ла туней марок Л70, Л68 и Л63 — под слоем флюса указанных составов. Металл переливают в миксер по достижении следующих температур (при плавке в печи ИЛК-6):
Марка латуни. |
Л96 |
Л90 |
Л70 |
Л68 |
Л63 |
f, °С |
1190-1210 |
1190-1200 |
1110-1130 |
1090-1110 |
1070-1090 |
Слитки латуней, содержащих 4 —37% Z n,круглого или прямоуголь ного сечений в настоящее время в большинстве случаев отливают в мед ные водоохлаждаемые кристаллизаторы с однопоясным выходом воды непосредственно на слиток по технологическим режимам, приведенным в табл.7.
Для предохранение расплава от окисления верх кристаллизатора за крывают колпаком, под который непрерывно подают в качестве защит ной атмосферы генераторный газ или азот. Для уменьшения трения меж ду слитком И рубашкой через отверстия в верхней части кристаллизато ра периодически подают трансформаторное масло.
Т а б л и ц а 7. Технологические параметры литья слитков латуни полунепрерывным методом
Марка |
Диаметр, |
Высота кристал- |
Скорость |
Температура |
Расход |
|
сплава |
сечение |
. лизатора, |
мм |
литья, м/ч |
литья, °С |
воды, |
|
слитка,мм |
|
|
|
|
м3/ч |
|
250 |
|
Круглые слитки |
|
|
|
Л96 |
170 |
6,9 |
1160-1180 |
- |
||
|
300 |
170 |
5Д |
1160-1180 |
||
Л90 |
150 |
305 |
15-17 |
1170-1190 |
17 |
|
|
175 |
305 |
13-15 - |
1170-1190 |
17 |
|
Л68 |
185 |
270 |
10-13 |
1100-1140 |
15-16 |
|
|
300 |
350 |
5,1 |
1100-1110 |
15-16 |
|
Л63 |
165 |
260 |
12 |
1070-1100 |
25 |
|
|
250 |
270 |
7-9 |
1060-И10 |
19-24 |
|
|
300 |
270; |
565 |
6-8 |
1060-1110 |
23-28 |
|
400 |
565 |
4-6 |
1060-1110 |
50 |
|
ЛС58-2 |
160 |
300 |
7-8 |
1020-1080 |
- |
|
ЛС59-1 |
155 |
270 |
9-12 |
1100-1140 |
12-16 |
|
|
185 |
270 |
7-9 |
1100-1140 |
12-16 |
|
|
200 |
305 |
11-12 |
1100-1140 |
17-18 |
|
|
300 |
270 |
3-5 |
1100-1140 |
38-48 |
|
ЛС63-3 |
160 |
400 |
6-7 |
1100-1140 |
18-25 |
|
Л070-1 |
185 |
270 |
7-9 |
1090-1120 |
12-16 |
|
|
250 |
305 |
8-9 |
1170-1140 |
25 |
|
|
|
|
Плоские слитки |
|
|
|
Л90 |
160X600 |
400 |
10-11 |
1170-1210 |
38-48 |
|
|
160X700 |
400 |
10-11 |
1170-1210 |
38-50 |
|
|
200X1000 |
300 |
6-7 |
1190-1210 |
50-55 |
|
Л70 |
200X610 |
300 |
6-7 |
1110-1130 |
50-55 |
|
Л68 |
160X610 |
300 |
12-15 |
1110-1130 |
48-52 |
|
|
160X710 |
300 |
12-13 |
1110-1130 |
48-53 |
|
|
200X1000 |
300 |
9-12 |
1110-1120 |
50-55 |
|
Л63 |
160X610 |
300 |
11-13 |
1060-1100 |
38-40 |
|
|
160X710 |
300 |
10-11 |
1060-1100 |
38-42 |
|
|
200X1000 |
300 |
10-12 |
1060-1100 |
45-50 |
|
ЛС59-1 |
160x610 |
550 |
8-9 |
1000-1040 |
38-49 |
|
|
160X710 |
550 |
8-9 |
1000-1040 |
37-50 |
Применение буры в твердом порошкообразном или жидком состоя ниях для защиты металла в кристаллизаторе дает хорошие результа ты. При замене сажи бурой улучшаются качество поверхности латунных слитков и санитарно-гигиенические условия работы плавильщиков.
Имеются данные о положительном опыте использования защитного покрытия расплава латуней в кристаллизаторе следующего состава, % (по массе) : двуокись кремния 40—50, окись бора 30-40, окись натрия 8-10 и дополнительно окись цинка 5-10.
При плавлении специальных латуней в первую очередь загружают наи более тугоплавкие компоненты (железо, марганец, никель и др .), если
они вводятся в сплав не в виде лигатур. Цинк, олово, свинец, алюминий загружают перед разливкой сплава. Применяемые отходы или лом вводях в расплав также в конце плавки. Плавление специальных латуней (см. табл. 7) проводят под слоем древесного угля, при добавке в шихту вторичных металлов защитный покров не применяют.
Готовность латуней к литью определяют по показаниям^гереносных или стационарных термопар. У латуней, содержащих более 20tfo Zn, на блюдается явление цинковой пульсации (яркие вспышки паров цинка в печи), что приводит к резкому колебанию стрелок приборов.
Латуни отливают также и в водоохлаждаемые изложницы. Применяют следующие составы смазок, %: 1) масло машинное 34, мыло хозяйствен ное 33, керосин 33; 2) голланская сажа 70, керосин 30; 3) обезвожен ный мазут 1 0 0 .
Металл заливают в изложницы через чугунные воронки с отверстиями (табл. 8 ) .
Т а б л и ц а 8. Технологические параметры литья латуней в водоохлаждаемые изложницы
Марка сплава |
Диаметр |
Диаметр отверстия |
Температура литья, |
|
слитка, мм |
в воронке, мм |
°С |
Л90 |
120 |
26-28 |
1150-1180 |
|
165 |
28-32 |
1070-1100 |
Л63 |
190 |
30-34 |
1070-1100 |
|
240 |
34-36 |
1070-1100 |
|
290 |
36-38 |
1070-1100 |
|
165 |
28-30 |
1020-1080 |
ЛЖМц59-1-1 |
190 |
30-34 |
1020-1080 |
|
240 |
34-36 |
1020-1080 |
|
300 |
36-48 |
1020-1080 |
ЛА85-0,5 |
120 |
26-28 |
1140-1190 |
ЛК62-0,5 |
120 |
26-28 |
1070-1100 |
ЛА76-2 |
120 |
26-28 |
1140-1190 |
Получение слитков бронз
Бронзы получают в индукционных плавильных печах (емкость от 500 —1500 кг, мощность 300—1000 кВт) , футерованных шамотным кир пичом. Печи имеют вертикальную шахту и раздаточную коробку.
Алюминиевые бронзы без добавок относятся к двойным, а с добавка ми железа, никеля, марганца и других элементов, повышающих проч ность и технологические свойства сплавов, — к многокомпонентным сплавам системы Си - А1. Влияние алюминия на механические свой ства алюминиевых бронз показано на рис. 32.
Шихтовыми материалами при плавке алюминиевых бронз служат медь, алюминий чушковой, отходы и переплавы медноалюминиевых
сплавов, лигатуры (медь |
— алюминий, железо — мёдь — алюминий, |
медь — марганец, медь - |
железо - марганец, железо), гарантирующие |
химический состав бронз по ГОСТу. Наличие стружки в отходах не должно превышать 1 0 %.
Порядок загрузки шихты следующий. В первую очередь загружают алюминий чушковой или лигатуру медь —алюминий, железо или лига туру медь — железо - алюминий, марганец или лигатуру медь - мар ганец, затем медь, отходы и переплавы медноалюминиевых сплавов. При плавлении алюминиевых бронз на стенках каналов печи могут образоваться настыли (окислы металлов), так как эти бронзы обла дают повышенной склонностью к окислению. Плавку ведут под покро вом древесного угля и криолита (по следний в количестве 1 0 0 г на 2 0 0 кг шихты).
Рис. 32. Зависимость механических свойств алюминиевых бронз от соста ва:
1 - 0 п .ц ; 2 - а в ; 3 - 8 ; 4 - ф
Приготовление расплава других марок бронз во многом сходно с при готовлением алюминиевых бронз. Технологические особенности плавле ния и литья подробно излагаются в стандартах предприятия.
Бронзы, в основном как сплавы горячеломкие, со значительными температурными и концентрационными интервалами затвердевания, от ливают в ’’глухие” кристаллизаторы, не имеющие непосредственного вы хода воды на слиток. Затвердевание слитка происходит за счет потерь тепла в водоохлаждаемом кристаллизаторе и на воздухе.
Вторичное охлаждение происходит в кольцевом спрейере, расположен ном на расстоянии 400—800 мм от нижнего фланца кристаллизатора. Оно не влияет на процесс затвердевания, а лишь понижает температуру полно стью затвердевшего слитка.
Как видно из данных табл. 9, слитки бронз отливают с относительно низкими скоростями, которые ограничены из-за возможности прорыва жидким расплавом корочки затвердевшего в кристаллизаторе металла.
В последнее время бронзу марки БрКМцЗ-1 отливают по схеме, пре дусматривающей непосредственное охлаждение слитка водой из кристал лизатора. Внедрение этой схемы для литья бронз всех марок позволит не только увеличить существующие скорости литья, но и улучшить каче ство слитков.
Плоские слитки из бериллиевой бронзы БрБ2 получают на установках бесструйного литья. В качестве шихты используют медь катодную (не ниже марки ;М 0 к ), катоды никелевые (не ниже марки Н 1), лигатуру медь — бериллий, отходы собственного производства. Применение стружки не допускается (последнюю используют после двойного пере-
Т а б л и ц а 9. Технологические параметры литья слитков бронз полунепрерывным методом
Марка |
Диаметр, |
Высота кристал |
Скорость |
Температура |
Расход |
||
сплава |
размер |
лизатора, |
|
литья, |
литья, |
воды, |
|
слитка дим |
мм |
|
м/г |
ОС |
М3/г , |
||
БрА5 |
200 |
200 |
|
3,5 |
|
1130-1150 |
25 |
БрАЖ9-4 |
145 |
200 |
5,0-5,4 |
1180-1200 |
16-24 |
||
175 |
200 |
4,0-5,0 |
1180-1200 |
16-24 |
|||
БрАЖНЮ- |
175 |
160 |
4,2-4,5 |
1180-1210 |
20 |
||
200 |
160 |
3,2-3,6 |
1180-1210 |
25 |
|||
4 4 |
300 |
300 |
2,3-2,6 |
1180-1210 |
30 |
||
БрАЖМц |
165 |
170 |
5,0-5,5 |
1180-1200 |
15 |
||
200 |
170 |
7,5-8,0 |
1180-1200 |
20 |
|||
10-3-1,5 |
400 |
200 |
2,4-2,6 |
1180-1200 |
30 |
||
|
165 |
170 |
9,5-10,0 |
1120-1200 |
15 |
||
БрАМЦ9-2 |
200 |
170 |
2,5-8,0 |
1120-1200 |
20 |
||
БрМЦ5 |
350 |
300 |
2,3-2,6 |
1160-1180 |
30 |
||
200 |
200 |
3,4-4,5 |
1160-1180 |
- |
|||
БрКМиЗ-1 |
165 |
400 |
5,5—5,0 |
1160-1180 |
18 |
||
200 |
400 |
4,0-4,2 |
1170-1200 |
14 |
|||
|
240 |
400 |
2,2-2,5 |
1170-1200 |
14 |
||
БрБ2 |
100 |
100-260 |
7,0-8,5 |
1080-1120 |
6-15 |
||
165 |
160 |
5,5-5,8 |
1080-1120 |
6-21 |
|||
|
190 |
260 |
5,0-5 |
$ |
1080-1120 |
6-21 |
|
|
100 |
260 |
9,0-9,6 |
1270-1300 |
7-14 |
||
БрКд1 |
165 |
260 |
5,0-4 |
$ |
1270-1300 |
3-5 |
|
|
200 |
260 |
4,0-3 |
$ |
1270-1300 |
3-5 |
|
110X110 |
260 |
4,0-3 |
$ |
1270-1300 |
4-6 |
||
|
100 |
260 |
4 |
$-5,0 |
1190-1220 |
- |
|
БрКЖМцг |
200 |
260 |
3 |
$-3,0 |
1190-1220 |
- |
|
3-2-1 |
240 |
260 |
2,0-2 |
$ |
1190-1220 |
— |
|
БрБНТ- |
100 |
260 |
6 |
$ —7$ |
1200-1220 |
5-7 |
|
-1,7 |
|
|
|
|
|
|
|
плава) '. Плавку ведут в индукционных печах типа ИЛК. Шихту загружа ют в следующем порядке: никель, медь, отходы и после расплавления медно-бериллиевую лигатуру. Покров металла в печи графитовый (раз мер кусков < 30-50 мм) или из древесного угля. Свежий графит пред варительно прокаливают в электрической печи при температуре 700750°С в течение 2 ,0 - 2 ,5 ч.
Установка бесструйного литья, обеспечивающая высокое качество за готовок, состоит из подвижной водоохлаждаемой изложницы, выполнен ной из трех кессонов,сменного медного водоохлаждаемого кристаллизато ра и медного поддона, ширина и длина которого отвечают размерам заго товки. Изложница установлена на подъемно-опускающемся столе. Непод вижную стенку кристаллизатора смазывают составом: масло индустри альное 15—20%, керосин осветительный —остальное. Жидкий металл по дают через распределительную воронку (тигель) с графитовбй трубкой. Уровень жидкого металла в тигле должен составлять не менее 2/3 высо ты тигля.
Параметры литья: температура сплава 1160—1190°С, подача металла через графитовую трубку с одним или двумя отверстиями диаметром 9 - 1 2 мм ( в зависимости от сечения слитка), скорость опускания излож ницы 1 1 - 1 2 м/ч.
Ряд новых жаропрочных медных сплавов, кроме кадмия и хрома, со держат небольшое количество циркония, титана, никеля и других эле ментов. Жаропрочные медные сплавы производят в индукционных ти гельных, вакуумных, а также в индукционных печах открытого типа.
Бронзу БрКд1 получают в индукционных печах открытого типа. По рядок загрузки шихты: отходы собственного производства, затем медь, кадмий с последними листами катодной меди. Покров — древесный уголь. Параметры литья слитков полунепрерывным методом приведены в табл. 9 ,
Получение бронзы, содержащей хром, связано с рядом трудностей, обусловленных специфическими свойствами расплавов системы медь — хром. Хром, склонный к повышенной окисляемости, при высоких тем пературах образует окисные плены, ухудшающие качество сплава. Луч шие условия для защиты от окисления обеспечивает вакуумная плавка. Получают хромовую бронзу путем сплавления меди с лигатурой медь — хром, содержащей 2 —8% Сг. Плавку в печах открытого типа начинают с расплавления меди под слоем флюса. Нагрев продолжают до 1400°С, медь обрабатывают технологическими добавками: бором, литием в виде соответствующих лигатур. Фосфор не применяют, так как он резко ухуд шает электрическую проводимость металла. Меднохромовую лигатуру можно вводить только в хорошо подготовленный расплав. После раство рения хрома расплав отстаивают и разливают. Усвоение хрома медью повышается при защите расплава от воздушной среды, отсутствии кис лорода и минимальном содержании некоторых примесей в меди (напри мер, алюминия), а также при уменьшении размеров кусков хрома.
Проведенные опыты позволяют сделать заключение, что возможно производство хромовой бронзы безлигатурным способом путем сплав ления Меди и хрома в индукционных канальных печах при 1350°С. Для этого необходимо измельчать хром до кусков размером < 7 мм и обес печивать надежную защиту расплава от окисления. Так как стойкость печей при выплавке хромовой бронзы низкая, то медь рекомендуется плавить отдельно в печах, а хром вводить в миксер, откуда и проводить литье слитков.
Для бронз, содержащих добавки титана, бериллия и никеля, порядок загрузки щихты следующий: никель, медь, отходы и после расплавления бериллий (в виде лигатуры медь - бериллий),перед литьем титан (в виде лигатуры медь —титан). Плавку ведут без покрова. Поверхность метал ла в кристаллизаторе защищают смесью состава, %: серебристый графит 25, саж* 75 .Технологические параметры литья слитков жаропрочных медных сплавов приведены в табл. 9 .
Получение слитков медноникелевых сплавов
Для плавки медноникелевых сплавов используют индукционные ка нальные печи с кислой футеровкой, которые обычно применяют для плавки латуней и других медных сплавов.
Медноникелевые сплавы склонны к науглероживанию. Поэтому дре весный уголь в качестве защитного покрова применяют только при плавлении сплавов, содержащих < 15—20% Ni. Сплавы с большим со держанием никеля плавят под слоем флюсов из смесей, содержащих, кроме древесного угля, силикаты и фтористые соли. Медноникелевые сплавы в большей степени, чем другие медные сплавы, склонны к по глощению водорода и кислорода.
Для плавки нейзильбера используют печи типа ИЛК с прикреплен ными к ним разливочными коробками. В качестве шихты используют катодную медь, никель катодный, электролитический цинк и отходы собственного производства .Перед разливкой сплав обрабатывают тех нологическими добавками: марганцем (0 ,1 %) или кремнием и магни ем (0,05% каждого). Для сокращения потерь металла в шлаке в конце плавки в состав защитного покрова вводят криолит (50—100 г на 100 кг шихты). Слитки нейзильбера отливают полунепрерывным спо собом (табл. 1 0 ).
Плавку мельхиора ведут под слоем прокаленного древесного угля. Шихтовые материалы загружают в печь в следующей последовательно сти: никель, отходы и затем медь. Расплав обрабатывают марганцем, кремнием и магнием.
При приготовлении мельхиора МНЖМЦ30-1-1 сначала загружают же лезо ( в виде лигатуры медь — железо), далее отходы собственного производства и марганец (или лигатуру медь —марганец), затем катод-
Т а б л и ц а 10. Технологические параметры литья слитков медноникелевых сплавов
Марка сплава |
Диаметр, размер |
Высота кристал |
Скорость |
Температура |
|
слитка, мм |
лизатора, мм |
литья, м/г |
литья, °С |
||
|
|||||
МНЖ-5-1 |
185 |
270 |
4,5-5,5 |
1220-1240 |
|
|
220 |
270 |
4,0—4,5 |
1220-1240 |
|
|
125 |
250 |
6,0-7,0 |
1330-1360 |
|
МНЖМцЗО-1-1 |
175 |
250 |
6,0 |
1330-1350 |
|
|
250 |
250 |
4,0-5,0 |
1330-1350 |
|
|
130-300 |
150 |
10-12,0 |
1200-1220 |
|
МНЦ15-20 |
110X110 |
265 |
12-12,5 |
1200-1220 |
|
МН19 |
180X630 |
300 |
4,0-6,5 |
1180-1200 |
|
180X630 |
300 |
4,0-7,0 |
1240-1260 |
||
МНМц40-1 ,5 |
108X108 |
260*1 |
4 -5 |
1340-1380 |
|
МНА13-3 |
200 |
305 й |
3,5 |
1250-1300 |
|
МНО,6 |
118 |
265 *2 |
12-13 |
1180-1220 |
ф1 Глухой кристаллизатор.
Кристаллизатор с выходом воды на слиток.