3.3.4. Агрегати для розплавлення сталі

Сталь для виливків розплавляють в дугових та індукційних електропечах. Процес можна провадити зі швидким підвищен­ням і точним регулюванням температури металу в умовах оксидувальної, відновлювальної або нейтральної атмосфери, а та­кож у вакуумі. Тоді створюються добрі передумови для легу­вання і глибокого очищення металу від шкідливих домішок, газів і неметалевих вкраплень.

Сталь отримують у печах з основною футерівкою. Застосо­вують один з двох методів розплавлення — з оксидацією або без оксидації домішок.

Метод з оксидацією домішок вибирають для розплавлення конструкційних нелегованих сталей. Шихтою є сталевий брухт, невелика кількість переробного чавуну, феросплави, кокс для навуглецьовування та флюси (вапно і плавиковий шпат). Про­цес складається з двох періодів — оксидаційного та відновлювального (див. п. 1.2.5).

Методом без оксидації домішок отримують головно легова­ні сталі і зводиться він, по суті, до їх розплавлення з подаль­шим розливанням у форми. Через відсутність оксидаційного періоду процес істотно скорочується. Під час розплавлення не виключена часткова оксидація деяких легувальних елементів. Рідку сталь дезоксидують через шлак, а в разі потреби додають легувальні елементи.

3.3.5. Агрегати для розплавлення алюмінієвих сплавів

Для розплавлення алюмінієвих сплавів використовують ін­дукційні тигельні електропечі, електропечі опору та полуменеві печі. Найекономнішими серед них щодо використання енер­гії є індукційні печі; найвитратнішими — полуменеві.

Тигельні полуменеві печі застосовують у невеликих ливар­них цехах для виробництва виливків зі сплавів алюмінію. Піч складається з циліндричного корпуса / (рис. 3.3.4), пальника 2 і тигля 3. Сталевий кожух корпуса викладений усередині шамот­ною цеглою. Він має два отвори — нижній, в який вставляєть­ся пальник, і верхній, крізь який виходять продукти згорання. Тигель виготовляють із шамотно-графітової маси. Місткість тигля в межах від 150 до 500 кг. Піч проста за конструкцією. Продукти згорання в ній не контактують з розплавленим мета­лом. Істотними недоліками печі є мала продуктивність і низь­кий тепловий коефіцієнт корисної дії, який не перевищує 10 %.

Шихтою служить чушковий алюміній, відходи власного ви­робництва та лігатура.

Розплавлений метал добре розчиняє водень і легко оксиду­ється, утворюючи на поверхні дуже тонку захисну оксидну плів­ку. Щоб зменшити взаємодію розплавленого металу з воднем і киснем, як флюси використовують суміші NaCl, KC1 і CaF₂, або метал нагрівають у вакуумі. Для рафінування служать хлори­ди металів (MnCl₂, ZnCl₂), які, взаємодіючи з алюмінієм, утво­рюють газоподібний хлорид алюмінію А1С1₃. Він, піднімаючись вгору, виносить на поверхню неметалеві вкраплення і водень.

3.3.6. Агрегати для розплавлення мідних сплавів

Для розплавлення мідних сплавів — бронз і латуней — слу­жать індукційні, рідше полуменеві печі (тигельні або відбивні). В них метал розплавляється на повітрі, в середовищі захисних газів або у вакуумі. Шихтою служить мідь, відходи ливарного виробництва, легувальні елементи. Розплавлений метал від ок­сидації захищає шар сухого деревного вугілля. Для дегазації сплави міді продувають азотом або аргоном, а також обробля­ють хлористими солями (MnCl,, ZnCl₂).