§ 89. Шихтовые материалы

Для плавки алюминиевых сплавов применяют чушковый алюминий, машинный лом, отходы литейного производства, металлы, которые непосред­ственно вводят в сплав, и различные лигатуры.

Состав лигатур*: 90% А1 и 10% Мn, температура плавления 770—830°; 90% А1 и 10% №, температура плавления 630—730°; 90% А1 и 10% Fe, температура плавления 800—850°; 85% А1 и 15% Si, температура плавления 660°; 50% А1, 40% Си и 10% Мn, температура плавления 640°

и Др.

В состав металлической шихты входят 40—60% оборотных металлов (лома, брака, литников, выпоров, прибылей и т. д.) и 60—40% чистых металлов.

Для предохранения металла от окисления применяют флюсы.

Состав флюсов для плавки алюминиевых сплавов: 1) 44% КС1, 56%.МпС1₂; 2) 50% NaCl, 50% СаС1₂; 3) 50% NaCl, 35% Ш, 15% Na₂Al₃F.

Все эти флюсы являются легкоплавкими (температура плавления в пре-. делах 500—600°). Для получения плотного металла с более мелким строе­нием в жидкий металл добавляют модификаторы. Для алюминиевого сплава в качестве модификатора применяют чистый натрий и его соли: 67% NaF; 33% NaCl или 25% NaF; 62,5% NaCl и 12,5% КС1.

§ 90. Печи для плавки алюминиевых сплавов

Алюминиевые сплавы плавят в плавильных печах, схемы устройства которых представлены на фиг. 82.

Поворотные тигельные горны с металлическим тиглем (фиг. 82, а), а также электрические тигельные горны сопротивления стационарные и поворотные применяют для приготовления сплава (до 0,25 т). Широко применяют также камерные печи сопротивления стационарные и поворотные (фиг. 82, б) емко­стью до 1,5 т.

В нашей промышленности применяются индукционные двухканальные печи с металлическим сердечником для плавки алюминиевых сплавов. Каче­ство металла, выплавленного в этих печах, выше, чем при плавке в других печах.

Фиг 82. Плавильные печи для плавки алюминиевых сплавов:

г —тигельныйгорн; б — электропечь сопротивления: /—загрузочные окна; 2 — ванна для расплавленного

металла; 3 — сопротивление

§ 91. Плавка алюминиевых сплавов

Плавка алюминиевых сплавов представляет ряд трудностей вследствие ах сильного окисления и насыщения газами при нагревании свыше 800°. Существует несколько способов плавки, обеспечивающих получение качественного литья; плавка под слоем флюса, газовое рафинирование, рафинирование солями, применение вымораживания и модифицирования.

Плавка алюминиевых сплавов под слоем флю­сов проходит в такой последовательности. Шихтовые материалы плотно укладывают в тигель или печь и сверху засыпают флюсами. Расплавить металл стараются по частям. Сначала расплавляют примерно треть шихты, лотом остаток шихтового материала подогревают до 100—120° для удаления влаги с поверхности и погружают в расплавленный металл под слой флюсов.

При газовом рафинировании плавку проводят в такой последовательности. Расплавляют треть шихты, добавляют лигатуру (Си + Al, Al + Si и др.) и остаток шихты. После расплавления сплав перемешивают, нагревают до 660— 380° и рафинируют хлором. Рафинирование осуществляют продуванием через; сплав хлора в течение 5—15 мин. Очистку сплава хлором относят к активному рафинированию, так как хлор вступает в химическое взаимодействие с алю­минием и другими элементами:

ЗС1₂ + 2А1 2А1С1₃ + 380 000 кал;

С1₂ + H₂ 2HC1 + 44 002 кал.

Образующиеся газообразные продукты А1С1₃, НС1 и часть С1₂ удаляются из металла, захватывая с собой А1₂0₃, Si0₂ и газы.

После газового рафинирования металл приобретает высокие механические: свойства. Кроме хлора, для газового рафинирования можно применять азот.