6.5 Плавление шихты
Плавление шихты осуществляется в специальных печах вагранках. Процесс плавки чугуна: в вагранку загружают дрова, разжигают их, затем засыпают слой кокса на 700-800 мм выше уровня фурм и включают дутьё. После разогрева нижней части вагранки в неё загружают шихту. За счет тепла от сгорания кокса происходит расплавление металлической части шихты. Процесс плавки происходит непрерывно, а загрузка шихты и выпуск жидкого чугуна производится периодически.
Расчет кокса для получения 1000 кг отливок
Qж.м. – масса жидкого металла
Qж.м. = Qотл+Qлит.с.
Qотл=1000 кг – масса отливок
Qлит.с. – масса литниковой системы из п. 5.3.1.
Xк – расход топлива (кокса) в процентах, определяем по таблице 35 [2, с. 65]. Xк = 14%
Qж.м. = 1000+120 = 1120 кг
6.6 Заливка формы
Температура заливки для серого чугуна колеблется в пределах 1250..1400˚С. Чем более тонкостенные отливки, тем должна быть выше температура заливаемого чугуна.
Формы заливают на плацу, рольгангах и конвейерах. На плацу обычно заливают мелкие и средние формы в небольших литейных цехах. В литейных цехах, производящих большое количество отливок, формы обычно заливают на конвейере. Заливка металла в литейную форму может осуществляться либо ручным способом, либо механическим. Емкость ручных ковшей не превышает обычно 50 кг, а емкость механизированных крановых ковшей составляет 50 - 200 т и более. Для заливки чугуна большое применение получили ковши барабанного типа емкостью до 5 т.
6.7 Выбивка отливок
Время охлаждения отливок в форме зависит от теплофизических свойств формовочной смеси, толщины стенок отливки, от теплосодержания металла и его склонности к образованию трещин. Длительное охлаждение отливок в форме невыгодно, т.к. удлиняет технологический цикл. Поэтому непроизводительное время стараются сократить за счет применения принудительного охлаждения.
Из практики работы литейных цехов известно, что чугунные и стальные отливки можно выбивать из форм при следующих температурах: крупные 300..400˚С, средние 400..500˚С, мелкие 500..600˚С.
Преждевременная выбивка ввиду недостаточной прочности отливок в это время может привести к деформации или разрушению их под действием внешних нагрузок.
После охлаждения отливок до необходимой температуры формы выбивают. Обычно это делается на выбивных решетках – вибровстряхивающих установках. При этом формовочная смесь из опок просыпается сквозь отверстия решетки и передается на переработку.
6.8 Обрубка отливок
Обрубка необходима для удаления литниковой системы. Эта операция в зависимости от свойств сплава производится разными способами. Литники от чугунных отливок отбиваются ударом молотка или кувалды, а также в специализированных барабанах.
6.9 Термическая обработка
Термическая обработка предназначена для снятия внутренних напряжений, улучшения структуры и свойств отливок. Применяются следующие виды термической обработки отливок: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
6.10 Очистка от окалины
Отливки очищаются от окалины следующими способами: галтовкой, пескоструйной, дробеметной обработкой. Дробеметная очистка является наиболее прогрессивным способом. Она дает возможность получить чистые отливки, и не создает шума при работе.
6.11 Контроль
Дефекты отливок выявляются различными методами контроля. Проверяется соответствие размеров отливок размерам чертежа. Отливки периодически разрезают для определения размеров внутренних полостей, разностенности, смещений. Контроль размеров отливок позволяет своевременно предупредить массовый брак из-за износа или коробления модели и стержневых ящиков.
Механические свойства отливок контролируют испытаниями отдельно изготовленных или прилитых образцов, а также (в отдельных случаях) образцов, вырезаемых из тела отливки. Внутренние дефекты отливок выявляются методами радиографической и ультразвуковой дефектоскопии. Для выявления наружных поверхностных дефектов применяется люминесцентный контроль, магнитная и цветная дефектоскопия.