Литейные машины и их узлы

Современный литейный комплекс для производства слитков полуне- прерывным методом включает в себя следующие агрегаты:

раздаточную печь (миксер) с электрическим или газовым обогревом, служащую для приготовления сплава заданного состава, поддержания заданной технологической температуры и дозирования подачи на литейную машину;

Л е к ц и я 9 Получение слитков непрерывным и полунепрерывным способами

установку внепечного рафинирования расплава (рис. 1.30), служащую для очистки расплава от газов, металлических и неметаллических примесей;

установку для подачи модифицирующих добавок (рис. 1.31);

камеру фильтрации через пенокерамические или насыпные фильтры

(рис. 1.30);

литейную машину вертикального или горизонтального типа для от- ливки плоских, цилиндрических слитков и других заготовок.

а б

в

Рис. 1.30. Схема установок для дегазации алюминиевых сплавов фирмы «Alcoa» (а), сис темы MINT фирмы «Consolilated Aluminium» (б) и системы MULTICAST фирмы Metal lics» (в): 1 – сопло; 2 – реактор; 3 – входное отверстие; 4 – чаша фильтра; 5 – фильтр из керамической пены; 6 – обогреваемая крышка; 7 – фильтр-трубки; 8 – продувные камни

В зависимости от привода литейные машины бывают следующих ти- пов: винтовые, цепные, тросовые и машины с гидравлическим приводом.

Л е к ц и я 9 Получение слитков непрерывным и полунепрерывным способами

Рис. 1.31. Принципиальная схема непрерывного модифици рования лигатурным прутком: 1 – привод; 2 – рафинирующее устройство; 3 – прилеточная коробка

Рис. 1.32. Кристаллизатор Рис. 1.33. Поддон

Литейные машины с гидравлическим приводом наиболее перспектив- ны, так как по сравнению с другими типами машин обладают целым рядом достоинств: большой грузоподъемностью (до 120 т), позволяющей вести од-

Л е к ц и я 9 Получение слитков непрерывным и полунепрерывным способами

новременную отливку 4–6 крупногабаритных плоских или до 140 цилиндри- ческих слитков; широким диапазоном регулирования скорости литья и хо- рошей плавностью хода; возможностью полной автоматизации процесса ли- тья под управлением оператора.

Основные узлы литейной гидравлической машины – привод, гидро- цилиндр, литейный приямок (кессон), стол для монтажа литейной оснастки.

Основными элементами литейной оснастки являются:

кристаллизатор (формообразователь), определяющий форму, размеры и качество отливаемого слитка (рис. 1.32);

поддон, служащий для формирования донной части слитка и запира- ния кристаллизатора в момент подачи первых порций расплава (рис. 1.33);

коллектор-охладитель, регулирующий подачу воды для охлаждения кристаллизатора и вторичного охлаждения слитка.

Особенности технологии литья слитков из алюминиевых, магниевых и медных сплавов. Термообработка слитков

При литье слитков из алюминиевых и магниевых сплавов высота кри-

сталлизаторов составляет 70–140 мм. Как правило, кристаллизаторы изготов- ляют из алюминиевых сплавов (АМц, Д1 и Д16). Для отливки медных спла- вов из-за повышенной температуры разливки материал кристаллизатора должен быть более тугоплавким – медь и медные сплавы, нередко использу- ются графитовые кристаллизаторы. Медные и графитовые кристаллизаторы также используются при непрерывном литье слитков из стали и чугуна, при этом высота кристаллизаторов достигает 1 000 мм и более.

После отливки слитков большая часть их в зависимости от состава сплава, из которого они отлиты, проходит термическую обработку.

К термической обработке слитков относят гомогенизацию (гомогени-

зирующую обработку) и отжиг (гетерогенизирующую обработку).

Гомогенизацию слитков широко применяют в промышленности уже много лет. Ее проводят при температурах, приближающихся к температуре солидуса сплава, т.е. лежащих выше границы растворимости основных леги- рующих элементов.

Гомогенизация слитков позволяет устранить или уменьшить дендрит- ную ликвацию, повысить способность материала к горячему и холодному деформированию; улучшить механические свойства полуфабрикатов, осо- бенно по толщине, а также снять внутренние напряжения, возникшие в слит- ке при затвердевании.

Отжиг слитков проводят при температурах, достаточных для снятия внутренних напряжений. Для большинства сплавов, упрочняемых термиче- ской обработкой, этот интервал температур соответствует минимальной ус- тойчивости твердого раствора.

Л е к ц и я 9 Получение слитков непрерывным и полунепрерывным способами

Целью отжига является устранение внутренних напряжений в слитке и разупрочнение сплава, получившего полную или частичную закалку в про- цессе кристаллизации и последующего охлаждения.