книги из ГПНТБ / Хвойка И. Цветные металлы и их сплавы

статки (пористость, анизотропность свойств, невозмож­ ность литья сплавов с повышенным содержанием цинка), все же он находит наиболее широкое применение [279].

Фирма Frid Krupp в Эссене (ФРГ) строит установку для непрерывного литья прутков и труб из меди и ее сплавов, в которой тянущим устройством служат пла­ стинчатые транспортеры в форме отливаемых профилей. За охлаждающим устройством установлена пила, роли­ ковый транспортер и охлаждающий стеллаж [280].

Непрерывное литье стало важной частью технологии производства медных труб. Благодаря внедрению непре­ рывного литья труб большой длины и массы оказалось возможным отказаться от прессования из слитков и за­ менить черновую выпрессовку отливкой, как это делает­ ся в новом крупном трубном цехе фирмы Chase Brass and Copper в Кливленде (США). Здесь исходным мате­ риалом служат черновые отливки труб диаметром 115Х Х15 мм, длиной 18 м, массой 730 кг.

Алюминий и его сплЬвы

П р о в о л о к а

Алюминиевая проволока в настоящее время выпуска­ ется непосредственно на алюминиевых заводах на уста­ новках непрерывной разливки и горячей прокатки. За­ тем она поступает с алюминиевого завода в волочильные цехи в бунтах, например, по 2 т, что очень выгодно для работы волочильных цехов. При соблюдении предписан­ ной чистоты алюминия, особенно по кремнию, железу, ти­ тану, ванадию и др., качество полученной таким путем проволоки вполне удовлетворительное.

В 1967 г. во всем мире находилось в эксплуатации около ста установок непрерывного литья и прокатки про­ волоки, из них 80 комплектов было поставлено фирмой Properzi, в том числе 65— для получения алюминиевой проволоки. Фирма Continuus в Милане выпускает следу­ ющие типы этих комплектов: 3, 4, 5, 6А, 6В, 7. В стадии разработки находится комплект типа 8. Выпуск анало­ гичного оборудования внедрен и в других странах: во Франции, США, Англии, СССР-и ФРГ.

В настоящее время способом непрерывного литья и прокатки в мире производят в год около 1,5 млн. г алю­

лесо изготовляют пли из серого чугуна, пли из неметал­ лических материалов (марпннта, Fibr-Frax и др.).

В общем можно считать, что производственные рас­ ходы при таком способе получения проволоки примерно на 10% ниже, чем при получении проволоки путем про­ катки слитков. Для'питания разливочных установок рас­ плавом применяются плавильные печи и миксеры обыч­ ных типов, например газовые или мазутные подовые пе­ чи, индукционные канальные и тигельные печн [282—286].

Рис. 93. Схема непрерыв­ ной отливки полуфабри­ катов по способу МеН— Drag—Process:

Для достижения наиболее благоприятных значений электропроводности проволоки важно, чтобы затверде­ вание алюминия происходило в полости разливочного ко­ леса как можно медленнее. Поэтому сечение отливае­ мой отливки постоянно увеличивается. Fla установке Проперци сечение составляет уже 3120 мм2 (на некото­ рых установках оно достигает 2500 мм2).

Организация Batelle Development Согр. в Женеве разработала способ непрерывного литья проволоки и профилей, получивший название Melt—Drag—Process. Схема этого способа приведена на рис. 93.

Кристаллизатором служит полый поворотный водо­ охлаждаемый цилиндр, который находится на опреде­ ленном расстоянии от летки. Через летку металл выте­ кает из резервуара, в котором поддерживается опреде­ ленный уровень расплава. После ’/з поворота цилиндра отливка отделяется от поверхности цилиндра. Эта тех­ нология была проверена при литье легкоплавких метал­ лов, а также алюминия. Таким способом были отлиты, например, высококачественные полосы размером 8Х Х0,5 мм [287].

По л о с ы

Внастоящее время во всем мире находится в экс­ плуатации примерно 50 комплектов оборудования для

непрерывного литья полос из алюминия и некоторых его сплавов. Из этих комплектов 15—20 сконструирова­ но для литья полос шириной 1000—1200 мм. Имеющее­ ся оборудование распределяется по типам следующим образом: 3 установки типа Хазелет, 20 типа Hunter Іпgineering (литье между валками); 2 типа Hunter Ingi-

установок других типов.

Полученная непрерывным литьем алюминиевая по­ лоса широко используется, например, в производстве ленты для сварных труб. Отливают, например, ленты размером 210X17,8 мм со скоростью около 5 м/мин. Сразу после отливки ленту подвергают горячей прокат­ ке в клети дуо с валками диаметром 300 мм, а затем холодной прокатке в клети кварто с валками диамет­ ром 127/254X300 мм. Затем следует отжиг, обрезка кро­ мок H получение сварных труб.

расплава в пространство между валками показана на рис. 94. По этой технологии отливают полосы из алю­ миния, сплавов А1—Мп и А1—Mg при содержаниях маг-

виде (Канада) использует способ Haselett для литья плит до 15 г. Эти плиты прокатывают на полосу разме­

д в у м я б е с к о н е ч н ы м и п о л о с а м и , и м е ю щ и ­ ми с е г м е н т ы (плиты) длиной, например, 65.0 мм, шириной 75 мм. Эти плиты охлаждаются водой. Таким способом отливают полосу шириной до 600 мм, толщи­

Установка работает по способу, аналогичному способу Rotary, которым получают полосу шириной до 500 мм. Отливаются полосы толщиной 12—25 мм со скоростью 3—8 м/мин. Диаметр разливочного колеса 1000 мм.

В мире уже находятся в эксплуатации двадцать та­ ких установок. Стоимость установки для получения по­

1мм ширины [289].

Непрерывное литье-алюминиевой полосы имеет мно­ го преимуществ, например низкие капитальные затра­ ты, повышенная производительность, пониженные про­ изводственные расходы, некоторые благоприятные тех­ нологические свойства полосы. Однако имеются и не­ которые недостатки, которые следует учитывать; к ним относятся: более низкая степень деформации, худшее качество поверхности, невозможность отливки высоколе­ гированных сплавов и др. [290].

П р и ме не и ие к о р о т к и х к р и с т а л л и з а т о ­

трудности в связи с высокими скоростями разливки (на­ пример, 600—1000 м/мин),' например большое трение в кристаллизаторе, прорыв затвердевшей корочки метал­ ла, а поэтому и вытекание расплава из сердцевины от­ литой полосы и т. д., все же были достигнуты многообе­ щающие результаты. В этом направлении ведет работы фирма VAW в Бонне (ФРГ).

В Японии разрабатывался способ непрерывного

литья полосы из сплавов типа А1—Си, при котором ско­ рости разливки должны были быть ниже, чем для чис­ того алюминия. Качество поверхности полосы из сплава получалось хуже, чем из алюминия. Было установлено, что сплавы, содержащие 1—2% Си, обладают лучшими механическими свойствами при пониженной скорости прокатки; другая картина наблюдается для сплавов, со­

ливочных колес и профилирования валков на установ­ ках типа Проперци можно отливать и деформировать несложные профили, например секторы и т. п.

Ленинградский профессор А. В. Степанов разрабо­ тал технологию непрерывного производства профилей из алюминия и его сплавов, по которой профиль вытя­ гивается из расплава вверх. Этот способ подобен про­ изводству тянутого стекла. Таким способом можно бы­ ло бы получать и профили очень сложной формы, вклю­

чая закрытые профили (замк­

Качество получаемой полосы не отличается от качества катаной полосы. Таким способом получают полосу в ру-

лонах по 3,4 т. Производительность разливки 6—12 т/ч, стоимость всей установки, включая плавильный агрегат 60 тыс. долл. Отливаются полосы толщиной 0,25—1,25 мм. При этом применяется водоохлаждаемый барабан диа­ метром 300 мм, который вращается в свинцовом распла­ ве. Толщина получаемой полосы зависит от скорости

б

Рис. 97. Схема установки фирмы Cominco (Канада) для непрерывной от­ ливки свинцовой полосы:

6 — обжатие кромок; 7 — свинцовая полоса; 8 — натяжной ролик; 9 — об­ резка кромок; 10— прижимной ролик; 77— сматывание отлитой полосы

вращения барабана. После затвердевания полоса вы­ равнивается между валками для устранения разнотолщинности [292].

Непрерывным способом отливают и слитки из при­ поя Sn—Pb—Sb диаметром, например, 60—65 мм, кото­ рые используют затем для производства прессованных профилированных припоев.

Рязанский завод отливает слитки припоя диаметром 70—135 мм на горизонтальной разливочной установке со скоростью 0,4—3,7 м/мин. Для литья применяют гра­ фитовые кристаллизаторы, имеющие медный водоохлаж-

даемый кожух. Получаемый слиток режется иа заго­ товки длиной 120—800 мм. Можно отливать и несколь­ ко слитков одновременно [293].

Цинк и его сплавы

Непрерывное или полунепрерывное литье цинковых слитков еще не применяется в широких масштабах, хо­

цинковые слитки сечением, например, 100X350 мм. Для этого используют короткие кристаллизаторы как при литье алюминия высотой 100—130 мм. Иногда полуне­ прерывным способом отливают и цинковые слитки боль­ шого размера, например, 1000X120X2000 мм. При этом используют кристаллизатор с возвратно-поступатель­

цинковой полосы шириной до 1100 мм. Полосу отлива­ ли по способу Hazelett. За разливочной установкой на­ ходился прокатный стан, скорость работы которого со­ ответствовала скорости разливки [295].

В крупном цехе по прокатке цинковых листов в Дательне (ФРГ) также имеется действующая установка типа Hazelett для производства полосы размером 1200Х Х16 мм. Производительность установки 30 т/ч. Эту по­ лосу затем подвергают горячей прокатке иа непрерыв­

СЛИТКОВ ПЕРЕД ГОРЯЧЕН ДЕФОРМАЦИЕЙ

При нагреве слитков перед горячей деформацией ставят следующие задачи:

а) нагрев должен быть быстрым, так как по мере увеличения длительности нагрева возрастают потерн ме­

пературный интервал и быть экономичным; в) темп нагрева должен быть согласован с темпом

деформации;

г) нагрев должен быть безопасным для окружающих (вестись с соблюдением условий техники безопасности);

д) капитальные затраты на нагрев не должны бытьболь­ шими;

е) габариты установки долж­ ны быть по возможности неболь­ шими.

Для нагрева слитков из цвет­ ных металлов и сплавов исполь­ зуют способы и установки, опи­ санные ниже.

Печи обычного типа

б50 WO 600 900

Нагрев слитков осуществляют в печах, отапливаемых мазутом, газом или электрическими эле­ ментами сопротивления (толка­ тельные печи, печи с выкатным пли шагающим подом старой кон­

струкции, работающие с малым эффектом и недостаточ­ ной точностью, на новых заводах не строятся). В на­ стоящее время строятся печи, имеющие элементы совре­ менных нагревательных установок (механизация пере­ мещения, автоматическое регулирование процессов го­ рения и др.).

Индукционные печи

Для нагрева цилиндрических заготовок малых диа­ метров (до 75 мм) используют токи повышенной или высокой частоты (150—10000 гц). Для более крупных заготовок применяют нагрев током промышленной час­ тоты (50 или 60 гц). Длительность нагрева цилиндриче­ ских заготовок различного диаметра из различных ме­ таллов приведена на рис. 99, а расход электроэнергии— на рис. 100 [297, 298].

К. п.д. индукционного нагрева в зависимости от час­ тоты тока и диаметра нагреваемых материалов приве­ ден на рис. 101.

При нагреве алюминиевых сплавов производитель­ ность нагрева достаточно высока, как это видно из при­ веденных ниже данных: