10. Гранулирование металла

Гранулирование металла является очень важным технологическим процессом. В связи с тем, что при плавлении в тигле разогрев металла осуществляется при соприкосновении с поверхностью тигля, более плотное размещение металла в тигле (которое достигается при использовании гранул) способствует быстрому расплавлению металла. Гранулы позволяют более точно дозировать металл. Наконец, при гранулировании одновременно происходит очистительная плавка металла с механическим отделением от него окалины, окислов, остатков формовочной массы, прочих посторонних частиц.

В качестве исходного сырья для очистительной плавки с последующим гранулированием годится любой металл однородного химического состава с размерами кусков, позволяющими поместить их в тигель для плавления. В режиме гранулирования используется специальный тигель с тонкими отверстиями для механической фильтрации расплава металла, а термопара размещается не в центре тигля, как это происходит при литье в опоку, а в боковой стенке тигля. Металл, имеющий большое количество загрязнений, требует более частой очистки тигля от накопившихся шлаков.

Процесс гранулирования осуществляется непрерывно, т.е. металл подкладывается в тигель по мере высвобождения места из-за расплавления предыдущей порции металла. Во избежание попадания кислорода в плавильную камеру и в гранулятор в ходе загрузки, плавления металла и его разлива в гранулятор, в системе постоянно поддерживается подпор инертного газа (азота или аргона) сверху, а также водяной затвор в грануляторе снизу. Графитовая вставка с отверстиями, которая устанавливается на дне тигля, позволяет поддерживать уровень расплава на дне тигля, что способствует быстрому расплавлению новых порций металла.

Как только уровень расплава в тигле поднимается до необходимой высоты, металл самостоятельно проливается в гранулятор под действием силы тяжести. По окончании процесса гранулирования, когда больше нет металла для плавки и необходимо слить все содержимое тигля, графитовая вставка в дне тигля сдвигается специальным щупом и остатки расплава попадают в гранулятор. Шлаки, скопившиеся в тигле, направляются в аффинаж.

Форма и размеры гранул металла, образующихся в грануляторе, регулируются температурой воды в грануляторе. Оптимальные температурные параметры несколько отличаются для различных сплавов и могут быть подобраны исходя их таблиц, которые прилагаются к инструкции по эксплуатации установки.

Заключение

Литейное производство – отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т, длиной от нескольких сантиметров до 20 м, со стенками толщиной 0,5–500 мм (блоки цилиндров, поршни, коленчатые валы, корпуса и крышки редукторов, зубчатые колеса, станины станков, станины прокатных станов, турбинные лопатки и т. д.). Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и др. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Производственные технологии. 3-е издание: УМК /М.И. Пикуль. - Минск: Изд-во МИУ, 2009. - 207 с.

2. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макаров, Г.Г. Мухин [и др.]; под общ ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. – 5-е изд., стереотип. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 648 с. : ил.

3. И.А. Дудников, М.М. Михайлова "Литниковые системы для различных методой литья", Ростов-на-Дону 2003 2.

4. Дудников И.А., Кутовой Н.Д. Фомин В.Н. "Технология изготовления литых художественных изделий": Учеб. пособие. - Ростов н/Д; Издательский центр ДГТУ, 2001 г. - 97с.

5. И.А. Дудников, М.М. Михайлова "Литниковые системы для различных методой литья", Ростов-на-Дону 2003 2.

6. Дудников И.А., Кутовой Н.Д. Фомин В.Н. "Технология изготовления литых художественных изделий": Учеб. пособие. - Ростов н/Д; Издательский центр ДГТУ, 2001 г. - 97с.

7. Шкленник Я. И. Литье по выплавляемым моделям / Я. И. Шкленник, В. А. Озе-рова — М.: Машиностроение, 1984.– 408 с., ил.

3