Особенности плавки в индукционных тигельных печах с основ­ной футеровкой.

Футеровка печи выполняется из магнезитовых и хромомагнезитовых порошков, зерновой состав которых зависит от емкости печи. Так, например, для печи емкостью 0,9 т на заво­де «Серп и молот» успешно применялась футеровочная масса сле­дующего состава, %:

гнезитовый порошок с размером зерна, мм:

ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ И ПЛАВКА 1

ЛИТЕЙНЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ 3

1.1. Технологические свойства сплавов и важность их определения для практики 3

1.2. Номенклатура литейных свойств сплавов 4

1.3. Жидкотекучесть. Технологические пробы 4

1.4. Склонность отливок к образованию усадочных раковин и пористости 15

1.5. Линейная усадка сплавов и отливок 26

1.6. Усадочные напряжения в отливках 31

1.7. Склонность сплавов и отливок к горячим трещинам 42

1.8. Склонность сплавов и отливок к холодным трещинам 49

3.9. Склонность сплавов к насыщению газами и образованию газовой пористости 52

1.10. Неметаллические включения и плены в сплавах 58

1.11. Склонность компонентов сплавов к ликвации 60

1.12. Зависимость механических свойств сплавов от толщины стенок отливок 67

5-1- Чугуны 75

5.2. Серый чугун с пластинчатым графитом 98

5.3. Высокопрочный чугун 103

5.4. Чугун с вермикулярным графитом 107

5.5. Ковкий чугун 108

5.6. Легированные чугуны 112

5.7. Синтетический чугун 114

5.8. Литейные стали 114

А = 1/В. 168

∆Н°т = ∆H°298 + ∫∆cpdT. 174

эн.юо 211

/ = ah, 237

Схема и принцип действия трехфазной дуговой 247

печи 247

11.2. Технология плавки 248

Особенности конструкции и технологии плавки чугуна в дуговых печах постоянного тока 251

Принцип действия индукционных тигельных печей 252

А, =503^, (Ш) 255

Электромагнитное перемешивание металла в тигле 257

Нт=к(12.3) 257

12.4. Основные элементы конструкции печей промышленной частоты 258

Изготовление футеровки печи 259

Технология плавки чугуна в индукционных тигельных печах промышленной частоты 261

12.7. Особенности плавки чугуна в индукционных тигельных печах средней частоты 264

Индукционные канальные печи в чугунолитейном производстве 266

12.9. Сравнительный анализ процессов плавки чугуна в современных чугуноплавильных печах 271

13.1. Технология получения высококачественного серого чугуна с пластинчатым графитом 271

13.2, Технология получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом 278

13.3. Производство чугуна с вермикулярным графитом 284

13.4. Производство ковкого чугуна 284

13.5. Плавка легированных чугунов 287

ПЛАВКА СТАЛИ 289

14.1. Плавка стали в мартеновских печах 289

14.2. Плавка стали в конвертерах 294

14.3. Плавка стали в дуговых печах 296

14.4. Плавка стали в индукционных тигельных печах 301

14.5. Плавка стали в плазменных печах 305

14.6. Электрошлаковый переплав стали 306

14.7. Внепечная дегазация стали 307

15.1. Плавка сплавов на основе алюминия 308

15.2. Плавка сплавов на основе магния 314

15.3. Плавка сплавов на основе цинка 318

15.4. Плавка медных сплавов 319

15.5. Плавка сплавов на основе никеля 323

15.6. Плавка титановых сплавов 324

К разделу 1 326

К разделу II 326

Рис. 14.3. Схема индукционной

вакуумной печи: 1 — шлюзовый дозатор; 2 — литей­ная форма; 3 — патрубок к вакуум­ному насосу; 4 — индукционная печь; 5 — вакуумная камера

Плавка стали в вакуумных индукционных печах.

В современном машиностроении многие отливки нельзя получить, не используя вакуумной плавки или внепечной вакуумной обработки. Принцип действия индукционных тигельных печей позволяет наиболее про­сто и полно реализовать преимущества плавки и заливки под ва­куумом.

Эти преимущества состоят в том, что в индукционной вакуум­ной печи:

• можно выплавлять стали, ле­гированные практически любыми элементами, за исключением ле­тучих металлов;

• сталь в процессе плавки под­вергается глубокой дегазации;

• снижается необходимое ко­личество раскислителей;

• особенно эффективным ста­новится раскисление углеродис­тых сталей углеродом, так как оно не сопровождается образованием твердых продуктов раскисления, загрязняющих расплав.

На рис. 14.3 приведена схема ус­тановки для плавки и заливки в вакууме. В вакуумной камере 5, со­единенной патрубком 3 с вакуум­ным насосом, располагаются индукционная тигельная печь 4 и литейная форма 2. В вакуумной камере имеется шлюзовый дозатор 1 для ввода добавок. Заливка металла в литейную форму, так же как и плавка, осуществляется под вакуумом.

Для плавки в индукционной вакуумной печи используют ших­товые материалы, чистые от масел, окалины и ржавчины. Плавле­ние ведут при непрерывной откачке газов из рабочего простран­ства. За время плавления из металла удаляется большая часть газов, содержавшихся в шихте. После расплавления делают выдержку, в течение которой завершается рафинирование металла, и вводят рас- кислители и легирующие элементы через шлюзовой дозатор.

14.5. Плавка стали в плазменных печах

Для плавки стали используют плазменные печи с огнеупорной футеровкой 1 (рис. 14.4). В плазматроне 2 под действием электри­ческой дуги и электромагнитного поля образуется поток ионизи­рованного газа (плазма), температура которого достигает 20000 °С. Плазменная дуга горит между плазматроном и расплавляемым металлом. При работе на постоянном токе ванна металла контак­тирует с водоохлаждаемым медным анодом 4. В трехфазных печах ее подсоединяют к нулевой точке источника питания. Источни­ком полезной теплоты являются излучательная энергия дуги, на­правленная на расплавляемый металл, и энергия, выделяющаяся в анодном пятне.

Шихту загружают при снятом своде, для чего печи оборудуют­ся поворотным сводом или выкатной ванной. Свод устанавливает­ся на корпус печи, на плазматрон подается апряжение, в ре- I зультате чего загорается стар-ргон товая дуга между электродом

" и соплом плазматрона. После

этого плазматрон приближа­ют к шихте на расстояние, при котором дуга начинает гореть между плазматроном и шихтой. Затем, отводя плаз­матрон, устанавливают рабо­чую длину плазменной дуги.

Рис. 14.4. Схема плазменной печи: 1 — футеровка; 2 — плазматрон; 3 — уп­лотнение; 4 — анод

Благодаря наличию уплот­нения 3 между корпусом и сводом печи в атмосфере печи содержится значитель­ное количество аргона. В ре­зультате этого угар элементов при плавке минимальный (даже титан усваивается на

60... 80 %). Кроме того, из расплава в газовую фазу переходят кис­лород, водород и азот.

Важным преимуществом плазменных печей является отсутствие необходимости использования графитовых электродов, т. е. исклю­чение связанных с этим пылегазовыделений в окружающую среду. Однако стоимость стали, выплавленной в плазменных печах, выше в связи с большим удельным расходом электроэнергии на плавку и высокой стоимостью аргона. При плавке высоколегированных сталей уменьшение расхода дорогостоящих легирующих элемен­тов имеет решающее значение, поэтому применение плазменных печей для плавки таких сталей экономически целесообразно.