Плавление — это процесс, при котором материалы (в основном, металлы) обрабатываются в плавильной печи для получения жидкого конечного продукта.
- Совокупность физических или химических законов, лежащих в основе процесса, обеспечивающего производство жидких сплавов требуемого качества, определяет методы плавления, связанные с использованием определенных типов плавильных печей и сырья.
Плавление литого сплава иногда называют вторичным, в отличие от первичного плавления, металлургическим процессом получения металла из руды. Руда (природное минеральное сырье) содержит металлы или их соединения в концентрациях и формах, приемлемых для промышленной переработки.
Исходными материалами для вторичной плавки являются металлы и сплавы, которые являются либо продуктами первичной плавки, либо вторичными металлами.
Вторичные металлы называются металлоломом, а цветные сплавы, содержащиеся в слитках, получают специализированными компаниями путем переплавки лома цветных металлов.
- Смесь (смесь твердых материалов) подается в плавильный агрегат, и получается жидкий металл или сплав, аналогичный шлаку, являющемуся побочным продуктом плавления. Состав шихты определяется требуемым составом готового металла или сплава и основан на металлическом материале.
Флюс также загружается в плавильный агрегат, чтобы создать особые условия для формирования сплава.
Флюс — это материал, используемый в металлургических процессах для образования шлака и корректировки его состава. Шлак, флюс и камень отходы, является продуктом взаимодействия с вредными примесями золы топлива, накладки из тугоплавкого печи, так и в выплавки металла. Благодаря своей относительно низкой плотности он плавает на поверхности ванны расплава и изолирует ее от взаимодействия с печным газом.
Все процессы плавления включают подачу газа (такого как сжигание топлива), продукты сгорания топлива, взаимодействие других фаз и газовую фазу, образующуюся из окружающей атмосферы, когда плавильная печь не герметизирована. В некоторых случаях плавление выполняется в среде защитного газа (например, в среде инертного газа) или даже в вакууме, чтобы обеспечить высокое качество металла.
Внутреннее пространство процесса плавления печи плавления выполняется, высокая термостойкость и химическая стойкость ограничена низким коэффициентом термического расширения, и огнеупорной футеровки с достаточной прочностью. Огнеупоры классифицируются следующим образом:
- -Кислоты-динасы (93-96% SiO2, связующее-2-3% CaO);
- -Основный магнезит (91-94% MgO, 1-2% CaO связующее, остальное SiO2, Al2O3, Fe2O3);
- -Нейтральные: шамот (28-45% Al2O3, 50-60% SiO2), глина с высоким содержанием глины (72-95% Al2O3) и хромит (30% Cr2O3, 40% MgO)
Физическая природа плавления сплава в литейном производстве заключается в том, что исходный материал превращается из кристаллического состояния в жидкое состояние, которое происходит при поглощении тепла.
Согласно способу генерирования тепла, необходимого для процесса, существуют выдающиеся процессы плавления в топливных печах (доменные печи, купольные печи, мазутные печи) и электричества (дуга, плазма, индукция, сопротивление, электронный луч, лазер).
Топливо может быть твердым (кокс, уголь, торф), жидким (керосин, мазут) и газом (природный газ, ацетилен).
Смесь загружается последовательно во внутреннюю полость печи в зависимости от способа растворения и используемого топлива. Сначала твердое топливо (если оно есть), затем вещества, составляющие основную массу смеси, и огнеупорные материалы.
Микролегирование (введение микроэлементов в сплав) выполняется с использованием специального сплава (вспомогательный сплав с элементами, введенными в сплав). Необходимым условием хорошего растворения добавки является хорошее перемешивание сплава в процессе плавления. Важную роль в процессе литья играет рафинирование (рафинирование) расплавов от растворенных газов (кислород, азот, водород) и неметаллических включений (оксиды, шлак и разрушенные футеровки).
- Удаление неметаллических включений осуществляется путем осаждения расплава, очистки его специальным флюсом, а затем фильтрации (пропускания расплава через пористый материал). Растворенный газ в достаточной степени удаляется путем выпуска расплава и продувания инертным газом (аргон, гелий и т. Д.). Расплав выдерживают в течение 10-15 минут при температуре на 150-200 ° С выше ликвидуса сплава, чтобы обеспечить плавление шлака, оксидов и пузырьков на поверхности ванны перед разливкой.
Смотрите также:
Примеры решения задач по материаловедению
| Получение машиностроительных профилей волочением | Влияние диаметра заготовки на свойства металла |
| Особенности сварки конструкционных материалов | ГОСТы по материаловедению |
