Иванов (550688), страница 55
Текст из файла (страница 55)
В этих установках кроме индукционной печи для плавки металла имеется печь сопротивления для подогрева формы до 900 'С. Особенности плавки сплавов для постоянных магнитов. Содержание примесей, особенно углерода, в шихтовых материалах .должно быть минимальным. В магнитных сплавах должно быть не более 0,03 % С 0,35 % Мп, 0,15 % 51, 0,025 % Я и 0,025 % Р. В сплаве ЮНДК18 содержание 0,1 % С снижает остаточную индукцию на 264 20 %, коэрцитивную силу на 40 % и максимальную магнитную энергию на 50 %. Для получения высококачественных магнитов необходимо применять следующие шихтовые материалы: низкоуглеродистую электротехническую сталь (железо армко) марок ЭА и Э в виде прутков или листов; никель марок Н-0 и Н-1 в виде катодных листов или слитков по ГОСТ 849 — 70; кобальт марок КО и К1А в чушках по ГОСТ 123 — 78; алюминий первичный марок А95, А7, Аб, А5 в чушках по ГОСТ 11069 — 74; медь марок МО и М1 в виде катодных листов по ГОСТ 546 — 79; возврат и отходы магнитного сплава (литники, брак магнитов по внешним дефектам и др.).
Количество отходов, вводимых в плавку, должно быть не более 40 % массы шихты. Исходные шихтовые материалы подлежат разделке только в холодном состоянии. Газовая резка шихтовых материалов не допускается. Возврат и отходы, поступающие на плавку, должны быть очищены от формовочных материалов, а также от окислов, масляных; пятен и других загрязнений. Кроме основных шихтовых материалов в сплав часто добавляют сернистое железо с целью измельчения структуры и упрочнения сплава. При плавке сплава ЮНДК18 сернистого железа обычно добавляют 0,3 % массы шихты.
Магнитные сплавы выплавляют в высокочастотных индукционных печах с кислой или основной футеровкой. Для получения магнитов со стабильными свойствами плавку следует вести форсированно скорость расплавления всей шихты данной плавки 0,7 — 1,2 кг/мин. Чтобы сократить продолжительность плавки, шихтовые материалы подбирают оптимальных размеров в зависимости от емкости плавильного тигля (табл, 7.5). Таблица 7.б Размеры шихтовых матерналов в завнснмостн от вместимости тигле Размеры прутков железа, мм Размер заготовка, мм Масса чушек кобальта, кг Масса чушки алюмвння, Вместимость плавильного тигля, кг длина диаметр меди Рекомендуется также подогревать до температуры 300 — 400'С никель, медь и алюминий перед загрузкой в плавильный тигель.
Загрузку и плавку шихтовых материалов необходимо вести в определенной последовательности: при плавке в кислом тигле загружают битое стекло (2 % массы шихты), затем железо, кобальт. Включают ток и ведут плавку на максимально возможной мощности печи. После расплавления большей части железа и кобальта в тигель загружают никель, медь и сернистое железо, а потом возврат (литники и другие отходы). Во время расплавления шихты ванна должна быть все время покрыта шлаком, 2бо Таблпц Основные характеристика поворотных тнгельных печей сопротивления САТ Габаритные размеры (Ханна, ширина, вмсота). м Масса металли- ческое конструкции печи.
кг Мощи ость трансформа- тора, квг Вместимость тигля, кг Тип печи САТ-0,15А САТ-0,25А САТ-0,50А 1,75Х 1,34Х 2,30 1,87 Х 1,44 Х 2,38 2,0Х 1,59Х 2,62 150 250 500 960 1170 1570 После расплавления всей загруженной шихты и некоторого перегрева расплава снимают шлак и быстро загружают крупные куски алюминия. Затем ванну тщательно перемешивают (штангой из электротехнической стали) и, выдержав 2 — 3 мин, снимают вновь образовавшийся шлак и готовый расплав сливают в ковш, предварительно подогретый до 700 — 650 'С. Перед выпуском расплава температура его должна быть 1550 — 1600'С.
Температуру измеряют термопарой погружения. Сильный перегрев расплава приводит к получению хрупких магнитов, выкрашивающихся при шлифовании. Плавка алюминиевых сплавов. В произ- 77 водстве литья по выплавляемым моделям из алюминиевых сплавов обычно применяют плавильные печи вместимостью 0,15— 0,50 т, к ним относятся и электропечи сопротивления типа САТ (тигельные) (табл. 7.6, рис. 7.6). Для плавки алюминиевых сплавов применяют также более экономичные индукционные печи промышленной частоты с железным сердечником, которые работают по принципу своеобразного короткозамкнутого трансформатора: первичная обмотка — многовитковая катушка (индуктор), а вторич.
ная — расплавленный металл в каналах. Работу на этих печах следует вести непрерывно. В перерывах между плавками в печи должен обязательно оставаться расплав («болото») в таком количестве, чтобы пла. вильные каналы замыкались. В это время печь работает на мощности холостого хода, которая в 5 — 6 раз меньше номинальной мощности. Рис. у.н. Поворотная гнгельиан печь типа САТ Для алюминиевых сплавов мииимальной по полезной вместимосж является индукционная канальная печь ИА-0,5 (рис. 7.7).
Печи ИА-05, снабжены гидравлическим механизмом с плунжерами для поворота. Расплав сливают при наклоне печи через сливной носок. Индукционные электропечи ИА-0,5 применяют для непрерывной работы. Пусковой период включая время на футеровку печи длится 1 — 1,5 мес, поэтому в эксплуатации должно быть не менее двух печей, Стойкость футеровки канальной части печей ИА-0,5 выполненной из шамотно-кварцитовой массы, 2000 — 3000 плавок. В процессе работы каналы печи зарастают окисью алюминия, их приходится систематически прочищать 1 — 2 раза в смену специальным инструментом (трубы, ерши и г.
д.). Полная вместимость каналов 0,3 т и рабочей ванны 0,5 т. Номинальная мощность печи 125 кВт, мощность трансформатора 180 кВт. Удельный расход электроэнергии 450— 445 кВт ч/т. Продолжительность плавки 2 ч. Мощность холостого хода 22 кВА. Выдача расплава может производиться в заданном темпе ло 250 кг/ч. Целесообразно применять индукционные тигельные печи (ИПА-250 и ИПА-500) промышленной частоты вместимостью 250 и 500 кг, которые хорошо себя зарекомендовали в эксплуатации (табл. 7.7). Таблица 7.7 Технические характеристики иыдукныовнмх гигельымх печей ИПА-йзв ы ИПА-600 длы плавки алгомнныевых сплавов и печи ИПМ-360 длы плавки магыыевмх сплавов ИПА-800 ИПМ-880 ИПА-280 Параметр П р н м е ч в н не.
Частота пктаюцето тока 80 Гц; непременно нв нндгкторе печи питающей сета н конденсаторной батарен 880 В. На рис. 7.8 показана тигельная индукционная печь промышленной частоты. Печь состоит из толстостенного тигля с крышкой, индуктора, теплоизоляции и магнитопровода. Тигель установлен в каркас 'печи, который поворачивается гидравлическим подьемником.
Нагрев и плавка шихты происходят за счет теплоты, индуктирован" ной в материале шихты, и теплоизлучения тигля, нагреваемого индуктивными токами. Благодаря этому, удельный расход электро- 267 Рнс. 7.В. Йндукцноняая тнгельная еаеатропечь промыщленноа частотм для плавка легкна сплавов: 7 — тигель; У вЂ” тепловая наоляцня; Л вЂ” нндуктор. Š— гндравлм. ческнд подъемннк;  — увел прн. соедняення печи; 6 — щнт управ. пенна; 7 — помещепне для конден- саторов энергии значительно сокращается. КПД таких печей очень высок н достигает О,85. При плавке алюминиевых сплавов применяют чугунные тнгли.
В печах типа ИГ1А можно также плавить медные сплавы, но в графитовых тигпях. Использование чугунных тиглей при плавке приводиг к насьпцению алюминиевых сплавов железом вследствие растворения стенок тигля. Во избежание этого чугунные тигли в подогревом до 150 'С состоянии покрывают защитныьш красками, которые снижают степень насыщения железом алюминиевых сплавов. Чтобы полностью исключить насьпцение алюминиевых сплавов железом и снизить эксплуатационные расходы, связанные с заменой чугунных тиглей, иа ряде промышленных предприятий для индукционных печей типа ИПД внедрены тигли из жаростойкого бетона.
Бетон состоит из шамотно-магнезитовой крошки, скрепленной жидким стеклом и кремиефтористым натрием. Тверденне этого бесцементного бетона происходит в результате физико-химических процессов, протекающих яри взаимодействии составляющих смеси. При этом образуются форстерит и кордиерит, связывающие все компоненты в однородную прочную массу.
Приготовление алюминиевых сплавов заключается в сплавлении алюминия с другими металлами. В разогретую печь загружают шихтовые материалы по расчету, в следующем порядке: возврат сплава (литники, бракованные детали и сплески), исходные металлы (алюминий, силумин, магний) и лигатуры (промежуточный сплав). Сильно угорающие элементы (магний, цинк) вводят в сплав в последнюю очередь. Такой порядок загрузки позволяет вести плавку форсированно, не перегревая спнав; тем самым снижается угар компонентов и повышается качество сплава. Алюминиевые сплавы легко окисляют.
В процессе плавки на поверхности расплава образуется прочная окисная пленка, защищающая сплав от дальнейшего окисления. Во время плавки перемешивать расплав не следует, чтобы не разрушать окисной пленки. Добавки вводят осторожно, сдвинув пленку с части поверхности металла. Алюминиевые сплавы интенсивно поглощают и растворяют газы, особенно водород, что приводит к газовой пористости в отливках. Поэтому все шихтовые материалы хранят в сухом помещении и вводят в печь в сухом виде и даже слегка подогретыми. Индукционные печи с железным сердечником футеруют смесями, в которые входят молотый фарфор или шамот (50 — 55 тй), глина огнеупорная (30 — 40 М) и барит в порошке или плавиковый штап (9 — 12 %).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
