ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение отливок из "Технология металлов и конструкционные материалы " Литейные сплавы и материалы. Металлические сплавы, применяемые для производства литья, должны обладать определенными технологическими свойствами, а отливки, получаемые из этих сплавов, тоже должны иметь определенные механические свойства. Важнейшие показатели, по которым судят о литейных сплавах,— это жидкотекучесть, величина усадки при затвердевании и охлаждении, склонность к ликвации. [c.216] Жидкотекучестью металла называется его свойство хорошо заполнять литейную форму. Жидкотекучесть металла зависит не только от его химического состава, но и от температуры заливки. В качестве примера возьмем чугун, который обладает большей жидкотекучестью, чем сталь. С повышением содержания фосфора (не более 0,25—0,30%) жидкотекучесть чугуна увеличивается, а с повышением содержания серы (не.более 0,1%) — она понижается. Если повысить температуру сплава, то повышается и его жидкотекучесть, и наоборот. [c.216] Усадкой называется свойство металлов и сплавов при затвердевании и охлаждении уменьшать свои липейпые и объемные размеры. Усадка металлов и сплавов — явление нежелательное, так как приводит к образованию раковин и пор в отливках. Наиболее реальная мера борьбы с усадочными раковинами — установка прибылей над теми местами отливки, где они могут появиться. [c.216] Ликвация сплавов также в значительной степени зависит от природы сплава и от применяемой технологии отливки. Чем больше интервал температур кристаллизации, тем сильнее опасность большого развития ликвации. [c.216] Шихтовые материалы для чугунного литья и шихтовка. Материалы, загружаемые в плавильные печи, называются шихтовыми материалами. При плавке в электрических и пламенных печах загружаемую шихту составляют из металла и флюсов, а при плавке в вагранке к ним добавляют еще топливо. [c.216] Лучшее топливо для плавки чугуна в вагранке — кокс, который не содержит летучих составляющих и дает концентрированное пламя с высокой температурой. Расход кокса в вагранке должен составлять 12—15% от веса выплавляемого чугуна. Кокс можно частично заменять антрацитом и термоантрацитом. При плавке металла в пламенных печах пользуются каменным углем, нефтью и газом. [c.217] Для повышения жидкотекучести шлаков, образующихся при плавке чугуна из золы, топлива, окислов металла, песка и футеровки печи, в вагранку загружают некоторое количество флюса в виде известняка, доломита, плавикового шпата, апатита, мартеновского шлака. Разжиженный шлак, имея меньший удельный вес по сравнению с металлом, всплывает на его поверхность и выпускается через шлаковую летку (отверстие). Расход флюсов (известняка) составляет 25—40% от расхода кокса. [c.217] Требуется получить при плавке в вагранке чугунное литье следующего состава 2 /о кремния, 0,8% марганца и не более 0,1% серы. [c.217] Шихту составляют из 75% чушкового чугуна и 25% лОма своего завода (брак, литник), т. е. того же состава, что и литье. Общий угар чугуна в вагранке 1,5%, а минимальный угар элементов кремния—Ю7о, марганца — 15%, а серы увеличивается (пригар) на 40—50% (частично переходит ил кокса). [c.218] Нужно определить химический состав чушковою чугуна, т. е. содержание в нем кремния, марганца и серы. [c.218] Таким образом, для получения отливки требуемого состава вводимый в шихту чушковый чугун в количестве 75% должен иметь состав 2,25% кремния 0,92% марганца серы не более 0,054%. [c.218] Плавка чугуна. Около 80—90% чугуна в литейных цехах плавится в специальных печах — вагранках, представляющих собой замечательное изобретение металлургов XVIII в. Вагранка проста по конструкции и обслуживанию, экономична по расходу топлива, обладает высокой производительностью, применима и для поточного, и для ступенчатого режимов работы цеха. [c.218] Вагранка (рис. 97) представляет собой шахтную печь, выложенную из шамотного кирпича 2 и заключенную в клепаный или сварной кожух 1 из листовой стали. Шахта вагранки опирается на подовую плиту 3, которая установлена на опорных колоннах 4. Снизу шахта имеет откидное днище 5, укрепляемое подпоркой 6. Перед началом работы вагранки на днище набивается под или лещадь 7 из тощей формовочной земли. В верхней части шахты расположено загрузочное окно 8, через которое загружают топливо, металлическую шихту и флюсы (колошами) определенными порциями в течение всей плавки. Для защиты кирпичной кладки вагранки от ударных действий загружаемой шихты зону ниже загрузочного окна выкладывают из чугунного кирпича 9. Для удобства обслуживания вагранки на уровне загрузочного окна устраивают так называемую колошниковую площадку 10. Загрузка шихты в большинстве вагранок (отечественных заказов) механизирована при помощи консольного крана 11 шихта в вагранку подается бадьей 12 с открывающимся дном, в нижнюю часть шахты вагранки подается воздух по воздухопроводу вентилятором 14. Из коробки 13 воздух, необходимый для горения топлива, поступает в вагранку через отверстия (фурмы 15), которые расположены вокруг вагранки в 1—3 ряда по 4—8 штук в ряду в шахматном порядке. Выше загрузочного окна вагранки расположена труба 16, снабженная в верхней части искроловителем 17 для гашения раскаленных частичек топлива. выносящихся потоком газов из вагранки. [c.218] Расплавленный чугун стекает в нижнюю часть шахты, называемую горном 18, откуда непосредственной струей по наклонному поду через рукав 19 поступает в копильник 20 где металл собирается и получает более равномерный состав. По мере надобности металл из копильника выпускают через летку 21, в шлак — через шлаковую летку 22. На рис. 97 показан стационарный копильник как передний горн вагранки часто применяют поворотный копильник, который уже не является частью вагранки. В вагранках же без копильника чугун собирают в горне и периодически выпускают в 1 овш. [c.220] Для проведения текущего ремонта между плавками (подправки и подмазки огнеупорной кладки и набивки пода горна и копильника) делают в вагранке рабочее окно 23 и дверку 24 в копильнике. [c.220] Основной размер вагранки — ее внутренний диаметр практически он колеблется в пределах 700—2300 мм производительность вагранок от 3 до 25 т1час. Удельная производительность вагранки, т. е. съем проплавленного металла с I ее сечения, по данным практики, колеблется от 7 до 8 т1час. [c.220] Количество воздуха, подаваемого в вагранку, 100—130 м 1мт на 1 м сечения вагранки. [c.220] Давление дутья практически колеблется от 400 мм вод. ст. для малых вагранок и до 1000—1100 мм вод. ст. — для крупных. [c.220] Процесс плавки чугуна в вагранке. После проведения текущего ремонта и набивки подин вагранки и копильника на поду вагранки раскладывается костер из дров. В разгоревшийся костер через окно 8 загружают порцию кокса, называемую холостой колошей . За счет горения костра и накала холостой колоши кокса вагранка сушится и разогревается. [c.220] Верхний уровень холостой колоши должен быть на 400—-1200 мм выше верхней кромки фурм. За счет кислорода воздуха, поступающего в вагранку через фурмы 15, в верхней части раскаленной холостой колоши горит топливо, а на некоторой высоте над фурмами устанавливается зона наиболее высоких температур— плавильный пояс, где плавится металл. [c.220] Вернуться к основной статье