1. Metode de producere a oțelului topit pentru piese turnate în formă
În funcție de cerințele pentru calitatea oțelului și a materiilor prime utilizate cu cuptorul principal și căptușeala acidă, definind natura topirii.
În cuptoare cu topire căptușeală de bază este realizată folosind o zgură de bază care conține un procent ridicat de oxid de calciu. Acest lucru permite eliminarea zgurii din impuritățile cele mai nocive din oțel topit (fosfor și sulf) care se leagă cu oxid de calciu în compuși stabili.
2. Construcții și principalele caracteristici topitorii
Principiul regenerării este că o pereche de regeneratoarelor duzei încălzite la o temperatură de 1250-1300 ° C, gazele de ardere din cuptor la o temperatură de circa 1600 ° C Acest lucru continuă timp de 10-15 minute, după care supapele sunt traduse automat într-o nouă poziție, prin schimbarea direcției de deplasare a aerului și a gazelor. Astfel, fiecare pereche de generatoare încălzite alternativ și cedează căldura la încălzirea aerului și combustibilului.
Pentru a descărca materiile prime, prelevarea de mostre din metal și zgură, precum și pentru îndepărtarea acesteia din urmă în panoul frontal există ferestre care sunt închise cu deschideri amortizoare de inspecție. Topitura finită este descărcat prin lotku dispuse în peretele posterior la nivelul inferior al vetrei.
cuptoare cu arc electric au primit utilizarea cea mai răspândită în turnatorii.
Cuptorul are o carcasă din oțel sudate căptușită cu cărămidă refractară. Imprimate dedesubt și căptușite pereții laterali formează spațiul de lucru. Partea superioară a cuptorului este acoperit bolta amovibil. taxa de încărcare și descărcare de zgură produsă printr-o fereastră. În cuptoare moderne pentru încărcare se confruntă departe bolta.
De la transformator special de cuptor pentru deținătorii cu trei electrozi furnizate curent electric. Când se trece peste electrozii si intre ele metalice arcuri electrice puternice apar la temperaturi foarte ridicate (4000-5000 ° C). Căldura eliberată în timpul acestei căldură este folosit pentru a topi și al supraîncălzirii aliajului. Cu deținătorii de electrod mecanism împreună cu electrozii sunt deplasate pe verticală, permițând valoarea de ajustare arc. Mecanismul de înclinare permite o pantă lină a cuptorului în direcția jgheabul de evacuare și cutia de încărcare pentru încărcarea și zgură.
Fig. 2. cuptor cu arc electric.
Cea mai răspândită în cuptoare de topire din oțel cu căptușeală acidă datorită topirii scurte mai căptușeală rezistentă și un consum de energie mai mic.
cuptor cu inducție. In aceste cuptoare smelted din oțel inoxidabil de înaltă calitate, superaliaje și alte oțeluri aliate.
Căptușeala cuptoarelor de inducție cu creuzet din oțel de topire poate fi acid sau bazic. Acidic Creuzet căptușeală umplute amestec nisip de cuarț cu acid boric uscat 2-3%. captuseala Sumar realizat din hromomagnezita magnezită metalurgice, corindon suplimentat cu 15-20% alumină calcinată. Ca lianți borax utilizat, silicat de sodiu. Astfel de amestecuri umple golul dintre cuptorul inductor foaie de azbest de protecție, precum și modelul de otel moale care formează suprafața interioară a creuzetului. Amestecul a fost compactat cu atenție în spărtură și apoi sinterizate prin trecerea prin inductor ^ curent electric -ski și crescând treptat temperatura de sinterizare la temperatura de funcționare a creuzetului.
Cuptorul cu inducție în vid. Turnare din oțeluri și aliaje înalt aliate, destinate pieselor de aeronave, turbine cu gaz și alte produse, este topit în cuptoare cu inducție în vid. Acest lucru se datorează faptului că aceste oțeluri și aliaje care conțin elemente ușor oxidabile (aluminiu, titan, etc.), sunt predispuse la formarea unor cantități semnificative de oxid capturat, reducând drastic proprietățile fizice și mecanice ale aliajelor. În vid, aliaje exceptate de la gazele nocive și impuritățile care sunt îndepărtate în timpul topirii.
Fig. 3. Circuitul vidului cuptor cu inducție longitudinală (a) și transversale (b) secțiuni.
În acest cuptor, camera de vid este un mobil tsilindp orizontal pe șine pe roți. Unul dintre pereții de capăt este staționar. Pentru acesta este fixat consola de montare cu creuzet inductor și o platformă pentru montarea matriței. Pe același perete al camerei este montat un motor electric cu reductor, care servește pentru a roti creuzetul împreună cu forma de 90 °. Furtunul de alimentare și începe să se transforme cuptorul prin ferestrele sigilate sunt de asemenea instalate în peretele de capăt fix.
Mantaua de apă este utilizată pentru a răci camera de vid. În afara camerei aranjate sticla dispenser vedere, ardometr pentru măsurarea temperaturii aliajului în creuzet și supapa de admisie a aerului. Cuptorul poate fi operat de pe site. Situat lângă panoul de control al cuptorului, echipate cu dispozitive pentru controlul puterii consumate în timpul topirii, gradul de vid, aliajul, temperatura și alți parametri.
Cuptorul acestui design caracterizat prin acțiunea periodică: vidul din camera de topire este reținută la topirea și turnarea metalului o formă, după care este rupt.
3. Materialele folosite în topire
În oțel utilizarea următoarelor materiale: fontă, oțel fier vechi, prelucrarea metalelor, feroaliaje, oxidant și refractare.
deșeuri de oțel. resturi Achiziționat este format din părți dărăpănate de mașini și chips-uri de brichete jaret-lyamyh în conformitate cu GOST 2787-75. Revolving de metal este format din deșeuri de fabricare a oțelului, forjare, presare și rulare de producție sub formă de resturi, de căsătorie, sisteme de fier vechi de suprimare a fasciculului.
Feroaliaje. In topirea convențională a oțelurilor utilizate ferosiliciu și feromangan și dopate -. Ferocrom, nichel, Ferotitan, Ferovanadiu, feromolibden și alte feroaliaje utilizate pentru dezoxidarea și alierea trebuie să fie uscat (preferabil, calcinat).
Deoarece fluxurile calcar frecvent utilizate (GOST 10726-74), fluorină (GOST 7618-70), luptă argilă refractară. Cel mai frecvent calcar sau var obținut după ardere. Fluorina este utilizat pentru a lichefia zgură calcaros gros, care îmbunătățește condițiile pentru desulfurarea metalului topit. Pentru aceeași utilizare scop și izolațiile lupte.
Deoarece oxidanții utilizate fier și mangan minereu diverse domenii, precum și la scară de magazine cald de lucru (The forjă rostogolire).
Materiale refractare. Când procesul principal al cuptorului sunt căptușite cu cărămizi de magnezit sau magnezie dolomită și garnitură, și în proces acide - caramida de siliciu. pulbere Magnesite este preparat prin măcinarea magnezit, calcinat la o temperatură de 1650 ° C
Tehnologia de topire 4. Oțel
După producția de oțel într-o vatră cuptor polonic produc reziduuri de curate din metal și zgură, iar apoi se reumple - correctie porțiuni de suprafață deteriorate magnezita pulbere. Taxa este colectată într-un jgheab (cutii), și cu ajutorul unor mașini speciale sau macarale în cuptor și încălzirea acestuia, în acest moment nu este încheiată.
Perioadele de încălzire și topirea încărcăturii cuptorului se introduce cantitatea maximă de combustibil și aer pentru a reduce durata de topire. Excesul de oxigen furnizat de aer creează o atmosferă oxidantă în cuptor, în care oxidarea constituenților: siliciu oxideaza aproape complet „zRganets - cu 60-80%, 30-40% fosfor -on și crom - la 50“ din conținutul original. Oxizii acestor elemente trec în zgură, care se îndepărtează după topire și injectat materiale proaspete pentru formarea de noi zgură.
În timpul încălzirii și topire a încărcăturii este oxidat la 50% carbon, care este îndepărtat în atmosfera din cuptor sub formă de monoxid de carbon.
După topirea completă a încărcăturii au loc următoarele procese: baia de oțel topit de fierbere cu încărcare zgură pe minereu de fier (minereu de fierbere); baie de fierbere fără minereuri (de fierbere pur); oțel ucis. Simultan parte de oțel este îndepărtată de fosfor și de topire la capătul - al sulfului. Pentru a elimina zgură de fosfor trebuie să conțină o cantitate de oxid de calciu (CaO) și oxid feros (FeO), care prin reacția cu fosfor oxidează și îl convertește în zgură. fosfor ce conțin compuși zgurii sunt periodic din cuptor și înlocuit cu unul nou.
baie la fierbere, deoarece carbonul este oxidat (SB) este eliberat din oțel sub formă de bule, care transportă hidrogen, azot și incluziuni nemetalice. Fierbere se produce numai atunci când oțelul topit conține o cantitate suficientă de carbon și oxid de fier și încălzit la o temperatură ridicată. Pentru a crea aceste condiții, încărcătura injectat 40-45% fontă brută conținând 4-4,5% carbon și oxid de fier se introduce cu minereu. "
Ca urmare, intrarea la oțelul unei cantități mari de oxid de fier, care este de impuritățile dăunătoare, calitatea ei se deteriorează astfel încât timpul de fierbere a minereului de aditiv este redus și apoi complet oprit. Baie fierbe din cauza oxid feros în acesta (punct de fierbere pur) existent.
Pentru îndepărtarea sulfului din zgură de oțel trebuie să conțină cantități mari de oxid de calciu și concentrația redusă de FeO și MnO, care se realizează prin descărcarea zgurii glandular și foc nou var. Cu toate acestea, după aceste operații din oțel rămâne o cantitate semnificativă de oxid de fier. Pentru a elimina oțelului dezoxidare este produs prin introducerea în cuptor feromagneziu, ferosiliciu silicat scăzut, în timp ce atingând - fiersiliciu bogat în siliciu și aluminiu într-o oală de turnare sau jgheabului.
Dezoxidarea Finisarea finală a conținutului de oțel și siliciu în ea pentru a produce o canelură predeterminată pe 45- sau 75 procente fiersiliciu și aluminiu este introdus în oala de turnare.
Procesului de topire cuptoare cu arc electric. În aceste cuptoare smelted piese turnate din oțel carbon și oțel aliat de destinație competente complexe.
Topire duce la oxidarea sau fără el. Topirea prin oxidare cu mult mai complexă decât fără oxidare se efectuează folosind impurități „infundate“ fosfor și alte elemente de deșeuri de oțel. Pentru șarjă de topire calitativă a fost utilizată fără oxidare, și este practic redus la un simplu metalic retopite și finisarea ulterioară.
Procesul tehnologic se compune din următoarele perioade: încărcare a cuptorului, încărcare de încărcare (când a ridicat electrozi), topire, oxidare (baie de fierbere) și reducerea (dezoxidante și finisarea compoziției chimice a oțelului).
După încărcarea electrozii de cuptor este coborâtă la taxa de suprafață și pentru a facilita aprinderea arcurilor sunt plasate sub 2-3 bucăți mari de cocs, apoi includ curent.
In perioada de recuperare, oțelul cel mai critic, iar dezoxidat este ajustat la compoziția chimică necesară și temperatura la eliberare. Dezoxidare se realizează după îndepărtarea zgurii de oxidare și de orientare zgură albă de var și fluorină. Dezoxidarea amestecul care este introdus în zgură constă din var, ferosiliciu măcinat și cocs măcinat (sau câmpul de luptă electrod). Prin această baie zgura este menținută, apoi se introduce fiersiliciu și feromangan. Pentru dezoxidarea suplimentară a oțelului la eliberarea sa în jet injectat aluminiu pe bază de 0,5-1,5 kg per 1 tona de metal.
Atunci când aliat de topire din oțel elemente necesare sunt introduse în următoarea ordine: Nichel și tungsten - cu taxa; crom - perioada de reducere timpurie; titan - timp de 2-3 minute pentru a elibera din cuptorul de oțel sau direct în oala de turnare; aluminiu- direct în găleată.
Cuptoare cu inductie procesului de topire. Înainte de a începe topirea verifica cu atenție a serviceability căptușelii cuptorului și produc întreținere ușoară (sigilarea fisurilor fine) materialul din creuzet. Acest lucru este necesar deoarece în cuptorul cu inducție, în scopul de a reduce timpul de topire și de energie electrică de economisire grosimea peretelui creuzet face posibilă diluant.
Procesului de topire cuptoare de inducție poate duce la oxidare și fără ea. Așa cum în general utilizat neoxidant procedeu (retopire), caracterizat prin scurtă durată și vapori scăzute. Pentru a încărca materiale pentru a satisface cerințe mai stricte. Ele trebuie să fie atent selectate în funcție de compoziția lor chimică și bine curățate de calcar și alți contaminanți. Dimensiunile generale ale încărcăturii ar trebui să permită dens de ambalare într-un creuzet.
Procedura pentru încărcarea șarjei este după cum urmează: în partea de jos a stivei creuzet chips-uri mici și apoi feroaliaje; bucăți mari sunt așezate vertical de-a lungul pereților creuzetului unde curentul indus este cea mai mare putere, și o porțiune de topire scăzut (amenzi) este umplut cu mijlocul creuzetului.