合金的熔炼是铸造的必要过程之一。熔炼对铸件质量有很大的影响,操作不当会使铸件因成分和机械性能不合格而报废。
1. 铸铁的熔炼
对铸铁熔炼的基本要求是:铁水温度高、化学成分合格、非金属夹杂物和气体含量少;燃料、电力、原材料消耗少;熔化速度快,金属烧损少。
熔炼铸铁的炉子有冲天炉、电弧炉和感应炉等。目前仍常用冲天炉进行熔炼。用冲天炉熔化的铁水质量虽然不及电炉好,但冲天炉结构简单,操作方便,熔炼效率高,成本低,能连续生产。
冲天炉的熔炼操作过程大致如下:每次开炉前,用耐火材料将炉体损坏部分修好,并烘干;然后在炉底分批装入底焦并预先燃烧;而后在底焦上面交替(呈层状)装入金属炉料和层焦,随后送风。送风后不久,金属炉料开始熔化,同时形成熔渣,炉底开始积存铁水,铁水上面为炉渣口,打开出铁口,间隙地放出储存的铁水。在放铁水前,由出渣口排出炉渣,待最后一批铁水出炉后,即可停止鼓风并打开炉底放出剩余炉料。
2. 铸钢的熔炼
熔炼铸钢可以用电弧炉,也可以用感应电炉,目前使用较多的是感应电炉。为提高钢水的质量,还采用与炉外精炼技术相结合的工艺,如AOD(氩氧脱碳精炼法)、VOD(真空氩氧脱碳精炼法)、VODC(真空氩氧脱碳转炉精炼法)等精炼方法。
中频无芯感应电炉的熔炼过程大致如下:在筑好并烘干的坩埚内按比例放入计算好的各种金属炉料(生铁、废钢、回炉料、部分铁合金等),先低功率(40%~60%)预热,待电流冲击停止后,再逐渐上升功率至最大值,以使金属炉料熔化;随着坩埚下部炉料熔化,经常注意捣料,防止“搭桥”,并陆续添加炉料;大部分炉料熔化后,加入造渣材料(一般用碎玻璃)造渣;炉料基本熔化完毕时,取钢样进行分析,并将其余炉料加入炉内;炉料全熔后,减小功率,扒渣,再另造新渣;然后再加入铁合金以脱氧和调整钢液化学成分;而后测量钢液温度(要求不低于1 550 °C),并检查钢液脱氧情况;待钢液化学成分及温度符合要求、脱氧情况良好时,再插入适量的铝进行终脱氧;停电,倾炉出钢。(www.daowen.com)
3. 铸造非铁合金的熔炼
铸造非铁合金是指除铸铁、铸钢以外的铸造铝合金、铸造铜合金、铸造镁合金及铸造锌合金等。铸造非铁合金的熔炼炉的分类及用途如表3.2 所示,熔炼操作要点如表3.3 所示。
表3.2 铸造非铁合金熔炼炉的分类与用途
表3.3 铸造非铁合金熔炼操作要点
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