Плавильные печи для цветных и чёрных металлов: основные отличия
Время выпуска:
2024-11-11
Плавильные печи играют ключевую роль в литейном производстве, обеспечивая такие условия получения расплава металла, при которых в дальнейшем получится годная отливка. Однако необходимо учитывать особенности и различия в процессах плавки чёрных и цветных металлов.Что необходимо учесть при выборе плавильного оборудования для получения цветных металлов и сплавов
Взаимодействие с кислородом
Плавка большинства цветных металлов происходит на воздухе. И по механизму вступления в реакцию с кислородом воздуха и, соответственно, его влиянию на получаемые свойства сплава, цветные металлы делятся на 3 большие группы. 1. Металлы, которые не растворяют кислород – цинк, алюминий, магний и их сплавы.
Однако поверхность расплава этих металлов реагирует на кислород образованием плёнок оксида на поверхности. При заливке формы, эти плёнки могут попасть в тело отливки, что приводит к браку. Поэтому при плавлении таких металлов стремятся исключить перемешивание.
2. Металлы, которые образуют с кислородом пограничный, нестабильный, имеющий абсолютно непредсказуемый по своим свойствам жидкий раствор. Это хром, никель, медь, титан, серебро и сплавы на их основе.
При плавке этих металлов зеркало расплавов защищают от воздействия кислорода и применяют технологии, исключающие попадание его в расплав.
3. Металлы, которые не вступают во взаимодействие с кислородом – золото и платина.Для этих металлов дополнительные меры защиты от кислорода не используют.Взаимодействие с футеровкой печи
Во время плавки расплавы цветных металлов помимо химического взаимодействия с футеровкой печи может произойти выделение графитовой составляющей с последующим взаимодействием её с расплавом.
Кроме того, магниевые и алюминиевые сплавы могут восстанавливать кремний из оксидов футеровочных материалов.
Цинковые сплавы не взаимодействуют огнеупорами.
Медь, цинк и олово не способствуют восстановлению кремния из футеровки, однако, содержащиеся в сплавах меди добавки хрома, титана, циркония взаимодействуют с магнезитовой футеровкой, восстанавливая кремний.
Что нужно учесть при выборе плавильного оборудования для чёрных металлов
Температура плавления
Чёрные металлы имеют более высокую температуру плавления по сравнению с другими металлами, в частности, с цветными, поэтому оборудование для их плавления должно быть способно развивать и выдерживать высокие температуры.
Футеровка печей
В зависимости от основного химического состава металла различают следующие виды футеровок: кислые (SiO₂ ≥ 90%), нейтральные (Al₂O₃ ≥ 75%), основные (MgO ≥ 20%).
При получении чугуна, углеродистых и низколегированных сталей, как правило, применяют кислую футеровку.
Высоколегированные стали плавят, используя нейтральную футеровку, исключающую возможность налипания шлака.
При плавке тугоплавких легированных сплавов при температурах более 1750°C применяют основную футеровку. Отражательные печи для плавки цветных металлов
Печи, принцип действия которых основан на отражательном эффекте, используют в основном для плавки алюминия, а также цинка, меди, олова. По принципу нагрева оборудование относится к пламенным печам. Источником нагрева может служить мазут, газ или угольная пыль.
В результате сжигания топлива, раскалённые продукты горения нагревают поверхность металла и футеровочную кладку, которая своим отражённым теплом дополнительно нагревает металл в печи.