Курс по шихте Катя и Таня

Министерство образования и науки Российской Федерации
Рыбинский государственный авиационный технический университет
имени П. А. Соловьева
Факультет авиадвигателестроения
Кафедра материаловедения, литья и сварки
Курсовая работа
по дисциплине
«Производство отливок из чугуна и стали»
Пояснительная записка
на тему
«Производство отливок из чугуна марки СЧ 20»




Студенты группы ЛО-08 Корегина Е.Н.
Назарова Т.В.


Руководитель Изотов В.А.

Рыбинск 2012
Содержание
1.Химический состав и его влияние на структуру и свойства СЧ 20.............................................................3
1.1. Химический состав СЧ 20 по ГОСТ 1412-85...3
1.2. Влияние химического состава на структуру и свойства СЧ 20.................................3
2. Свойства сплава.........................5
2.1. Технологические свойства СЧ 20..........................5
2.2. Механические и физические свойства СЧ 20.........................6
3.Термическая обработка отливок...................................7
4. Модифицирование СЧ 20..7
5. Выбор плавильной печи и огнеупорной футеровки..9
5.1. Обоснование выбора плавильного агрегата.....9
5.2. Принцип действия печи...10
5.3. Конструкция..11
5.4.Выбор частоты тока для питания индукционных тигельных печей.12
5.5. Выбор огнеупорной футеровки...14
6. Особенности технологии плавки сплава...15
6.1. Выбор шихтовых материалов..17
6.2. Расчет шихты на компьютере..16
6.3.Определение порядка загрузки шихтовых материалов в плавильную печь18
6.4. Выбор шлакообразующих материалов...18
6.5. Плавка в ИЧТ20
Список используемой литературы.21



1. Химический состав и его влияние на структуру и свойства СЧ 20
1.1. Химический состав СЧ 20 по ГОСТ 1412-85
Химический состав приведен в таблице 1.
Таблица 1
Углерод
Кремний
Марганец
Фосфор
Сера

3,3-3,5 %
1,4 - 2,4 %
0,7 - 1,0 %
< 0,2 %
< 0,15 %


1.2. Влияние химического состава на структуру и свойства СЧ 20
Кремний. Уменьшает растворимость углерода в жидком и твердом растворах, способствует графитообразованию. Поэтому с увеличением содержания кремния механические свойства высокоуглеродистых чугунов понижаются. Каждый процент кремния уменьшает содержание углерода примерно на 0,3 %, то есть изменяет степень эвтектичности чугуна.
Углерод и кремний. Оказывают количественное влияние не только на структуру чугуна, но также и на дисперсность структурных составляющих. При повышении углеродного эквивалента С, увеличивается графита Г, снижается количество перлита П и одновременно укрупняются включения графита и уменьшается дисперсность перлита П. Поэтому для повышения прочности чугуна необходимо снижать содержание углерода и кремния (только до определенного предела из-за возможного появления структурно-свободного цементита и ухудшения механических свойств), что приводит к получения дисперсного перлита, уменьшению содержания феррита и графита, а также измельчению последнего.
Марганец. Образует с углеродом карбиды Mn3C и Mn3C4 и ряд твердых растворов, с серой сульфид марганца, который почти не растворяется в железе. Марганец растворяется в феррите и соединяется с углеродом, образуя прочные карбиды, что повышает прочность чугуна и несколько снижает вязкость. Таким образом, марганец в чугуне нейтрализует вредное влияние серы. Марганец является раскислителем и десульфуратором, он уменьшает количество закиси железа и серы в чугуне, которые препятствуют графитизации. Марганец снижает температуру превращения
·
· , расширяет область
·-раствора и способствует стабилизации и повышению дисперсности перлита.
Сера. Соединяется с железом, образуя легкоплавкую эвтектику Fe+FeS с температурой плавления 985 °С. В жидком чугуне сера может растворяться в неограниченном количестве, а в твердом - незначительно. Сера, присутствующая в виде сульфидов, богатых железом или в виде эвтектики, сильно тормозит графитизацию в низкомарганцовистых чугунах, снижает механические свойства из-за образования на границах зерен хрупкой эвтектики. Сульфидные соединения увеличивают вязкость чугуна, ухудшают жидкотекучесть и механические свойства и увеличивают количество цементита и перлита в структуре чугуна – появляется отбел в тонких сечениях отливок. Отбел получается вследствие того, что сульфиды железа, имея низкую температуру плавления, кристаллизуются по границам зерен и препятствуют растворимости углерода, кремния в железе и распаду цементита.
Фосфор. Уменьшает растворимость углерода в чугуне и температуру эвтектического превращения. Фосфор при содержании до 0,3 % полностью растворяется в чугуне, а свыше 0,3 % образует фосфидную эвтектику, плавящуюся при 950 ° С. При содержании свыше 0,6-0,7 % фосфора, фосфидная эвтектика выделяется в виде сплошной сетки, расположенной по границам кристаллов. Поэтому в чугуне для ответственных отливок должно быть не более 0,15-0,20 % фосфора. Он повышает жидкотекусть, на графитизацию влияет незначительно.


2. Свойства сплава
2.1. Технологические свойства СЧ 20
К технологическим свойствам серых чугунов относятся такие свойства, которые определяют его способность подвергаться тем или иным видам обработки.
Основными технологическими свойствами чугунов являются: жидкотекучесть, усадка, обрабатываемость, свариваемость.
Под жидкотекучестью понимают свойство чугуна заполнять литейную форму в расплавленном состоянии. Чугуны обладают хорошей жидкотекучестью, поэтому из них способом отливки изготовляют детали машин самой разнообразной конфигурации: станины, коленчатые валы, втулки, кронштейны, шкивы, шестерни, валики и т. п.
Усадка характеризует способность чугунной отливки уменьшаться в линейных размерах (или объеме) при остывании в литейной форме. Линейную усадку серого чугуна принимают равной 1,13%.
Важным технологическим свойством является обрабатываемость резанием, которая зависит от структуры и твердости чугуна. Обрабатываемость резанием определяется возможной скоростью резания, стойкостью инструмента, а также качеством обрабатываемой поверхности. Серые чугуны обладают более высокой обрабатываемостью, в отличие от отбеленных и белых чугунов, которые отличаются высокой твердостью.
К недостаткам обычных серых чугунов относится значительная их хрупкость, низкая пластичность, плохая свариваемость. Поэтому чугун не подвергают ковке и штамповке, а сварка его требует применения специальной технологии и присадочных материалов. Высокопрочные магниевые чугуны обладают более высокими технологическими свойствами, чем серые чугуны. Поэтому детали машин, изготовленные из высокопрочного чугуна, хорошо работают в условиях ударных, переменных и изгибающих нагрузок. Пластичность у серого чугуна невелика.
2.2. Механические и физические свойства СЧ 20
Таблица 2 - Механические свойства СЧ 20, предусмотренные ГОСТ 141285
Марка чугуна
Механические свойства
Среднее содержание элемента, мас. %



·в

·изг
НВ
С
Si
Мn
Cэкв


Н/мм2 (кгс/мм2), не менее






Доэвтектический чугун

СЧ20
196(20)
392(40)
170...241
3,4
1,8
0,85
4,0


Таблица 3 - Механические свойства СЧ 20, не предусмотренные ГОСТ 141285

Марка чугуна
При растяжении
При сжатии
Демпфирующая способность, 13 QUOTE 1415 %


Е, кгс/мм2

· ,%

·в,
кгс/мм2
Е, кгс/мм2


СЧ20
8500
0,4
85
9300
25


Таблица 4 - Физические свойства чугунов

Чугун

·, кг/м3

·
·1·106, К-1

·, Вт/(м · К)
с, Дж/(кг ·К)

СЧ
6800... 7500
10,0... 12,0
45...60
502... 545



·-плотность;
·
·1 температурный коэффициент линейного расширения;
·-коэффициент теплопроводности; с теплоемкость.
3.Термическая обработка отливок
Термообработку отливок из чугуна проводят для снятия литейных напряжений и стабилизации размеров, снижения твердости и улучшения обрабатываемости, повышения механических свойств, а также износостойкости.
Низкотемпературный отжиг применяют для снятия внутренних напряжений. Температуру отжига назначают в зависимости от химического состава чугуна. Отливки из серого чугуна обычно отжигают при 500-700° С.
Продолжительность выдержки отливок при температуре отжига зависит от размеров отливки и ее конфигурации и обычно составляет 3-10 ч. После отжига отливки охлаждают вместе с печью. Механические свойства отливок при такой термообработке практически не изменяются.
Графитизирующий отжиг применяют обычно для снижения твердости и улучшения обрабатываемости резанием. Отливки нагревают в печах до 680-750 °С. При этом происходит графитизация и частичная сфероидизация эвтектоидного цементита, что снижает твердость, улучшает обрабатываемость, но несколько уменьшает прочность чугуна.
Нормализация. Применяют для повышения механических свойств и износостойкости чугуна за счет улучшения его структуры и получения перлитной металлической основы, а также для отливок, имеющих ферритную, ферритно-перлитную или ледебуритно-перлитную структуры. Отливки нагревают до 850-950 °С. При нормализации ферритного или ферритно-перлитного чугуна часть графита растворяется в аустените и за счет этого количество связанного углерода увеличивается.
При нормализации отбеленного чугуна происходит графитизация первичных карбидов. В отливках после охлаждения на воздухе до температуры 500 °С образуется перлитная структура. Для снижения напряжений отливки ниже 500 °С охлаждают медленно, вместе с печью.


4. Модифицирование СЧ 20
Цель модифицирования серого чугуна – это получение в отливках однородной перлитной структуры с мелкопластинчатым графитом. В качестве модификаторов используют силикокальций (0,3-0,8 % массы жидкого чугуна), ферросилиций (0,3-0,8 %) и графит в виде порошка (0,06-0,1 %). Модификаторы перед вводом в жидкий чугун рекомендуется прокаливать при 300-400° С. Модифицирование увеличивает прочность серого чугуна и его износостойкость, улучшает плотность, теплостойкость, и обрабатываемость. Хорошие результаты дает модифицирование с легированием.
СЧ 20 – это перлито-ферритный серый чугун, состоит из перлита, феррита, графита, после модифицирования магнием – из перлита, феррита и шаровидного графита. Он менее прочен по сравнению с перлитным, так как пластинки графита в нем крупнее. СЧ 20 более мягкий и легче подвергается механической обработке.


Рисунок 1 – Структура СЧ 20




Рисунок 2 – Структура перлито-ферритного чугуна:
а) до модифицирования б) после модифицирования


















5. Выбор плавильной печи и огнеупорной футеровки
5.1. Обоснование выбора плавильного агрегата
Широкое применение при плавке чугуна находят индукционные тигельные печи. Они более экологичны по сравнению с вагранками. Угар элементов при плавке в ИЧТ меньше, чем в других чугуноплавильных печах.
Достоинства тигельных плавильных печей:
Выделение энергии непосредственно в загрузке, без промежуточных нагревательных элементов.
Интенсивная электродинамическая циркуляция расплава в тигле, обеспечивающая быстрое плавление мелкой шихты, отходов, выравнивание температуры по объёму ванны и отсутствие местных перегревов, гарантирующая получение многокомпонентных сплавов, однородных по химическому составу.
Принципиальная возможность создания в печи любой атмосферы (окислительной, восстановительной или нейтральной) при любом давлении.
Высокая производительность, достигаемая благодаря высоким значениям удельной мощности особенно на средних частотах.
Возможность полного слива металла из тигля и относительно малая масса футеровки печи, что создаёт условия для снижения тепловой инерции печи благодаря уменьшению тепла, аккумулируемого футеровкой. Печи этого типа удобны для периодической работы с перерывами между плавками и обеспечивают возможность быстрого перехода с одной марки сплава на другую.
Простота и удобство обслуживания печи, управления и регулировки процесса плавки, широкие возможности для механизации и автоматизации процесса.
Высокая гигиеничность процесса плавки и малое загрязнение воздуха.
К недостаткам тигельных печей относятся относительно низкая температура шлаков, наводимых на зеркало расплава с целью его технологической обработки. Шлак в ИТП разогревается от металла, поэтому его температура всегда ниже, а также сравнительно низкая стойкость футеровки при высоких температурах расплава и наличие теплосмен (резких колебаний температуры футеровки при полном сливе металла). Однако преимущества ИТП перед другими плавильными агрегатами значительны, и они нашли широкое применение в самых разных отраслях промышленности.
Исходя из вышеперечисленных преимуществ, в качестве плавильного агрегата выбираем ИЧТ. Такие печи обладают возможностью получения весьма чистых металлов и сплавов точно заданного состава с высокой стабильностью свойств получаемого металла малым угаром. Индукционные тигельные печи, благодаря простоте конструкции и вызванной этим повышенной стойкости футеровки, признаны в настоящее время основным плавильным агрегатом для высотемпературных сплавов (сталь, сплавы на никелевой основе, чугун).
Так как металлоемкость формы составляет 200 кг, а необходимо произвести не менее 6-7 заливок, выбираем ИЧТ 2.
5.2. Принцип действия печи
Индукционная печь работает по принципу трансформаторной передачи энергии индукцией от первичной цепи к вторичной. Подводимая к первичной цепи энергия переменного тока превращается в электромагнитную, а затем во вторичной цепи вновь превращается в электрическую, а затем и в тепловую. Индукционные тигельные печи также называют печами без сердечников. Печи представляют собой плавильный тигель, выполненный из огнеупорного материала, как правило, цилиндрической формы, помещенный внутрь катушки индуктора, подключенного к переменному току. Металлическая шихта загружается в тигель и подвергается нагреву, за счет своего внутреннего электросопротивления. Таким образом, первичной обмоткой трансформатора служит индуктор, а вторичной обмоткой и одновременно нагрузкой - расплавленный металл. Магнитный поток от индуктора в той или иной степени проходит по шихте, поэтому для работы печи важное значение имеют магнитные свойства расплавляемого металла, а также размеры и формы кусков шихты. Когда в тигель загружают ферромагнитные материалы до момента достижения температуры точки Кюри (700-720°С) их магнитная проницаемость остается неизменной, а затем резко начинает падать. Другими словами, в первый период плавки металлическая шихта выступает в роли незамкнутого сердечника, а ее нагрев осуществляется не только за счет прохождения вихревых токов, но и за счет потерь перемагничивания. Мощность, а, следовательно, и тепло, выделяемое вихревыми токами, зависят от частоты электромагнитного поля. При промышленной частоте концентрация тепловой энергии не превышает несколько Вт/см2, поэтому чаще всего применяются печи повышенной, высокой и сверхвысокой частоты, которые достигаются установкой специальных генераторов частоты. На выбор частоты печи существенно влияют два фактора: 1) емкость тигля; 2) размеры кусков шихты.
5.3. Конструкция
Индуктор и футеровка, основной частью которых является тигель, располагается в корпусе печи. Конструктивные детали располагаются вне индуктора на небольшом расстоянии от него, то есть находится в области, пронизываемой магнитным потоком, поэтому в металлических деталях могут возникать вихревые токи, вызывающие нагрев. В некоторых случаях для некрупных печей корпус выполняют из непроводящих материалов. У печей значительной емкости узлы несущей конструкции защищают от внешнего поля индуктора. Это может быть магнитопровод в виде вертикальных пакетов трансформаторной стали, располагающихся вокруг индуктора, или экран между индуктором и корпусными деталями в виде сплошного кожуха из листового материала с низким электросопротивлением.
5.4. Выбор частоты тока для питания индукционных тигельных печей
Толщина поверхностного слоя
·э, в котором циркулируют вихревые токи, зависит от удельного электрического сопротивления металла р, его относительной магнитной проницаемости и частоты тока f . Эта величина, называемая глубиной проникновения тока.


где:
·э м; р Ом м; f Гц.
Для получения удовлетворительного КПД индукционного нагрева диаметр нагреваемого цилиндра должен превышать глубину проникновения не менее чем в 45 раз.
d ц
·(45)
·э
В этом случае система индукторсадка работает в области ярко выраженного поверхностного эффекта, т.е. в нагреваемом теле существуют поверхностный токонесущий слой и сердцевина, величиной тока в которой можно пренебречь.
Цилиндр меньшего диаметра, помещенный в индуктор, оказывается «прозрачным» для электромагнитных волн, т.е., проходя через него, они не вызывают существенного нагрева. Чтобы определить минимальный диаметр тигля чугуноплавильной печи, работающей на токе - 500 Гц, в формулу подставим значения электромагнитных характеристик жидкого чугуна: ржч = 1,1*10-6 Ом ·м; относительную магнитную проницаемость
·Г = 1; частоту тока f=500 Гц. При этом глубина проникновения
·э оказывается равной 0,023 м, или 23 мм.
Минимальный диаметр тигля индукционной печи промышленной частоты должен быть: dц
·(4...5)·23 = 92...115 мм. Выполнение этого условия обеспечивает возможность перегрева жидкого металла в печи с минимальным приемлемым КПД. Индукционные печи промышленной частоты имеют диаметр тигля не менее 500 мм и емкость не менее 1 т.
Однако пуск такой печи на обычной твердой завалке практически невозможен, так как размеры кусков шихты, используемой в чугунолитейном производстве, значительно меньше 92...115 мм.
К достоинствам индукционной тигельной печи средней частоты относится отсутствие «болота» и, как следствие, простота запуска холодной печи после нерабочих смен и перехода на новый химический состав выплавляемого металла, возможность плавки на непросушенной шихте без опасности выбросов металла.
Первая плавка на холодной печи при отсутствии жидкого металла в цехе проводится с использованием пусковых болванок. Они представляют собой слитки, диаметр которых близок к диаметру тигля и, следовательно, удовлетворяет условию эффективного индукционного нагрева.
При постоянной величине тока в индукторе наибольшая удельная мощность (т. е. мощность, отнесенная к единице объема металла) выделяется в кусках, имеющих форму цилиндра, диаметр которого равен 3,5
·Э. Для кусков шихты в форме пластин максимальная удельная мощность соответствует условию: толщина пластин
· = 2,5
·Э, для шара его диаметр d = 4,8
·Э. Поэтому оптимальной шихтой для плавки на частоте 50 Гц будут цилиндрические куски диаметром 80 мм, пластины толщиной 57 мм или шаровидные куски диаметром 110 мм.

5.5. Выбор огнеупорной футеровки
Материал футеровки, наряду с огнеупорностью, должен быть устойчивым по отношению к химическому и физическому действию металла, шлака и газов в печах. В наибольшей степени таким требованиям удовлетворяют кислая футеровка – кварцитовая (96-99% SiO2), из кварцевых песков, динасовая, шамотная, основная – магнезитовая (88-97% MgО), доломитовая, магнезитохромовая, нейтральная футеровка – силлиманитовая (45-70% Al2O3, 40-20% SiO2), муллитовая, корундовая, цирконовая.
Для выплавки СЧ 20 выбираем кислую динасовую футеровку. Они стойкие и более дешевые. Кислую футеровку изготавливают из кремнеземистых огнеупорных материалов (в нашем случае кварцита) с содержанием окиси кремния не менее 93-98%.
В качестве связующего (упрочняющего) материала применяют сульфидно-целлюлозный экстракт, а в качестве минерализатора добавляют 1-1,5% борной кислоты.
Зерновой состав огнеупорной массы следующий: 5% зерен 3-2 мм; 50% зерен 2-0,5 мм и 45% зерен менее 0,5 мм. Кислая футеровка выдерживает, как правило, 80-100 плавок.









6. Особенности технологии плавки сплава
6.1. Выбор шихтовых материалов
Основными материалами, входящими в состав металлической шихты при плавке чугуна, являются доменный чушковый чугун, лом чугунный и стальной, брикетированная чугунная и стальная стружка, возврат собственного производства (литники, скрап, бракованные отливки). В качестве добавок в зависимости от марки выплавляемого чугуна используют ферросплавы: ферросилиций, силикокальций, ферромарганец.
Для плавки СЧ 20 в качестве металлической шихты выбираем передельный чугун, стальной лом Ст 20, возврат собственного производства, ферросилиций и ферромарганец.
Передельный чугун отличается от литейного чугуна меньшим содержанием кремния и , следовательно, большим содержанием углерода. Этот чугун обладает меньшей склонностью к выделению спели, содержит в меньшем количестве неметаллические включения, поэтому он при прочих равных условиях характеризуется большей жидкотекучестью. Передельный чугун имеет пониженное содержание марганца. При применении передельного чугуна, взамен литейного, для получения жидкого металла с требуемым содержанием кремния, необходима добавка последнего в шихту в виде доменного ферросилиция или электропечного ферросилиция. Недостающее количество марганца легко восполняется ферромарганцем. Применение в составе шихты чугуноплавильных печей передельного чугуна, взамен литейного доменного (даже с учетом стоимости ферросплавов) приводит к удешевлению стоимости этой шихты.
Также в шихту вводим стальной лом (40-50%) для уменьшения содержания углерода в чугуне. К стальному лому относятся обрезки листового и сортового железа, рельсы, болты, стальные детали и т.д.
Ферросплавы вводят в качестве раскислителей и в качестве модификаторов при плавке чугуна. Для СЧ 20 вводится ферросилиций и ферромарганец.
6.2. Расчет шихты на компьютере
Исходные данные для расчета
Таблица 5 – Химический состав чугуна СЧ 20

Основные компоненты, %
Примеси, %,
не более

Железо
(Fe)
Углерод
(C)
Кремний
(Si)
Марганец
(Mn)
Сера
(S)
Фосфор
(P)

Основа
3,33,5
1,42,4
0,71,0
< 0,15
< 0,2

Таблица 6 – Шихтовые материалы

Наименование компонентов
Хим. состав, %
Сумма всех элементов
Цена за 1 кг, руб
% шихтового материала без учета угара



С
Si
Mn
S
P
Fe




1
Возврат чугун СЧ 20
0,36
0,27
0,65
0,045
0,04
98,635
100
10
30

2
Ст. лом
Ст20
0,2
0,3
0,45
0,05
0,02
98,98
100
6
24,8

3
Передельный чугун
0,36
0,27
0,65
0,045
0,04
98,635
100
15
45,09

4
Ферросилиций ФС75
0,1
80
0,5
0,03
0,05
19,32
100
100
0,01

5
Ферромарганец ФМн90
0,2
2,0
85
0,03
0,03
12,74001
100
130
0,1








Рисунок 3- Расчет шихты











6.3. Определение порядка загрузки шихтовых материалов в плавильную печь
Шихту в тигель следует загружать осторожно без ударов и возможно плотнее. Габаритные размеры кусков шихты должны обеспечить хорошую плотность загрузки и отсутствие зазоров между ними и стенками тигля. Этим достигается быстрое расплавление металла и минимальный расход электроэнергии. Зона наивысшей температуры во время плавки находится в нижней части тигля, поэтому тугоплавкие ферросплавы следует загружать на дно тигля. Крупные и тугоплавкие куски шихты загружают вертикально, параллельно и ближе к стенкам тигля, легкоплавкие составляющие шихты – в середину тигля. Шихту в печи небольшой емкости загружают вручную.
6.4. Выбор шлакообразующих материалов
Флюсами называют минеральные вещества, добавляемые в шихту для понижения температуры плавления шлака, удаления золы из топлива в виде шлака, а также для изменения вязкости и жидкотекучести шлака. При плавке чугуна в ИЧТ применяют следующие флюсы: известняк, мартеновский шлак, апатито-нефелиновую руду.
Известняк. Известняк должен содержать 40-50% СаО, не более 1% Si и минимальное количество серы и фосфора. Качество известняка можно определить, не прибегая к полному химическому анализу. Для этого достаточно знать содержание нерастворимого осадка в нем. Навеску средней пробы известняка 0,5 г измельчают и растворяют в пробирке с 6,6 см3 соляной кислоты (1:1). Известняк растворяется быстро, в течение 20-30 с. По количеству нерастворимого осадка, состоящего из SiO2 и Al2O3, можно установить сорт известняка.
Перед плавкой известняк подвергают дроблению на камнедробилке. Величина кусков известняка должна быть 25-100 мм, так как крупные куски трудно плавятся.
Таблица 7 – Состав известняка, %
Сорт известняка
СаО, не менее
SiO2
Нерастворимый осадок
Al2O3+Fe2O3
MgO
P2O5
O2

I
52,0
1,75
2,15
2,0
3,5
0,02
0,25

II
50,0
3,0
3,75
3,0
3,5
0,04
0,35

III
49,0
4,0
5,0
3,0
3,5
0,05
0,35

Известняк при плавке чугуна способствует разжижению шлака. Благодаря этому облегчается выпуск шлака из печи и уменьшается вероятность зависания шихты, процесс плавки идет более равномерно.
Мартеновский шлак. При плавке чугуна применяют основной мартеновский шлак или шлак из основных электропечей. Основной мартеновский шлак в изломе – матовый, плотный и имеет следующий состав: не более 25% SiO2; 40% (СаО+MgO); не менее 20% (FeO+MnO); не более 2% P2O5 и 4% CaS. Содержание окислов железа не должно превышать 10%.
Шлак используют в раздробленном виде, размер его кусков должен быть 25-100 мм. Мартеновский шлак вводят в шихту в количестве 0,5-1,2% массы металлической шихты.
Плавиковый шпат. Плавиковый шпат представляет собой минерал кристаллического строения, окрашенный в разные цвета. Он понижает вязкость и температуру плавления шлака, тем самым укоряя химические реакции, происходящие в шлаке, увеличивает растворимость железа в шлаке и частично сам вступает в соединение с серой. Плавиковый шпат делят на три сорта. В плавиковом шпате I сорта должно быть не менее 92% CaF2 и не более 5% SiO2; II сорта – не менее 82% CaF2, не более 20% SiO2 и III сорта – не менее 25% CaF2; содержание SiO2 не лимитируется. При плавке вводят до 8 % плавикового шпата.
Распространению плавикового шпата препятствуют его высокая стоимость и дефицитность.
Апатито-нефелиновая руда. Эта руда представляет собой минерал 3 Са3РО4
·2 CaF2. Руду делят на три сорта: I сорт содержит 25-26% P2O5; II сорт – 28-29% P2O5; III сорт – 31-32% P2O5. При этом 1 кг руды содержит 0,13-0,14 кг фосфора. Для плавки рекомендуется использовать апатито-нефелиновую руду II сорта. Размер кусков руды 25-100 мм. Иногда апатито-нефелиновую руду применяют взамен известняка (1% руды вместо 0,5% известняка) и при плавке чугуна для насыщения ее фосфором с целью повышения жидкотекучести.
6.5. Плавка в ИЧТ
В начале плавки 5-10 мин печь работает до прекращения скачков тока генератора на пониженной мощности, затем мощность доводят до максимальной. Плавку ведут при закрытом тигле. Когда шихта частично расплавится, твердые куски осаживают ломиком, предварительно выключив ток, затем печь догружают оставшейся более мелкой шихтой, предварительно подогретой. Стальной лом присаживают обычно в жидкую ванну, ферросплавы – в хорошо разогретую ванну до 1430-1450 °С.
Список используемой литературы
1. Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технология литейного производства. М., «Машиностроение», 1974, 472 с.
2. Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика: Справочник для профессионального обучения рабочих на производстве. – М.: Машиностроение, 1988. – 272 с.: ил.









13 PAGE \* MERGEFORMAT 141715




14lЦђ Заголовок 215

Приложенные файлы

  • doc 128148
    Размер файла: 706 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий