Плавка чугуна в электрических печах
Высокопрочные марки серого чугуна СЧ35-56, СЧ40-60, СЧ44-64 смогут быть взяты модифицированием и лишь при плавке в электропечах.
Преимущества электроплавки заключаются в возможностях проведения металлургической обработки сплава, легкой регулировки ее теплового режима, получения высококачественного чугуна , с заданным химическим составом, любой марки. Весьма ответственное значение имеет и возможность применения при электроплавке Недорогих шихтовых материалов в виде легковесных отходов металлообработки (выштамповка, стружка), отходов кузнечного производства, лома и т. п., высвобождение дефицитного кокса, улучшение состояния воздушного бассейна.
При шихтовке направляться учитывать, что содержание углерода чугунной стружке из-за выкрашивания его в виде графита неизменно : еньще, чем в обрабатываемой отливке.
Пуск индукционной печи реализовывают посредством пусковой болванки. Для этого отливают чугунную болванку требуемого состава массой около 1/2 неспециализированной емкости тигля и формой, соответствующей форме тигля, но с пара меньшим диаметром.
Болванку помещают в тигель и расплавляют. Затем приступают к загрузке в определенной последовательности составляющих шихты. Печь сейчас должна быть отключена.
На зеркало расплавленного металла сперва загружают электродную, а после этого металлическую стружку и выштамповку, затем чугунную стружку и в последнюю очередь возврат собственного производства. По окончании полного расплавления шихты в печь вводят ферросплавы.
Металл в печи перегревается до температуры 1350—1400 °С. После достижения данной температуры печь выключают и отбирают пробы на отбел, твердость и на состав.
При отключённой печи металл выдерживают 10—20 мин. Сейчас создают все анализы.
В случае если металл не отвечает требованиям по отбелу, твердости и составу, создают корректировку его состава. Для увеличения содержания углерода додают электродную стружку, кремния — ферросилиций и марганца — ферромарганец.
По окончании корректировки отбирают пробы для повторных изучений. По окончании получения удовлетворительных результатов температуру металла доводят до 1450—1470 °С. Замер ее в печи создают оптическим пирометром либо термопарой погружения-
Из печи металл выдается в ковши различной емкости (в зависимости от весовой характеристики и ёмкости печи отливок). В любых ситуациях в печи обязан оставаться жидкий металл числом 25—30% от общей емкости, на что снова загружают шихт) в вышеуказанной последовательности.
При выплавке чугуна высоких марок (СЧ28-48, СЧ32-52 и др.) металл подвергается модифицированию ферросилицием ФС75 числом 0,7—0,8% от массы металла в ковше. Модификатор подается на струю при выдаче металла в ковш по окончании заполнения 1/3 его емкости.
Модификатор должен быть сухим и просеянным через сита с ячейками 10 и 2,5 мм.
Тигельные индукционные печи. Для электроплавки громаднейшее распространение у нас и за границей взяли электрические индукционные печи промышленной частоты.
В зависимости назначения они подразделяются на индукционные тигельные (ИЧТ), тигельные миксеры (ИЧТМ) ц канальные миксеры (ИЧКМ).
Рис. 1. Индукционная тигельная печь.
Цена индукционных современных вагранок и печей фактически однообразна, но срок окупаемости первых примерно в 2 раза меньше благодаря более дешевизне шихтовых самих отливок и материалов. Все это дает основание полагать, то электроплавка в индукционных печах уже в скором будущем возьмёт самое широкое распространение.
Индукционные тигельные печи трудятся как трансформатор без металлического сердечника, первичной обмоткой которого есть многовитковая катушка индуктор, а вторичной и в один момент нагрузкой — расплавляемый металл. Принцип работы печи основан на поглощении электромагнитной энергии железной шихтой, которая заложена в тигель, помещенный в переменное магнитное поле.
расплавление и Нагрев шихты происходят в следствии наведения выделения и электрического тока тепла в кусках шихты.
Индукционная тигельная печь (ИЧТ) емкостью 6 т представлена на рис. 1. Она складывается из железного каркаса, тигля, индуктора, крышки с механизмами подъема, рабочей площадки, токо- и водоподводящих устройств, заключенных в кожухе.
Каркас печи представляет собой сварную конструкцию из листовой стали. Под сливным носком расположена ось поворота печи.
При помощи гидравлического механизма осуществляется наклон печи в одну сторону на любой угол до 100° для выдачи металла.
Основной частью печи есть индуктор, воображающий собой бронзовую водоохлаждаемую трубку. Воротник печи вместе с рабочей площадкой образовывает съемную сварную конструкцию.
Воротник футеруется шамотными кирпичами, а для отвода дымовых газов предусмотрен канал, расположенный под площадкой. Плавильным пространством печи есть тигель.
Тигель изготовляется из особой огнеупорной массы. Операции его набивки конкретно в печи должны быть выполнены с особенной
тщательностью и с применением химически чистых материалов. Высокие требования к качеству изготовления тигля разъясняются тем что он трудится в негативных условиях: внутренняя поверхность его обогревается жидким металлом и имеет большую температуру, а наружная соприкасается с индуктором, охлаждаемым водой.
Для футеровки индукционных тигельных печей используется кварцевый песок или молотый кварцит. В качестве связующей добавки употребляется борная кислота, которая, являясь плавнем, снабжает стремительное спекание футеровки.
Рис. 2. Индукционная канальная печь-миксер: 1 — индукционные единицы; 2— механизм вращения; 3 — токопро-вод; 4 — кожух; 5 —футеровка.
Канальные индукционные печи со металлическим сердечником взяли широкое использование для плавки бронзовых сплавов (латуней, бронз). Из литературы известно и об применении их для плавки чугуна на жёсткой завалке.
Но наиболее популярны канальные печи-миксеры, трудящиеся по Дуплекс-процессу: вагранка — индукционный канальный миксер либо индукционная тигельная печь — канальный миксер.
