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铸件覆膜砂材料的熔炼

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铸件覆膜砂材料的熔炼

发布日期:2017-09-29 作者: 点击:

1、铸钢覆膜砂的熔炼
  1.1 炼钢的目的和要求
  炼钢的目的和要求包括以下四个方面:
  1) 将炉料熔化成钢液,并提高其过热温度,保证浇注的需要。
  2) 将钢液中的硅,锰和碳(治炼合金钢时,还包括有合金元素)的含量,控制在规则范围以内。
  3) 降低钢液中的有害元素硫和磷,使共含量降低到规定限度以下。
  4) 清除钢液中的非金属夹杂物和气体,使钢液纯净。
  1.2 炼钢的方法,特点和应用
  1)电弧炉炼钢
  电弧炉的基本构造如图1所示。利用电弧产生的热量来熔化炉料和提高钢液过热温度。由于电弧炉不用燃料燃烧的方法加热,故容易控制炉气的性质。可按照冶炼的要求,使之成为氧化性或还原性。电弧炉成为在铸钢方面应用最普遍的炼钢炉。
  2)感应电炉炼钢
  炼钢采用无芯感应电炉,其工作原理和构造铸铁的电炉相同。炉体结构与外观如图2所示,主要包括感应器和坩埚两部分。但由于炼钢需要消耗更多的热量,故在输入功率方面比同样容量的熔炼铸铁用炉大。炼钢用的感应电炉依炉子容量(坩埚直径)的不同而采用不同的频率,容量在10kg左右的用高频(10000Hz以上),容量从100~500kg的用中频(1000~3000Hz),而容量在500kg以上的感应电炉采用工业用电频率(50Hz)。
  3)平炉炼钢
  平炉的构造如图2所示。用煤气或重油作燃料,与预热送风相混合,进行燃烧,产生的火焰直接喷射在炉料上,进行加热和熔化,由于是靠火焰加热,故炉气呈氧化性,炼钢过程中元素烧损较电炉重,平炉的容量大,一般自几十吨至数百吨,适用于浇注重型铸件。

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    4)钢包精炼炉
  用电弧炉熔化炉料,然后将钢液倾入钢包精炼炉中(图3),用氩气进行吹炼,能有效地清除钢液中的气体和夹杂物,提高钢液的质量。在钢包精炼炉基础上发展起来的氩氧脱碳(AOD)法和真空氩氧脱碳(VOD)法是冶炼高纯净度钢液,特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法,特别适用于生产高强度钢、超高强度钢等钢种。
  图1 炼钢电弧炉结构示意图
  1-倾炉液压缸 2-倾炉摇架 3-炉门 4-熔池 5-炉盖 6-电极 7-电极夹紧器 8-炉体 9-电弧 10-出钢槽
  图2 感应电炉炉体结构和外观
  1-水泥石棉盖板 2-坩埚 3-感应线圈 4-水泥石棉防护板 5-耐火砖底座 6-铝制边框
  图3 钢包精炼炉示意图
  1-氩气瓶 2-减压阀 3-耐压橡皮管 4-活接头 5-透气塞 6-盛钢筒支架
  铸铁是含碳量大于2.11或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁,实际上都不是简单的铁一碳二元合金,而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。铸铁的成分范围大致为:C2.4-4.0%,Si0.6-3.0%,Mn0.2-1.2%,P 0.1-1.2%,S 0.08-0.15%。有时还加入各种合金元素,以便获得具有各种性能的合金铸铁。
  根据碳在铸铁中存在的形态不同,通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨的形态不同而分为普通灰铸铁,蠕虫状石黑铸铁,球黑铸铁以及可锻铸铁。
  2、灰铸铁
  灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁,这中铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造性能以及其它多方面的优良性能,因而在机械制造中业获得最广泛的应用。
  表1为灰铸铁的新的国家标准。该标准是以灰铸铁的抗拉强度作为分级依据的。由于灰铸铁对冷却速率的敏感性(壁厚效应),同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别(薄壁与厚壁之间在强度上的差别达50-80MPa)。

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