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鑄件覆膜砂材料的熔煉

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鑄件覆膜砂材料的熔煉

發布日期:2017-09-29 作者: 點擊:

1、鑄鋼覆膜砂的熔煉
  1.1 煉鋼的目的和要求
  煉鋼的目的和要求包括以下四個方面:
  1) 將爐料熔化成鋼液,并提高其過熱溫度,保證澆注的需要。
  2) 將鋼液中的硅,錳和碳(治煉合金鋼時,還包括有合金元素)的含量,控制在規則范圍以內。
  3) 降低鋼液中的有害元素硫和磷,使共含量降低到規定限度以下。
  4) 清除鋼液中的非金屬夾雜物和氣體,使鋼液純凈。
  1.2 煉鋼的方法,特點和應用
  1)電弧爐煉鋼
  電弧爐的基本構造如圖1所示。利用電弧產生的熱量來熔化爐料和提高鋼液過熱溫度。由于電弧爐不用燃料燃燒的方法加熱,故容易控制爐氣的性質。可按照冶煉的要求,使之成為氧化性或還原性。電弧爐成為在鑄鋼方面應用最普遍的煉鋼爐。
  2)感應電爐煉鋼
  煉鋼采用無芯感應電爐,其工作原理和構造鑄鐵的電爐相同。爐體結構與外觀如圖2所示,主要包括感應器和坩堝兩部分。但由于煉鋼需要消耗更多的熱量,故在輸入功率方面比同樣容量的熔煉鑄鐵用爐大。煉鋼用的感應電爐依爐子容量(坩堝直徑)的不同而采用不同的頻率,容量在10kg左右的用高頻(10000Hz以上),容量從100~500kg的用中頻(1000~3000Hz),而容量在500kg以上的感應電爐采用工業用電頻率(50Hz)。
  3)平爐煉鋼
  平爐的構造如圖2所示。用煤氣或重油作燃料,與預熱送風相混合,進行燃燒,產生的火焰直接噴射在爐料上,進行加熱和熔化,由于是靠火焰加熱,故爐氣呈氧化性,煉鋼過程中元素燒損較電爐重,平爐的容量大,一般自幾十噸至數百噸,適用于澆注重型鑄件。

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    4)鋼包精煉爐
  用電弧爐熔化爐料,然后將鋼液傾入鋼包精煉爐中(圖3),用氬氣進行吹煉,能有效地清除鋼液中的氣體和夾雜物,提高鋼液的質量。在鋼包精煉爐基礎上發展起來的氬氧脫碳(AOD)法和真空氬氧脫碳(VOD)法是冶煉高純凈度鋼液,特別是低碳的高純凈度鋼液的先進方法,特別適用于生產高強度鋼、超高強度鋼等鋼種。
  圖1 煉鋼電弧爐結構示意圖
  1-傾爐液壓缸 2-傾爐搖架 3-爐門 4-熔池 5-爐蓋 6-電極 7-電極夾緊器 8-爐體 9-電弧 10-出鋼槽
  圖2 感應電爐爐體結構和外觀
  1-水泥石棉蓋板 2-坩堝 3-感應線圈 4-水泥石棉防護板 5-耐火磚底座 6-鋁制邊框
  圖3 鋼包精煉爐示意圖
  1-氬氣瓶 2-減壓閥 3-耐壓橡皮管 4-活接頭 5-透氣塞 6-盛鋼筒支架
  鑄鐵是含碳量大于2.11或者組織中具有共晶組織的鐵碳合金。工業上所用的鑄鐵,實際上都不是簡單的鐵一碳二元合金,而是以鐵、碳、硅為主要元素的多元合金。鑄鐵的成分范圍大致為:C2.4-4.0%,Si0.6-3.0%,Mn0.2-1.2%,P 0.1-1.2%,S 0.08-0.15%。有時還加入各種合金元素,以便獲得具有各種性能的合金鑄鐵。
  根據碳在鑄鐵中存在的形態不同,通常可將鑄鐵分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵及麻口鑄鐵。而灰鑄鐵中又可根據石墨的形態不同而分為普通灰鑄鐵,蠕蟲狀石黑鑄鐵,球黑鑄鐵以及可鍛鑄鐵。
  2、灰鑄鐵
  灰鑄鐵通常是指具有片狀石墨的灰口鑄鐵,這中鑄鐵具有一定的機械性能、良好的鑄造性能以及其它多方面的優良性能,因而在機械制造中業獲得最廣泛的應用。
  表1為灰鑄鐵的新的國家標準。該標準是以灰鑄鐵的抗拉強度作為分級依據的。由于灰鑄鐵對冷卻速率的敏感性(壁厚效應),同一種牌號鑄鐵在不同鑄件壁厚條件下的實際強度有很大的差別(薄壁與厚壁之間在強度上的差別達50-80MPa)。

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