» » Плавильно-разливочное оборудование
08.02.2017

Выбор типа плавильной печи является первым и одним из самых главных этапов технологического процесса производства литых деталей из легкоокисляемых сплавов.
Выбор печи зависит от масштабов производства, характера и назначения литья, а также от вида топлива. Кроме того, выбор типа печи определяется специфическими свойствами сплава и особенностями его приготовления. Однако необходимо, чтобы в производстве было небольшое число универсальных, стандартизованных печей, поддающихся автоматизации и удобных в работе.
С учетом специфики производимого литья плавильные печи должны в основном обеспечивать: 1) высокое качество расплава; 2) необходимую производительность; 3) возможность плавки сплавов различных марок без загрязнения их примесями; 4) минимальное время плавки и минимальные потери металла; 5) минимальный износ футеровки и возможность наведения и удаления флюсов; 6) необходимую температуру при рафинировании и модифицировании сплавов; 7) экономный расход топлива, огнеупорных материалов и т. д.; 8) простоту обслуживания и ремонта; 9) бесшумность и санитарно-гигиенические условия работы; 10) возможность измерения температуры в процессе плавки.
В настоящее время для плавки алюминиевых сплавов применяются разнообразные печи. Так, в цехах с малым масштабом производства применяются тигельные топливные и электрические печи, в цехах массовою производства — электрические и индукционные печи большой емкости.
Каждый тип печи отличается от остальных в основном несколькими геометрическими характеристиками: 1) отношением поверхности соприкосновения металла с атмосферой печи к объему металла; 2) отношением поверхности нагрева к объему металла в печи; 3) отношением поверхности охлаждения к объему металла в печи; 4) направлением передачи тепла металлу от источника нагрева. Кроме того, все плавильные печи можно подразделить на стационарные и подвижные (переносные, качающиеся, наклоняющиеся).
Через поверхность газы проникают в жидкий металл. Если условиться называть площадь поверхности ванны, приходящуюся на единицу массы сплава, «удельной площадью ванны» и обозначить ее через К дм2/кг, то
К = S/Q,

где S — площадь поверхности ванны, дм2;
Q — масса плавки, кг.
Чем выше этот коэффициент у плавильной печи, тем хуже условия для защиты сплава от проникновения в него газов.
По данным, приведенным на рис. 47, были определены следующие значения коэффициента К для различных печей:
Плавильно-разливочное оборудование

Конвекционные потоки, возникающие в ванне за счет электромагнитного или теплового воздействия, постоянно подводят снизу к поверхности ванны свежие слои металла, имеющие меньшую насыщенность газами, и увлекают вниз поверхностные слон расплава, сильно насыщенные газами. Благодаря этому даже в печи, имеющей небольшое отношение площади ванны к ее массе, может происходить очень быстрое насыщение расплава газами.
Плавильно-разливочное оборудование

Наличие паров воды в атмосфере печи особенно резко сказывается на увеличении количества растворенного водорода в расплаве — чем больше печная атмосфера содержит паров воды, тем больше сплав насыщен водородом. Многократное перемешивание жидкого сплава плавильным инструментом (как у раздаточных печей) также приводит к сильному увеличению газонасыщенности расплава. Это происходит за счет газов (особенно паров воды), адсорбированных на поверхности инструмента. Кроме того, погружаемый в ванну инструмент на какое-то время разрушает окисную пленку, защищающую сплав от проникновения в него газов. Газы атмосферы более свободно проникают в расплав, усиленно в него диффундируют, растворяясь или образуя за счет химических реакций неметаллические включения.
Если условно примем, что все рассматриваемые печи имеют мощности, обеспечивающие проведение плавок за одно и то же время, то уровень газонасыщенности в основном характеризовала бы только скорость процесса газонасыщения, свойственная данной печи. При таком положении самой лучшей печью будет такая, которая; имеет наименьший коэффициент К; в атмосфере которой содержится минимальное количество паров воды; в которой отсутствует перемешивание расплава.
В табл. 58 приведены оценки вышеуказанных показателей рассматриваемых нами печей. He прибегая к экспериментальным материалам, только по данным этой таблицы можно отметить, что очень большие скорости газонасыщения характерны для раздаточных печей; в электротигельной печи и в тигельном горне они будут значительно меньшими, чем в газовой тигельной; не должно быть особенно большой разницы в скоростях газонасыщения металла при плавке в индукционной печи и в печи САН-0,5.
Плавильно-разливочное оборудование

Электрические печи сопротивления получили широкое распространение для плавки легкоокисляемых сплавов благодаря следующим преимуществам этих печей перед пламенными: I) высокое качество расплава и незначительное газонасыщение; 2) малый угар металла: 3) высокая производительность; 4) высокий коэффициент полезного действия (достигающий 70%); 5) сравнительно невысокий расход электроэнергии (до 500 кВт*ч/т); 6) простота конструкции печей и их обслуживания; 7) облегченные условия труда; 8) возможность регулирования температуры и контроля технологических параметров плавки.
В качестве нагревателей для печей рассматриваемого типа применяются неметаллические материалы — уголь, графит, криптон, дисплицид молибдена и карборунд (силит) и металлические. Металлические нагреватели для плавки алюминиевых сплавов чаще всего изготовляются в виде ленты или проволочной спирали из нихрома. Применение в качестве нагревателей проволочной спирали менее выгодно, так как участки каждого витка спирали, находящейся в пазах печи, нагреваются неравномерно вследствие неодинаковой отдачи тепла в сторону футеровки и в сторону рабочего пространства.
Плавильно-разливочное оборудование

Электрические печи сопротивления бывают стационарными (электрогорны) и поворотными. Внутренняя часть стационарных печей выложена фасонным огнеупорным кирпичом, в пазы которого вставлены электронагревательные элементы (нихромовые спирали, силитовые стержни и т. д.). Более совершенны по сравнению со стационарными электропечами однотигельные печи сопротивления типа CAT (с индексами А — стационарные; Б — поворотные; В — раздаточные) и двухтигельные печи типа ОКБ-230 и ОКБ-75 (рис. 48). Печи типа CAT просты по конструкции — представляют собой стальной сварной корпус, выложенный изнутри теплоизоляционным материалом и огнеупорным фасонным шамотным кирпичом; в корпусе на электрокорундовых полках размещены нагреватели. В верхней части печи имеется кольцо из жароупорного чугуна, на которое опирается тигель; в нижней части предусмотрено отверстие для слива металла в случае прогорания тигля. Тигли литые из жароупорного чугуна. Для предохранения сплавов от насыщения железом и увеличения стойкости тигля внутреннюю его поверхность покрывают обмазкой (130 г окиси цинка, 65 г жидкого стекла и 25 г молотого асбеста на 1 л воды или 19% каолиновой глины; 5% жидкого стекла, остальное — вода).
Поворот печи осуществляется с помощью редуктора пли червячной пары вручную. Средний расход электроэнергии на плавление алюминиевых сплавов составляет 500—600 кВт*ч/т, коэффициент полезного действия 50—55% (табл. 59).
Конструкция печей типа ОКБ отличается от печей типа CAT наличием двух камер с двумя тиглями. Тигли закрываются крышками, над которыми установлен поворотный вентиляционный колпак.
Плавильно-разливочное оборудование

Наиболее совершенными плавильными агрегатами в настоящее время следует считать индукционные печи, так как они имеют высокий тепловой л электрический к. п. д., весьма экономичны, наиболее удобны в обслуживании и обеспечивают минимальный угар металла. К преимуществам индукционных печей надо отнести также их высокую производительность, достигающую 200—400 кг/ч (в зависимости от емкости печи), и незначительный расход тиглей благодаря тому, что наружная поверхность их не находится под воздействием раскаленных газов и не подвергается активному окислению.
Индукционные печи для плавки алюминиевых сплавов можно подразделить на две основные группы:
а) индукционные канальные печи с железным сердечником;
б) индукционные тигельные (без сердечника) печи промышленной и высокой частоты.
Конструкции индукционных печей с железным сердечником отличаются лишь мощностью и некоторыми конструктивными решениями отдельных узлов.
Из-за высокой однородности выплавляемого сплава, а также малого угара (0,6—1%) эти печи широко применяются для плавки алюминиевых сплавов. Основная металлургическая особенность этих печей — канал, заполнение металлом которого для замыкания вторичного витка — обязательное условие работы печи. Это вынуждает оставлять в канальной печи после каждой плавки часть расплавленного металла, что практически исключает частую смену марок выплавляемых сплавов. Возникает необходимость и в применении специальной футеровки.
Наличие у канальных печей узкого, заполненного металлом канала, выполняющего роль вторичного витка, делает процесс футеровки этой печи своеобразным, а условия работы очень тяжелыми. Футеровка таких печей состоит из канальной части, называемой подовым камнем, и шахты печи. Особенно тяжелые условия работы канальной части обусловлены действием столба перегретого жидкого металла, энергично циркулирующего (между каналом и шахтой печи) под действием электродинамических тепловых сил. Все это заставляет тщательно подходить к выбору футеровочных и связующих материалов, а также к изготовлению футеровки.
Плавильно-разливочное оборудование

Чем меньше материал для футеровки содержит кремнезема, активно взаимодействующего с алюминием, тем меньше зарастает канал печи окислами алюминия и дольше работает печь. Иногда футеровку подового камня печи выполняют из графитовых пластин (бой графитовых тиглей и пустотелых электродов). Однако перечисленные материалы для футеровки довольно дороги, поэтому для отливок неответственного назначения иногда применяют футеровку из боя шамотных кирпичей (62—63%), огнеупорной глины (13—15%) и буры (2-3%).
В настоящее время в России эксплуатируются канальные индукционные печи емкостью от 300 кг до 40 т. Во ВНИИЭТО разработаны индукционные печи со съемными индукционными единицами, позволяющими устранить один из главных недостатков канальных печей — невозможность перевода их на плавку другого сплава из-за наличия «болота».
Индукционной единицей называют совокупность индуктора, магнитопровода и подового камня с плавильными каналами в разъемном металлическом кожухе. Индункционные единицы могут быть однофазными или трехфазными, с прямыми или круглыми каналами квадратного, прямоугольного или овального сечения; некоторые конструкции выполнены с объемными индукционными единицами, которые при выходе из строя могут быть заменены новыми, заранее подготовленными, без остановки печи. В табл. 60 приведена техническая характеристика индукционных канальных печен ИАК.
В значительной мере для устранения указанных недостатков индукционные печи опрокидывают на 180° и тщательно удаляют металл из канала, применяют съемные индукционные единицы и т. д. Анализ работы печей при круглосуточной и прерывистой работе показал, что во втором случае расход электроэнергии больше всего на 30—35%.
К достоинствам индукционных тигельных печей следует отнести; 1) легкость перевода печи с одного сплава на другой; 2) быстроту смены и набивки тиглей; 3) возможность плавки в вакууме и в инертных средах; 4) относительно небольшие габаритные размеры.
Плавильно-разливочное оборудование

По принципу работы индукционная тигельная печь (рис. 49) представляет собой воздушный трансформатор, первичной обмоткой которого служит медный индуктор, а вторичной — расплавленный металл. Плавление шихты происходит за счет тепла, выделяющегося в печи при наведении электрического тока. Таким образом, магнитный поток в печи без сердечника происходит в большей или меньшей степени по шихте и, следовательно, работа такой печи зависит от магнитных свойств, размеров и формы кусков шихты, соотношения диаметра тигля и индуктора и др.
Характерной чертой работы этих печей, отличающей их от высокочастотных, является интенсивное движение жидкого металла в тигле. При этом интенсивность движения увеличивается по мере уменьшения частоты тока, удельного электросопротивления, плотности металла. В результате улучшения теплопередачи при перемешивании плавление протекает быстрее, но происходит замешивание в металл окисной пленки, увеличение угара и повышение износа тигля. В значительной мере устранить эти недостатки можно при применении покровно-рафинирующих флюсов.
Однако сплавы, приготовленные в печах ИАТ, значительно уступают по чистоте сплавам, приготовленным в газовых и тем более в печах электросопротивления.
По частоте питающего тока индукционные тигельные лечи подразделяются на: 1) установки промышленной частоты, питающиеся от сети 50 Гц непосредственно или через специальные понижающие трансформаторы; 2) установки повышенной частоты (500—10000 Гц), питающиеся от электромагнитных преобразователей частоты; 3) высокочастотные установки, питающиеся от ламповых генераторов. Рабочая частота индукционных тигельных печей зависит от емкости тигля: крупные печи, как правило, работают на частоте 50 Гц; чем меньше емкость печи, тем выше ее рабочая частота.
В последнее время все большее применение для плавки алюминиевых сплавов получают индукционные тигельные печи промышленной частоты. В конструкцию таких печей входит каркас круглой или прямоугольной формы, индуктор, TOKO- и водоподводящие устройства, магнитопроводы, разделенные на пакеты и равномерно распределенные по oкружности индуктора, и опрокидывающий механизм.
В табл. 61 дана характеристика вакуумной индукционной установки (ВИУ500М), предназначенной для плавки токами промышленной частоты с последующим вакуумированием перед разливкой для удаления газов из расплава, а в табл. 62 — даны технические данные печей типа ИАТ.
Установка может быть использована для отливки ответственных деталей массой до 650 кг и представляет собой цилиндрическую камеру с крышкой, внутри которой расположен многовитковый индуктор с тиглем из жаропрочного бетона.
Бессердечниковые индукционные печи промышленной частоты являются наиболее прогрессивными и экономичными по сравнению с печами с железным сердечником и превосходят их в скорости и температуре нагрева, а также в универсальности применения.
Характерное отличие работы этих печей от работы высокочастотных заключается в степени интенсивности движения жидкого металла в тигле. Интенсивность движения увеличивается по мере уменьшения частоты тока, удельного электросопротивления, плотности металла. При перемешивании улучшается теплопередача и плавление протекает быстрее, но вследствие возникновения аксиальных и радиальных сил в слое металла, в котором плотность тока достигает желаемой величины, в металл замешивается окисная пленка, увеличивается угар и повышается износ тигля.
Плавильно-разливочное оборудование
Плавильно-разливочное оборудование
Плавильно-разливочное оборудование

Индукционная печь — плавильный агрегат периодического действия, который для цехов массового производства с небольшой металлоемкостью форм не может обеспечить непрерывную работу заливочных участков и конвейеров без дополнительных раздаточных печей — миксеров. При отборе металла малыми порциями работа плавильной печи по режиму миксера длится 3—6 ч, что приводит к снижению производительности, вызывает необходимость в периодическом прерывании заливки на время подогрева оставшегося металла и связано с рядом трудностей (увеличение простоя печи, ухудшение качества металла), исключающих возможность использования индукционных печей как раздаточных.
Индукционную печь следует использовать как плавильный агрегат, из которого готовый сплав переливают в установленные на заливочных участках и литейных конвейерах раздаточные электрические печи типа CAT, необходимые для выдержки сплава в узких интервалах технологических температур, рафинирования и модифицирования. Перелив из индукционной печи и выдержку в раздаточных печах следует использовать для проведения комбинированного рафинирования (фильтрация при переливе и рафинирование в раздаточной печи).
Представляется, что устранение основного недостатка плавки в индукционных печах — загрязнение сплава неметаллическими включениями возможно при организации плавки по схеме дуплекс-процесса: плавка в индукционной печи, перелив с фильтрацией и рафинированием в раздаточную печь. Такая схема процесса не только обеспечит высокое качество расплава, но и позволит максимально использовать высокую производительность индукционных печей.
В настоящее время даже в таких высокопроизводительных агрегатах, как машины для литья под давлением и механизированные кокильные станки, наиболее трудоемкая операция — заливка металла выполняется вручную, что приводит к захвату шлака и повышенному окислению металла.
Известно много различных устройств для механизации процесса заливки металла в форму: механические, пневматические и электромагнитные. Применяются и раздаточные электропечи с дозирующим устройством.
Принцип действия дозирующих устройств раздаточных печей CAT может быть основан как на механическом, так и на пневматическом вытеснении. При механическом вытеснении жидкий металл подается из тигля печи к месту разливки по обогреваемому желобу, положение которого можно менять.
Дозирующее устройство представляет собой колонну, по которой движется каретка с закрепленным на ней вытеснителем. Погружаясь в тигель, он вытесняет порцию металла, величина которой зависит от числа оборотов ходового винта каретки. Число оборотов задают вариатором и конечным выключателем. Схема механического вытеснения предусматривает автоматический и полуавтоматический режим работы дозатора.
Механические устройства обладают теми же недостатками, что и ручная заливка, так как большинство из них копирует движения, производимые ложкой или заливочным ковшом при ручной заливке. Кроме того, для обеспечения стабильности работы механических устройств необходимо поддерживать постоянный уровень металла в раздаточной печи.
Печь CAT представляет собой герметичную камеру, в полости которой выложена ванна из магнезитового кирпича. Внутри ванны установлен керамический тигель, посредством которого осуществляется дозирование металла. Нагревательные элементы — проволочные спирали из сплава ЭИ625 заключены в алундовые трубы и расположены над металлом. Порционная подача жидкого сплава ведется методом пневматического вытеснения.
Схема дозирующего устройства электропечи САТ-0,16Р с пневматическим вытеснением металла показана на рис. 50. По трубопроводу в камеру подается азот.
Плавильно-разливочное оборудование

Под его давлением жидкий металл поднимается по керамической трубе 9 и, переливаясь через края тигля 8, заполняет его до замыкания контактов I и II, которые дают сигнал на прекращение подачи азота в камеру и сброс давления. Затем азот под давлением подается одновременно в камеру и трубу 9. Порция жидкого металла из тигля поднимается по трубе 7 и сливается по желобу 5 в кокиль литейной машины или в камеру прессования машины литья под давлением. Уровень металла в тигле, опускаясь, размыкает контакты II и III, по сигналу которых сбрасывается давление.
В табл. 63 приведены основные характеристики электропечей типа CAT, а в табл. 64 — характеристика дозаторов.
Плавильно-разливочное оборудование

Тираспольским заводом литейных машин им. С.М. Кирова выпускаются специальные дозаторы, предназначенные для автоматизации процесса заливки мелких доз жидких алюминиевых сплавов в машины для литья под давлением и в кокильные установки. Конструкция дозатора проста и обеспечивает довольно высокую точность дозирования металла.
Дозатор снабжен электронагревателями для поддержания необходимой температуры жидкого металла в герметично закрытой футерованной ванне. Контроль максимального и минимального уровней металла осуществляется двумя уровнемерами. Ванна дозатора пополняется жидким металлом через люк ковшом или другими способами. Слив остатков металла из ванны производится через наполнительный люк при наклоне дозатора. Дозатор может работать как автономно, так и в едином цикле с машинами для литья под давлением или кокильными машинами.
Ниже приведена техническая характеристика дозатора Д630:
Плавильно-разливочное оборудование

Необходимо отметить, что пневматические заливочные устройства подают в форму чистый от шлака металл, однако при этом способе заливки повышается газонасыщенность металла, а необходимость герметизации раздаточной печи существенно усложняет условия эксплуатации таких установок.
Электромагнитные устройства лишены перечисленных недостатков. Отсутствие движущихся механизмов, воздействующих на перемещающийся металл, — одно из главных преимуществ электромагнитных установок.
Плавильно-разливочное оборудование

Магнитогидродинамический дозатор, показанный на рис. 51, представляет собой раздаточную электропечь, закрепленную по центру тяжести на цапфах. Червячный привод одной из цапф позволяет плавно и легко поворачивать маховиком печь для слива металла из металлопровода после окончания работы. Основание — тележка 1 представляет собой прочную легкую платформу с четырьмя винтовыми домкратами для регулирования положения дозатора по высоте в пределах ±110 мм. Каждый домкрат опирается на ролик; два из четырех домкратов — поворотные. Такая конструкция тележки в сочетании с насадкой на выходном конце трубы 2 позволяет использовать дозатор для работы с любой машиной для литья под давлением, кокилем и т. п. Тигель 3 прочно закреплен фланцем в металлической крышке печи; приемный конец входной трубы входит через дно в тигель на 80—100 мм для выдачи чистого металла. Тигель и труба сварены. Труба под днищем печи соединяется с входным фланцем щелевого канала индукционного насоса 4.
Разъемный корпус насоса отлит из чугуна. В каждой его половине закреплен электромагнит из наборного железного пакета, в пазы которого помещена обмотка из никелированной медной шины. Обмотки насоса питаются трехфазным переменным током силой 450—500 А и напряжением около 8 В. Канал насоса снаружи снабжен герметизированным электрическим нагревателем. Насос не требует специального охлаждения, габариты его минимальны, и при малом потреблении энергии он развивает давление более 0,5 ат. Выходящая из печи часть трубы 2 снабжена электронагревателями и термопарами; такие же термопары контролируют температуру канала насоса. Насос может поворачиваться вокруг оси 5.
Металлопровод дозатора разогревается одновременно по всем участкам до температуры разливки сплава; температура нагрева автоматически регулируется многопозиционной следящей системой. Уровень металла в тигле регулируется с помощью капсулы с источником радиоактивного излучения и счетчиков. Шкала грубой настройки дозатора может быть разбита на интервалы 0,4—0,8—1,2 и т. д. до 4 кг по алюминию.
Таким образом, работа дозатора полностью автоматизирована, но управление им требует, на наш взгляд, упрощения. Кроме того, применение магнитогидродинамического дозатора в условиях литья алюминиевых сплавов связано с серьезными затруднениями, вызываемыми прежде всего высокой химической активностью сплавов. Специфика конструкции требует изготовления огнеупорного керамического канала (стойкого в среде движущегося алюминиевого расплава) длиной около метра со стенкой толщиной 3—5 мм. В настоящее время это технически трудновыполнимая задача. He менее серьезной является проблема стойкости изоляции обмоток индуктора насоса при заливке такого высокотемпературного расплава, как алюминий. Вероятно, этими причинами и можно объяснить, что до сих пор эти насосы мало применяются в литейных цехах для разливки алюминиевых сплавов.
Для плавки и разливки алюминиевых сплавов применяют чугунные (литые) и графитовые тигли различных марок. Графитовые тигли (по ГОСТ 3782—54) изготовляются из смеси молотого графита (30—50%), шамотной глины и боя сухого обожженного шамота. Для увеличения срока службы тигли перед использованием подвергают термической обработке — медленно нагревают до 200° С (2—3 ч), затем до 400—500° С (2—4 ч) и при 900—1000° С прокаливают 10—16 ч.
Во избежание преждевременного разрушения графитовых тиглей из-за воздействия на них флюсов рекомендуется применять защитную стальную или чугунную обечайку. Обечайки вставляют в тигель до засыпки флюсов на глубину 80—100 мм от поверхности металла и вынимают после снятия шлака. Тигли, бывшие в употреблении, применяют для плавки только после тщательной очистки их внутренней поверхности от следов металла, флюсов и окисных пленок. Допускаемые к эксплуатации тигли He должны иметь трещин, отставших кусков и других дефектов.
Сплавы Al — Mg склонны к взаимодействию с материалом тигля, как стального, чугунного, так и графитового. А незначительное загрязнение сплавов железом и кремнием, как уже говорилось, оказывает отрицательное влияние на его свойства.
Плавильно-разливочное оборудование

На рис. 52, 53 показано изменение содержания железа и кремния в расплавах алюминия, а также сплавов с 5 и 10% Mg при плавке в различных тиглях. Содержание железа, показанное на рисунках, получено при анализе образцов, отлитых из тигля. Поверхность соприкосновения расплава с тиглем постоянно уменьшалась. Поэтому данные значения не отражали действительной скорости, отнесенной к единице площади контакта и количеству расплава. Скорость растворения железа показана с учетом таких факторов, как масса металлического скрапа, площадь соприкосновения и объема плавки. На рис. 54—56 показан внешний вид и структура пода тигля, где протекала плавка. После плавки сплава алюминий — магний коррозия тигля проходила равномерно по всей его поверхности.
Судя по внешнему виду, имеет место интенсивное взаимодействие с материалом тигля, так как сплавы алюминий — магний образуют пористые окисные пленки и реакция протекает через их поры по всей поверхности.
Плавильно-разливочное оборудование

Диффузия алюминия в стенку железного тигля протекает неравномерно, поэтому граница между зоной диффузии и основным металлом имеет микроструктуру, напоминающую сталактиты. В результате измерения микротвердости установлено, что часть основного металла состоит из феррита (HV170), тонкого промежуточного слоя, представляющего собой, очевидно, твердый раствор α-железа (HV250), содержащий алюминий, а также интерметаллические фазы, представляющие собой, вероятно, смесь алюминидов железа (HV770). Железо, проникающее в сплав алюминий — магний, образует соединение FeAl3, кристаллизующееся в виде игл.
При взаимодействии между графитовым тиглем и расплавом алюминий — магний составная часть тигля SiO2 восстанавливается магнием; в результате этой химической реакции образуется соединение Mg2Si. Скорость реакции повышается с повышением температуры; это относится особенно к сплаву Al+10% Mg.
Из указанного следует сделать вывод о том, что стальные и чугунные тигли, а также железный инструмент, применяемый для плавки сплавов алюминий — магний, должны быть очищены от ржавчины, следов металла, флюсов и покрашены. Футеровка рекомендуется даже при применении графитового тигля. Плавку сплавов алюминий — магний необходимо вести при низких температурах, чтобы избежать загрязнения кремнием при перегреве, которое ухудшает механические свойства сплава.
Для окраски инструмента применяются краски, составы которых приведены ниже, % (по массе); 1) 15 отмученного мела, 15 окиси цинка, 5 глины, 4 жидкого стекла, 61 воды; 2) 20 отмученного мела, 10 талька, 5 глины, 4 жидкого стекла, 61 воды; 3) 30 отмученного мела, 5 глины, 4 жидкого стекла, 61 воды; 4) 30 окиси цинка, 5 глины, 4 жидкого стекла, 61 воды; 5) 30 талька, 5 глины, 4 жидкого стекла, 61 воды.
Перед приготовлением краски материалы просушивают, размельчают и просеивают через сито с ячейкой 0,6—0,8 мм. Приготовленные и взвешенные материалы смешивают с водой и тщательно растирают до исчезновения комков, после чего процеживают через сито № 40—70 (ГОСТ 2138—56) или через марлю. Перед употреблением краску взбалтывают и наносят на инструмент пульверизатором. Плавильно-разливочный инструмент перед окраской следует подогревать до 120—150° С, а после окраски просушивать при 350—400° С в течение 1—2 ч.
В практике литейного производства иногда применяют инструмент из графита (части графитовых электродов), но из-за повышенной хрупкости распространение его невелико. Широкое распространение получил инструмент из титана и его сплавов. Такой инструмент не загрязняет сплавы вредными примесями, обладает хорошей стойкостью и облегчает (вследствие малой плотности титана) труд плавильщика. Титановый инструмент изготавливают из листовых или прутковых отходов титановых сплавов обычным способом, но часто его делают составным: рабочую часть, соприкасающуюся с жидким металлом — из титана, а все остальное — из малоуглеродистой стали или деформируемых алюминиевых сплавов.
Специальной окраски титановый инструмент перед употреблением не подвергают, так как двуокись титана, образующаяся на поверхности инструмента при 600—800° С, достаточно предохраняет его от растворения. Результаты длительного применения титанового инструмента для приготовления алюминиевых сплавов приведены в табл. 65.
Плавильно-разливочное оборудование