» » Общие положения о влиянии продолжительности разливки сплава на качество слитков
04.02.2017

Время, требуемое для разливки расплавленного металла по изложницам, зависит от емкости ванны печи и размеров слитка, а также от числа одновременно отливаемых слитков и времени, необходимого для отливки одного слитка.
Как подробнее будет рассмотрено в дальнейшем, для каждого сплава существует оптимальный интервал температур литья, выше и ниже которого слитки получаются с определенными дефектами. Чтобы получить температуру в конце разливки не меньше нижнего предела интервала температур, нужно в начале разливки иметь значительно более высокую температуру металла. Эта температура может оказаться за пределами оптимальных температур литья, тогда первые слитки будут получаться с совершенно определенными дефектами. Наоборот, если начальную температуру разливки взять не выходящей за верхний предел оптимальных температур, то в конце литья металл может оказаться значительно охлажденным; тогда будет получаться брак другого рода. Разумеется, это относится к случаю, когда при литье металл не подогревается. Если металл во время разливки подогревается, то дефекты вследствие излишне продолжительной разливки будут получаться только из-за более продолжительного взаимодействия металла с атмосферой печи.
Таким образом, самостоятельного влияния на качество слитков продолжительность разливки не оказывает. Она влияет лишь потому, что в практических условиях в результате увеличения времени нахождения металла в печи в одних случаях может меняться температура металла, а в других — продолжается взаимодействие металла с атмосферой, футеровкой и веществами в рабочем пространстве печи.
Если во время разливки металл находится в условиях, при которых он не может вступать во взаимодействие с другими веществами, то качество сплава под влиянием изменения продолжительности разливки меняться не будет.
Ho так как большинство промышленных печей работает без применения инертной атмосферы или вакуума, то увеличение продолжительности разливки обычно влечет понижение качества сплава.
С чисто экономической стороны увеличение продолжительности разливки обычно невыгодно, так как при этом увеличивается задолженность печи при том же выпуске металла. Если плавка ведется в печах, на установку, изготовление и оборудование которых произведены большие единовременные затраты, то для более быстрого погашения стоимости печи выгодно эту печь заставить работать непрерывно по прямому назначению, т. е. плавить металл. Время, которое расходуется на литье, для печи является временем, затраченным непроизводительно, поэтому с экономической точки зрения надо по возможности сокращать задолженность печи при литье.
При отливке латунных слитков из электрических индукционных печей с железным сердечником обычно считается возможным выбирать отношение емкости печи к массе слитка не больше 4:1. Часто это отношение снижают до 2:1 и даже до 1:1.
Большое отношение емкости печи к размеру слитка обусловливает слишком большие потери времени работы печи, следовательно, снижение ее суточной производительности. Наоборот, малое отношение, в пределе равное единице, заставляет использовать печи малой емкости вместо больших или отливать слитки слишком крупного веса. Большие печи обычно выгоднее в эксплуатации и относительно дешевле при больших масштабах производства. Крупные слитки требуют более мощных прессов и станов для дальнейшей пластической обработки, т. е. тоже больших первоначальных затрат на оборудование. С другой стороны, мощное оборудование при полной загрузке обеспечивает и большую производительность.
Наконец, при выборе размера слитка следует также помнить, что слитки больших размеров труднее получить тонкой мелкокристаллической структуры, и в этом отношении слитки малых размеров имеют преимущество.
При выборе размеров печей и размеров слитков в процессе проектирования литейных приходится производить расчет экономической выгодности отливки того или иного количества слитков из печи в зависимости от большого числа факторов, а в том числе и от первоначальных затрат на плавильный агрегат и стоимости его обслуживания. Чем выше затраты на агрегат, тем меньше должна быть его задолженность вне основного назначения в качестве плавильного прибора, тем быстрее должна печь освобождаться от металла.
При применении методов непрерывного или полунепрерывного литья слитков отливка их производится обычно не непосредственно из плавильной печи, а из промежуточной разливочной печи или ковша. Это дает возможность быстро выливать металл из плавильной печи в несколько разливочных печей и освобождать печь для следующей плавки.
Продолжительность разливки металла из печи, таким образом, должна быть по возможности уменьшена как с точки зрения лучшего использования дорогостоящего оборудования, так и в целях получения доброкачественного слитка и, наконец, с точки зрения возможности выпуска полуфабриката с наименьшими затратами и в наибольшем для данных условий количестве.