» » Взаимодействие металла с атмосферой
04.02.2017

Степень взаимодействия металла с атмосферой во время перемещения его от печи до изложницы может изменяться в зависимости от способа разливки, толщины струи и ее длины. Кроме того, взаимодействие меняется также и в зависимости от состава сплава.
В большинстве случаев металл выливается и перемещается до изложницы в воздушной атмосфере, поэтому взаимодействие состоит преимущественно в окислении металла. Чем меньше длина струи и ее поверхность относительно объема, тем в меньшей степени окисляется металл. Кроме того, чем меньше на пути металла от печи до изложницы он переливается (из печи в желоб, а из желоба в ковш, из ковша в распределительную коробку, а из нее в воронку), тем меньше окисление.
В случае выпуска металла из печей через летки наиболее длинный путь в соприкосновении с воздухом проходит металл при применении щелевой летки, поэтому последняя допускается тогда, когда некоторое окисление металла не ухудшает его качества. Так, например, при литье медных вайербарсов (заготовок для производства проволоки, ГОСТ 193—47) может быть допущено содержание кислорода (в соответствии с ГОСТ 859—41) для марки M1 0,08%. Такое содержание кислорода допускает разливку меди через щелевую летку.
При выливании металла из печи в ковш воздух замешивается в металл, поэтому приходится обращать внимание не только на способность металла окисляться, но также и на его свойство образовывать пену при литье. Поверхностное натяжение и прочность образующихся окисных пленок оказывают большое влияние на количество металла, уходящего в отходы и отбросы. Чем больше прочность окисных пленок, тем труднее замешанному струей воздуху выйти наружу, тем больше образуется пены при литье и тем большие потери металла имеют место.
Из технических сплавов наибольшее количество потерь металла от образования пены наблюдается при отливке алюминия и его сплавов, а также других сплавов, содержащих даже в сравнительно небольших количествах алюминий и кремний. В последнем случае прочность окисных пленок обусловлена образованием глинозема и кремнезема соответственно. Содержание алюминия в сплаве в количестве всего лишь 0,1—0,2% уже сильно влияет на прочность окисных пленок, поэтому заметно увеличивает склонность сплавов к пенообразованию.
При этом окислы алюминия (а также и кремния в случае его присутствия в сплаве) образуются в виде прочных и довольно плотных (непористых) пленок, которые и удерживают воздух внутри пузырьков, составляющих отдельные ячейки пены.
Таким образом, ecли металл проходит длинный путь от печи до изложницы, он может окисляться, если не принимать против этого мер. Кроме того, сплавы, склонные к пенообразованию, при падении струи металла со значительной высоты дают повышенный отход в виде пены.