Температура изложницы
» » Температура изложницы

04.02.2017

При литье слитков из любых сплавов необходимо строго выполнять основное правило: температура изложницы ни при каких обстоятельствах не должна быть ниже температуры воздуха в литейной. Изложница перед литьем должна быть прогрета до полного удаления влаги не только той, которая могла быть тем или иным путем занесена на поверхность изложницы, но также и влаги, адсорбированной поверхностью изложницы. После прогрева температура изложницы может быть снижена путем естественного охлаждения; важно только, чтобы за время охлаждения она снова не адсорбировала влагу. Это необходимо прежде всего в целях безопасности работы.
Если холодная изложница привозится в цех, имеющий более высокую температуру, то на поверхности изложницы может сконденсироваться влага из воздуха. Как только расплавленный металл при литье войдет в соприкосновение с влагой на поверхности изложницы, произойдет бурное парообразование, а в случае литья металла тугоплавкого, имеющего высокую температуру, может иметь место даже некоторое разложение влаги на составляющие ее элементы, которые при изменении температуры могут вновь соединиться со взрывом. Поэтому температура изложницы должна обеспечить полное удаление влаги с поверхности и из всех имеющихся углублений или трещин.
Это требование относится также и к водоохлаждаемым изложницам. Вода к изложницам должна подаваться тоже при температуре, несколько выше температуры воздуха в литейной, хотя бы на время заливки металла в изложницу. После того как металл залит в изложницу, вода может подаваться и при более низкой температуре, но обычно менять температуру воды во время охлаждения слитка не имеет смысла, поэтому приходится пользоваться подогретой водой. Обычно для этой цели в цехе устраивается собственная циркуляционная система. Вода из изложниц поступает в бак, откуда она снова подается для охлаждения изложниц. В случае надобности нагретая вода разбавляется холодной водой из водопровода. Таким образом, температура охлаждающей воды поддерживается около 30—35°.
Температура воды при непрерывном литье сравнительно легкоплавких сплавов может браться и не подогретой. При литье же более тугоплавких сплавов, например сплавов на медной основе, хотя бы при начале литья следует применять в изложнице подогретую воду. Вода при непосредственном охлаждении слитка водой может применяться холодная. Наоборот, в этом случае, как только вода подается более нагретой, в слитках начинает проявляться обратная ликвация, и образование наплывов усиливается.
Рассмотрим влияние повышения температуры изложницы па охлаждение слитка.
Если изложница обладает массой, большей, чем необходимо для поглощения всего количества теплоты металла слитка от температуры литья до заданной температуры выемки слитка, то температура изложницы в обычно применяемых пределах мало влияет на период кристаллизации слитка, причем, чем больше масса изложницы, тем меньше влияние температуры.
В случае горизонтальных слитков меди, отливаемых в открытые изложницы, состоящие из чугунной рамы и медного поддона, с отношением массы последнего к массе слитка M = 1,5—2, зависимость периода кристаллизации может быть охарактеризована следующим образом.
По мере повышения температуры изложницы от 100 до 450° значительного увеличения периода кристаллизации не наблюдается. При температуре изложницы 550° заметно небольшое увеличение периода кристаллизации слитков. При дальнейшем повышении температуры изложницы наблюдается резкое понижение периода кристаллизации слитка. При этом слиток оказывается приваренным к поддону.
На скорость охлаждения оказывает большое влияние слой адсорбированного газа у поверхности изложницы, причем, по мере нагревания изложницы, адсорбированный газ все больше и больше удаляется. Отчасти этим объясняется малое влияние температуры изложницы на период кристаллизации слитка вначале. При повышении нагрева изложницы до температур порядка 600° начинает наблюдаться приварка слитка к поддону в местах удара в него струи металла. В случае приварки местный контакт слитка с поддоном получается настолько плотным, что теплота чрезвычайно быстро начинает передаваться из слитка в поддон. В месте приварки отсутствует зазор, так же как и адсорбированный газ между слитком и поддоном, почему и происходит быстрая передача теплоты. Схематически зависимость периода кристаллизации медного слитка от температуры поддона представлена на рис. 153, д.
На слитках меди весом 1,5—2 т, отлитых в горизонтальную изложницу, приварка к поддону проявляется чрезвычайно резко. Уже по внешнему виду охлаждающегося слитка приварку легко заметить. Против места приварки поверхность слитка темнеет значительно быстрее, чем в других местах, где есть зазор между слитком и поддоном. Период кристаллизации слитка в случае его приварки к поддону и в этом случае значительно уменьшается.
Температура горизонтальной водоохлаждаемой изложницы в пределах обычного изменения от 30 до 60° вследствие избытка подаваемой к изложнице воды мало влияет на период кристаллизации медного слитка. Это изменение температуры воды также мало влияет и на строение и качества слитка.
Для случаев охлаждения латунного слитка в толстостенной стальной изложнице кривая зависимости периода кристаллизации от температуры изложницы (рис. 157) повышается вначале медленно, затем быстро, а в дальнейшем снова медленно.
Температура изложницы

При изменении температуры изложницы от 100 до 5000 период кристаллизации остается почти постоянным. При дальнейшем повышении температуры интервал кристаллизации начинает расти сначала медленно, потом быстрее, а при температуре изложницы около 800° период кристаллизации возрастает уже весьма значительно. При этих температурах изложница перестает удовлетворять основному правилу, что ее масса должна обеспечить отвод теплоты от температуры залитого металла до температуры кристаллизации, плюс теплота кристаллизации, плюс теплота от температуры кристаллизации до температуры выемки слитка, при которой он обладает уже достаточной прочностью. Иначе говоря, по этому правилу охлаждение слитка должно быть произведено изложницей без участия воздушного охлаждения.
При температуре около 800° количество теплоты, которое может взять изложница, меньше, чем то, которое должен отдать слиток. Период кристаллизации возрастает потому, что для полного затвердевания слитка используется охлаждение воздухом, а это охлаждение, как известно, идет значительно медленнее, чем охлаждение посредством большой массы металла.
Распределение температур по сечению изложницы в зависимости от повышения ее начальной температуры несколько меняется. Абсолютное значение температуры внутренней поверхности изложницы в первые моменты после заполнения изложницы !металлом повышается, но градиент температур по сечению становится меньше. Этим объясняется, почему при повышении температуры изложницы уменьшается ее деформация.
В практических условиях верхний предел температуры вертикальных изложниц для отливки медных сплавов ограничивается свойствами смазки. Обычно применяемые в этих случаях жирные смазки легко отдают свои летучие составные части уже при температурах порядка 150—200°. Около этой температуры находится верхний предел температур изложниц при употреблении жирных смазок. В случае отливки без смазки или с применением сухих смазок температура изложниц может быть повышена до 300—400°. Эта температура и является практически предельной начальной температурой изложниц. Нижний предел, как уже было указано, должен быть не ниже температуры воздуха в помещении, а лучше немного выше, во избежание конденсации влаги из воздуха на стенках изложницы.
Температура воды при литье в вертикальные водоохлаждаемые изложницы в указанных пределах 30—60° обеспечивает сохранение летучих в смазке полностью. Так же как и в случае горизонтальных изложниц, вода для охлаждения изложницы подается в избытке, поэтому изменение температуры воды в указанных пределах значительно не отражается на скорости кристаллизации слитка.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: