Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
В зависимости от масштаба и специфики производства плавку алюминиевых сплавов в литейных цехах ведут в тигельных и отражательных печах, работающих на электроэнергии, жидком и газообразном топливе. Особенно широко распространены электрические индукционные печи. Устройство некоторых печей показано на рис. 90 и 91, а технические характеристики их — в табл. 9 и 10.
Тигли для плавки изготовляют из чугуна или графитошамота. Для предотвращения растворения рабочую поверхность чугунных тиглей окрашивают или футеруют (обмазывают) защитными материалами. В состав красок вводят мел, оксид цинка, огнеупорную глину, тальк, коллоидный графит и другие вещества. Чаще всего используют краску, состоящую из 50 ч (по массе) отмученного мела, 50 ч оксида цинка, 5 ч жидкого стекла, 100 ч воды. Краску наносят на подогретые (150-200 °С) поверхности. Такими же красками окрашивают и плавильный инструмент. Для обмазки используют смеси магнезита, асбеста и жидкого стекла. Их наносят на рабочую поверхность тиглей слоем толщиной 10—15 мм, высушивают и прокаливают при 750—800 °С. Кроме защиты от растворения, обмазки существенно (в 2—3 раза) увеличивают срок службы чугунных тиглей.
Футеровку индукционных печей промышленной частоты выполняют из высокоглиноземистых масс (канальные печи) или жаропрочного цемента (20—25 % магнезита; 15—20 % жидкого стекла, 1,5—2,0 % кремниефтористого натрия; 20—25 % шамотного песка; 30—35 % шамотного щебня), не взаимодействующих с алюминиевыми расплавами.
Для футеровки отражательных печей наиболее рациональный огнеупор — магнезит. Однако для этой цели до сих пор широко используют шамот, как наиболее доступный и дешевый материал. Для предотвращения интенсивного взаимодействия алюминиевых расплавов с шамотной футеровкой ее пропитывают флюсом, содержащим 23—25 % (по массе) Na3AlF6, 20—27 % B2O3, остальное NaCl. Этот флюс смешивают с жидкой глиной, обмазывают им футеровку печи и прокаливают ее при 900—950 °С. Можно также пропитывать футеровку расплавленной смесью NaCl—AlF3. В процессе работы печи хлористый натрий испаряется, а фтористый алюминий образуете кремнеземом оксифториды, несмачивающиеся алюминиевыми расплавами Предотвращению взаимодействия между металлом и шамотом способствует также окраска футеровки мелом или известью. В тех случаях, когда содержание примеси кремния в сплаве ограниченно, отражательные печи футеруют карбидом циркония или карбидом кремния.
Плавку деформируемых сплавов ведут в отражательных и индукционных печах большой емкости (7—30 т). Для ускорения плавления шихты, увеличения производительности, выравнивания температуры и химического состава в отражательных печах осуществляют циркуляцию расплава с помощью газодинамических насосов. В последние годы разработана конструкция шахтно-ванной печи непрерывного действия, обеспечивающая высокую производительность Принципиальные конструкции отражательных печей приведены на рис. 92, а технические характеристики их — в табл 11.
Для обеспечения максимальной производительности плавильных печей их устанавливают в паре с миксером (раздаточной печью). Это позволяет осуществлять перелив металла закрытой струей с помощью сифона, обеспечивая минимальное окисление расплава и загрязнение его взвешенными неметаллическими включениями. Сифонный перелив исключает применение ковшей и обеспечивает безопасность труда.