Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
К раздаточным печам предъявляются следующие основные требования:
1. Так как металл из печи непрерывно черпают ложкой и непрерывно подают в камеру прессования машины, зеркало ванны при наполненной печи должно быть на одном уровне с приемным отверстием камеры, т. е. высота печи примерно должна быть равна 800 мм.
2. Для лучшей оперативности в работе желательно, чтобы печи были передвижными, т. е. позволяли на случай ремонта заменять одну печь другой, не останавливая машины.
3. Емкость печи не должна быть чрезмерно большой, так как при такой емкости слишком долго выдерживается металл в печи и создаются благоприятные условия для образования окислов.
Емкость раздаточной печи зависит от производительности машин и веса отливок и определяется из расчета получасового расхода металла. Частое пополнение раздаточной печи свежим расплавленным металлом из основной плавильной печи сокращает расход топлива и уменьшает простои машины во время разогрева металла. Если работает несколько машин, то для бесперебойного снабжения раздаточных печей жидким металлом должен быть назначен специальный персонал, в обязанность которого входит подноска металла от плавильных печей к раздаточным, а также общий уход за раздаточными печами.
4. Печь не должна иметь большого зеркала жидкого металла; при частом черпании это способствует насыщению металла окислами. Наименьшее зеркало металла — в вертикальных тигельных печах.
5. Нахождение печи во время раздачи металла в слегка наклоненном положении дает возможность избегнуть замешивания окис-ной пленки при черпании металла, поэтому целесообразно, чтобы раздаточные печи могли наклоняться, что достигается установкой их на цапфах между двумя стойками.
6. Для алюминиевых и магниевых сплавов лучшие результаты дают поворотные тигельные печи, в которых металл все время находится под покровом флюса и раздача металла производится выливанием порции металла в ковш. Черпание металла при этом совершенно исключено, что предохраняет его от окисления и замешивания окислов.
7. В раздаточных печах с графитовыми тиглями верхняя кромка от частого соприкосновения с черпательной ложкой выкрашивается и осыпается, в результате чего в металле образуются графитовые включения. Чтобы избежать этого, необходимо на верхнюю часть тигля надевать железное кольцо коробчатого сечения.
8. Раздаточные печи должны быть снабжены хорошим отводом для продуктов горения. В этом отношении электрические печи сопротивления имеют преимущество перед всеми остальными типами печей.
9. Литниковые остатки, образующиеся при литье, не следует бросать обратно в раздаточную печь, так как в результате этого понижается температура металла в печи. При работе с алюминиевыми и магниевыми сплавами в ванну, кроме того, вносится вместе с литниковыми остатками много окислов.
10. Для плавки магниевых сплавов надо применять специальные печи, конструкция которых обеспечивает наименьшее соприкосновение металла с кислородом воздуха. В раздаточных печах применяется нефтяной, газовый и коксовый нагрев, а также нагрев с помощью электричества.
При электронагреве (являющемся лучшим видом нагрева) необходимо применение терморегуляторов, автоматически регулирующих температуру.
Печи для медных сплавов
Электрические печи — дуговые и индукционные еще не нашли широкого применения в качестве раздаточно-подогревательных печей и используются в мастерских литья под давлением как плавильные, из которых после расплавления металла производится его раздача. Это имеет ряд следующих неудобств: необходимость периодической остановки работы для подогрева металла, а также потери машинного времени машины литья под давлением во время расплавления металла. В ряде случаев для устранения простоев машин это вынуждает работать на двух или нескольких печах, координируя их работу таким образом, чтобы машины без перебоев снабжались жидким металлом.
На большинстве заводов, где литье под давлением медных сплавов не имеет массового распространения, для подогрева медных сплавов в процессе их раздачи применяются нефтяные и коксовые печи, подогрев которых не требует остановки раздачи металла. При серийном выпуске литья из медных сплавов применяются электропечи сопротивления со стойкими карборундовыми (силитовыми) элементами и высокотемпературные электропечи типа СБВ-50 (треста «Электропечь») с угольными стержнями; емкость такой печи 75 кг; рабочая температура 1300°.
При изготовлении нефтяных и коксовых раздаточных печей необходимо соблюдать изложенные выше основные требования, предъявляемые к этим печам. Поворотные тигельные печи с нефтяным нагревом применяются для подогрева медных сплавов, помещаемых в графитовом тигле. При работе с графитовыми тиглями металлические кольца печи должны быть достаточно широки и между ними и тиглем (для устранения зазоров) располагаются огнеупорные прокладки.
Поворот печи, опирающейся цапфами на две стойки, производится при помощи штурвала червячной передачи. В топочное пространство, расположенное под тиглем, подводится форсунка. Продукты горения поднимаются вверх, омывают тигель и выходят в боров через отверстие в кожухе печи. Печь снабжена вытяжным зонтом.
Аналогичные печи могут применяться и с газовым обогревом.
Раздаточные нефтяные печи изготовляются с тиглями емкостью от 100 кг медного сплава и выше.
Раздаточно-подогревательные печи более значительной емкости (свыше 250 кг медного сплава) применяются также при литье с кристаллизацией под поршневым давлением. В табл. 58 приводятся основные характеристики раздаточных печей различной емкости.
Коксовые печи (фиг. 246) должны быть передвижными, для того чтобы удаление шлака и смену колосников можно было производить за пределами зала, где находятся литейные машины, Кроме того, коксовые печи должны быть поворотными; для смены колосников я очистки их от шлака требуется повернуть печь на 90°.
Коксовые печи получают дутье либо от индивидуальных вентиляторов, либо от одного общего для ряда печей вентилятора; во втором случае воздух подводится к печам гибким шлангом от главного воздухопровода. В заводской практике часто применяют для дутья сжатый воздух от общезаводской компрессорной печи.
Дутье подается снизу из кольцевого коллектора 1, расположенного ниже уровня колосниковой решетки 2 и имеющего по окружности ряд окон. Воздух, подаваемый от цеховой компрессорной сети (давлением 4—5 кг/см2) по шлангу малого сечения (⌀ 15—20 мм), при переходе в раструб большого сечения, соединяющий воздухопровод с кольцевым коллектором, теряет давление, понижающееся до 300—400 мм вод. ст.
Для очистки печи от шлака в ней предусмотрена откидная колосниковая решетка 2. Открытие и закрытие решетки производятся при повороте печи, осуществляемом на цапфах 3. Тарельчатый съемный поддон 4 служит для улавливания шлака, падающего через решетку во время работы печи.
Силитовые раздаточные тигельные электропечи сопротивления емкостью от 80 кг и выше разработаны конструкторским бюро треста «Севзапэлектропечь».
Печи для подогрева алюминиевых сплавов
Электрические печи сопротивления являются наилучшими с точки зрения гигиены труда, маневренности и малых потерь металла на угар, кроме того, электрические печи позволяют точно регулировать температуру металла, что также является их важным преимуществом.
На фиг. 247 показана типичная электрическая печь для подогрева алюминия. Тигель имеет сферическое дно; обогревающие элементы расположены гак, что теплоизлучение их везде равномерно. Для нагрева тиглей емкостью 100 кг алюминия требуется мощность 35 квт.
В настоящее время раздаточные электропечи выпускаются трестом «Электропечь» МЭП. Эти печи типа ОКБ-238 и ОКБ-239 изготовляются двух марок: 0,15 и 0,25. Характеристика их приводится в табл. 59.
Раздаточные поворотные электропечи меньшей емкости выпускаются трестом «Электропечь» (типа В-20 и В-30).
Емкость печи, обслуживающей машину средней мощности (например №512), может быть принята в 30 кг алюминия. Наиболее удобны передвижные печи. На фиг. 248 показана передвижная печь для алюминиевых сплавов.
На фиг. 249 изображена закрытая поворотная электропечь сопротивления, исключающая черпание металла ложкой. Печь снабжена чугунным тиглем 1 (емкость 40 кг алюминия) со сферическим дном, что обеспечивает при любом положении тигля постоянное перекрытие сплава шлаковым покровом. Для каждой заливки металл наливается в дозировочную ложку и подается под прессующий поршень машины. Для поворота печи применяется электродвигатель с передачей, управляемый с помощью кнопок. Например, трехфазный электродвигатель http://mirprivoda.ru/elektrodvigateli/three-phase-ac, который имеет очень широкое применение.
Упрощенно печь поворачивается и наклоняется на цапфах ручным приводом с помощью пары конических зубчатых колес.
Мощность трансформатора печи 15 квт. Стойкость тиглей 30 дней. Печь снабжена автоматическим терморегулятором.
Возможность предохранения металла от окисления делает печь пригодной для раздачи алюминиевых сплавов с магнием.
Печи для магниевых сплавов. Конструкция раздаточных печей для магниевых сплавов должна предусматривать надежную защиту сплавов от окисления.
На фиг. 250 показана схема одной из раздаточных электропечей для магниевых сплавов. Печь снабжена герметической крышкой: пространство между крышкой и зеркалом металлической ванны заполнено нейтральным газом. Подача металла в камеру сжатия машины производится автоматически в количестве, точно дозированном для одной заливки, для чего в печи имеется специальное приспособление.
На фиг. 251 изображена печь для плавки магниевых сплавов, спаренная с гидравлической машиной литья под давлением с горячей камерой прессования. Для устранения загорания металла камера 8 и резервуар 6 с металлом, с которым она соединена, изолированы крышкой от атмосферы. Металл расплавляется в отдельной печи 5, расположенной около машины (но находящейся в изолированном помещении), и автоматически поступает в резервуар камеры прессования машины через трубу 4 и сифонное приспособление. Уровень жидкого металла в резервуаре 6 поддерживается постоянным с помощью указателя уровня 2.
Когда металл доходит до указателя, являющегося электродом, цепь замыкается и включается на закрытие клапан 3, регулирующий подачу металла.
