Угар элементов при плавке алюминия

Плавка алюминиевых сплавов

При плавке и разливке на воздухе алюминиевые сплавы легко окисляются и насыщаются водородом, причем вредное влияние растворенных газов на качество отливок заметно уже при небольших количествах их в расплаве. Практикой установлено, что предельно допустимое количество водорода в алюминиевых сплавах, позволяющее получать качественное литье, оценивается 0,1—0,20 см 3 /100 г металла. Поэтому основное внимание при плавке уделяют предупреждению излишнего окисления и газонасыщения сплава. Учитывая вредное влияние примесей в алюминиевых сплавах, стремятся также получить сплав с минимальными количествами этих примесей, особенно железа.

Способы плавки алюминиевых сплавов зависят от применяемого типа печей и шихтовых материалов. Тип плавильных печей выбирают в зависимости от характера производства и назначения сплава.

Плавку алюминиевых сплавов производят в тигельных печах с нефтяным, газовым и электрическим обогревом, в пламенных отражательных печах, подовых электропечах сопротивления и индукционных печах. По назначению различают печи плавильные, раздаточные и плавильно-раздаточные.

Наиболее качественный металл получается при плавке в индукционных печах. В этих печах плавка идет быстро, металл получается хорошо перемешанным и менее газонасыщенным. Отражательные печи, отапливаемые газом, применяют для плавки алюминиевых сплавов в цехах заготовительного литья, а также для переплавки отходов и стружки. В фасоннолитейных цехах распространены отражательные электропечи сопротивления.

Тигельные печи с различными способами нагрева применяют для плавки сравнительно небольших количеств металла (особенно они удобны как раздаточные печи).

Для плавки алюминиевых сплавов применяют преимущественно металлические сварные, литые, реже кованые тигли.

При плавке в металлических тиглях имеется опасность взаимодействия сплава с тиглем и загрязнение его примесями железа. Наиболее агрессивны по отношению к чугунным тиглям алюминиевые сплавы с кремнием, затем с магнием и менее с медью и цинком. Поэтому стенки тиглей перед плавкой покрывают специальными защитными красками, кроме того, подбирают составы чугуна или стали, более стойкие по отношению к алюминию. Например, серые чугуны более стойки, если в них больше графита и он находится в сильно разветвленной форме. Кремний в чугуне (как и кремний в расплаве) способствует взаимодействию металла с материалом тигля поэтому стремятся снижать содержание его в чугуне до нижнего предела, а в качестве графитизирующего элемента при выплавке используют алюминий (1,2—3,0%). Алюминий, кроме того, снижает окисляемость тигля и с наружной стороны. Содержание марганца должно быть минимальным. Высокую стойкость имеют тигли из чугуна с содержанием алюминия до 8% и с присадками хрома (0,4—1,0%), а также никеля и молибдена.

Рекомендуются следующие общие правила приготовления алюминиевых сплавов:

1. При плавке на свежих шихтовых материалах и лигатурах в первую очередь загружают (целиком или по частям) алюминий, а затем растворяют лигатуры.
2. Если плавка ведется на предварительном чушковом сплаве или на чушковом силумине, в первую очередь загружают и расплавляют чушковые сплавы, а затем подшихтовывают сплав необходимым количеством алюминия и лигатур.
3. Сильно склонные к угару металлы, например цинк, магний, вводят в сплав в последнюю очередь, желательно под слой флюса.
4. Если шихта состоит из отходов и чушковых металлов, очередность загрузки определяется количеством составных частей шихты: в первую очередь загружают в печь и расплавляют наибольшую часть шихты. Если, однако, отходы сильно загрязнены, то лучше их вначале расплавить, дегазировать и затем загружать чушковый металл.
5. Если емкость печи и габариты шихты позволяют загружать различные ее составляющие одновременно, то вместе загружают то, что имеет близкую температуру плавления, например силумин, отходы, чушковый алюминий. Шихту подбирают с наименьшим количеством примесей для данного сплава. Укладку шихты в печь надо производить компактно, расплавление вести быстро. При загрузке в жидкую ванну твердую шихту необходимо предварительно подогревать.

Шихтовые материалы и возвраты необходимо хранить в сухих и теплых помещениях. Хранение их в сырых помещениях или же на открытом воздухе приводит к адсорбции влаги и усиленному окислению.

Шихту обычно составляют из отходов и 20—60% свежих материалов, тщательно взвешивают в соответствии с расчетными данными. Расчет шихты литейных алюминиевых сплавов проводят по данным ГОСТа (по среднему или оптимальному составу). В зависимости от особенностей сплавов и требований к свойствам отливки состав одних компонентов рассчитывают по минимальному количеству, других — по максимальному, а третьи компоненты рассчитывают по среднему количеству.

Например, при расчете шихты для приготовления слитков из алюминиевых сплавов АК4, АК5, АК6 и Д16 содержание меди в сплавах берут по верхнему пределу, что способствует снижению склонности сплавов к трещинообразованию, а содержание железа, магния и кремния принимают, наоборот, по нижнему пределу, для уменьшения ликвации.

Сплав АЛ4 имеет следующие пределы химического состава по ГОСТу: 8—10,5% Si, 0,25—0,5% Mn, 0,17—0,3% Mg, остальное Al. Обычно расчет ведут на содержание кремния 8,25—9,25%. Пониженное по сравнению со средним (9,25%) содержание кремния берут потому, что это способствует повышению прочности, уменьшению концентрированной усадки и ликвации сплава. Но чрезмерное понижение кремния вызывает уменьшение жидкотекучести и механических свойств, что особенно важно при литье тонкостенных деталей. Поэтому в таких случаях расчет ведут на содержание кремния 9,25%. Марганец вводят в сплав АЛ4 главным образом для устранения вредного влияния железа, но повышенное содержание марганца может вызвать сильную ликвацию. Поэтому если шихта сравнительно чистая по железу, то расчет ведут на среднее содержание марганца (0,37%), а если шихта сильно загрязненная, то количество марганца доводят до 0,45%, т. е. ближе к верхнему пределу. Особенно важно при составлении шихты сплава АЛ4 учитывать влияние магния на механические свойства этого сплава. При содержании магния на нижнем пределе сплав будет иметь пониженную прочность и твердость, но высокую пластичность.

Часто при выборе оптимального состава сплава приходится учитывать одновременно влияние на свойства сплава нескольких компонентов и затем выбирать наиболее удобные их сочетания. Например, сплав Д19 (3,8—4,3% Cu; 1,8—2,3% Mg) высокие жаропрочные свойства имеет в том случае, если суммарное количество меди и магния в сплаве будет равным 6,1%, что необходимо учитывать при расчете шихты. При плавке сплава АЛ19 (4,5—5,3% Cu, 0,6—1,0% Mn, 0,25—0,35% Ti,

Источник

Угар элементов при плавке алюминия

Отделка собственного дома или коммерческого здания, загородной резиденции или офиса заканчивается поиском декоративных решений.

В состав практически всех современных моющих средств входят ПАВ. Поверхностно-активные вещества (сурфактанты, детергенты) – химические соединения, которые снижают.

Для правильного функционирования водопровода в нем должны использоваться все предусмотренные СНиП виды защитной, предохранительной и регулировочной арматуры, в том числе.

Двигатель – это сердце каждого автомобиля. Если он неисправен, ничего не работает, а ущерб автотранспортной компании из-за простоя может исчисляться тысячами рублей.

При необходимости снять квартиру, можно воспользоваться разными вариантами поиска подходящей недвижимости. На протяжении многих лет практически единственным источником.

Проведение газа в частном доме имеет не только множество преимуществ, но и сопровождается большим количеством сложностей. Во-первых, подключение к магистральному.

Ни одна строительная площадка не обходится без использования металлоконструкций. Они являются одним из самых важных элементов, когда требуется создать высокопрочный.

Производственная вентиляция имеет большое значение. Для обеспечения здоровья и безопасности сотрудников она является обязательным оборудованием.

Источник

Таблица — угар металла при плавке

Вас интересует угар металлов при плавке? Компания Авек Глобал предлагает купить металл высокой чистоты по доступной цене от производителя в широком ассортименте. Обеспечим доставку в любую точку континента. Цена оптимальная.

Потеря массы металла при плавке

В процессе своего расплавления все металлы, за исключением ртути, и — частично — цезия находятся в жидком перегретом состоянии. В момент, когда достигается температура кипения начинается активное парообразование внутри расплава. Это сопровождается угаром — потерями массы в процессе дальнейшей плавки.

Суммарные потери на угар

Суммарные потери на угар состоят из потерь на испарение металла, которые растут вместе с температурой плавки, потерь в результате шлакообразования, химических реакций с легирующими добавками и атмосферными газами, а также потерь на образование оксидов, которые не растворяются в жидком металле (обычно это нитриды, интерметаллидные соединения или некоторые из тугоплавких карбидов).

Величина угара

Величина угара определяется упругостью паров металла, его температурой, давлением внутри рабочего пространства печи и от площади поверхности, перехода металла в жидкое состояние. Весьма незначительный процент угара бывает от взаимодействия расплава со стенками огнеупорной футеровки печи (такие потери характерны лишь для печей, которые только запущены в эксплуатацию). Поставщик Авек Глобал предлагает купить металл высокой чистоты по доступной цене от производителя в широком ассортименте. Поставщик Авек Глобал обеспечивает доставку в любую точку континента. Цена оптимальная.

Угара металлов в зависимости от типа печи

Купить. Поставщик, цена

Вас интересует угар металллов при плавке? Поставщик Авек Глобал предлагает купить металл высокой чистоты по доступной цене от производителя в широком ассортименте. Обеспечим доставку в любую точку континента. Цена оптимальная.

Источник

Характеристика двойных алюминиевых лигатур

Содержание легирующего компонента, %

Расплава при введении легирующей добавки

Лигатуры можно приготовлять в любой плавильной печи. Тугоплавкие лигатуры (Ti, Be, Zr, Cr) плавят в графитовых тиглях.

При приготовлении всех лигатур сначала плавят алюминий, а затем небольшими порциями вводят легирующую добавку при определённой температуре (см. табл. 5).

Плавку ведут под покровным флюсом. Расплав перемешивают для более быстрого усвоения легирующих добавок, после чего рафинируют.

Расчёт шихты при плавке алюминиевых сплавов производится аналитическим методом подбора или на ЭВМ с учётом угара элементов (табл. 5).

Расчёт шихты ведут на 100 кг жидкого металла по среднему содержанию каждого компонента, входящего в сплав.

Содержание любого элемента в шихте определяется по формуле:

где А_ш – расчётное содержание элемента в шихте, %; А_ж – содержание элемента в жидком металле, %; В – угар элемента в жидком металле, %.

Угар элементов (в %) при плавке алюминиевых сплавов

Рассчитать шихту для получения 100 кг сплава следующего химсостава, %: 1,5 Mg, 4,4 Cu, 0,6 Mn и 93,5 Al.

В наличие имеются следующие шихтовые материалы:

алюминий первичный чушковый марки А6;

двойная лигатура Al-Mg марки АМ-10, содержащая 10% Mg и 90% Al;

двойная лигатура Al-Cu марки АМ-50, содержащая 50% Cu и 50% Al;

тройная лигатура Al-Cu=Mn марки АМ Мц 40-10, содержащая 40% Cu, 10% Mn и 50% Al.

В процессе плавки угорают 1,5% Al, 2% Cu, 1,5% Mn и 4% Mg.

Определяем состав металлической завалки:

А_Mg = 1,5100/(100 – 4) = 1,562 кг

А_Cu = 4,4100/(100 – 2) = 4,490 кг

А_Mn = 0,6100/(100 – 1,5) = 0,609 кг

А_Al = 93,5100/(100 – 1,5) = 94,924 кг

Определяем необходимое количество лигатур. Количество тройной лигатуры рассчитываем по марганцу:

С лигатурой вносится марганца 0,609 кг, меди A_Cu = 6,094,0:10 = 2,436 кг. С этой же лигатурой вносится 3,045 кг алюминия [6,09 – (0,609 + 2,436) = 3,045 кг].

Количество двойной лигатуры Al–Cu рассчитываем по меди:

С лигатурой вносится 2,054 кг меди и 2,054 кг алюминия.

Количество двойной лигатуры Al–Mg рассчитываем по магнию:

С лигатурой вносится 1,562 кг магния и 14,058 кг алюминия (15,620 – 1,562 = 14,058 кг).

Находим общее количество каждого компонента вносимого лигатурами: 4,490 кг меди, 0,609 кг марганца, 1,562 кг магния, 19,157 кг алюминия.

Определяем количество алюминия , которое необходимо ввести в чистом виде:

Таким образом, для получения 100 кг жидкого металла указанного состава необходимо 6,090 кг лигатуры Al-Cu-Mn, 4,108 кг лигатуры Al–Cu, 15,627 кг лигатуры Al–Mg и 75,867 кг чистого алюминия. Общая масса перечисленных компонентов 101,685 кг.

Разность (1,685 кг) массы шихты и массы жидкого металла представляет собой безвозвратные потери – окисление компонентов шихты в процессе плавки.

Загрузка шихтовых материалов обычно производится в следующей последовательности: чушковый алюминий, крупногабаритный лом, переплав, лигатуры. Цинк вводят перед магнием. Материалы, вводимые в жидкий расплав, необходимо подогреть до температуры 150-200 С во избежание выброса металла. Медь вводят в расплав при температуре 740–750 С. Материалы, имеющие малую плотность, вводят в колокольчике.

Исходя из того, что поглощение газов интенсифицируется с увеличением температуры, плавку алюминиевых сплавов рекомендуется вести форсированно и при оптимальных температурах (табл. 6).

Расплав защищают от взаимодействия с атмосферой покровным флюсом.

Источник