Литейные великолепны. Эти огромные печи излучают тепло и способны превращать огромные блоки металла в огненные жидкости, каждый день способствуя необычайным научным чудесам.
В этой статье исследуется процесс плавления металлов и проливает свет на различные типы литейные плавильные печи.
Содержание
Процесс плавления металла
Типы литейных плавильных печей
Как выбрать плавильную печь?
Заключение
Процесс плавления металла
На протяжении тысячелетий плавление металлов, стекла и других материалов было важным способом создания вещей цивилизациями. Процесс превращения твердых тел в жидкости позволяет вливать их в Формы до затвердевания в полезные формы. Весь процесс плавки металла основан на следующих этапах:
Окончательная настройка соотношения смешивания металлов
Каждая литье применение предъявляет различные требования к механическим свойствам их металлов. Производители устанавливают свою формулу смешивания металлов в соответствии с классом используемых материалов и их специфическими требованиями.
Например, соотношение смешивания алюминия в большинстве литейных цехов составляет 40%. алюминиевые слитки + 50% алюминиевый лом + 10% другие. Остальные 10% включают такие добавки, как медь, кремний, цинк и т. д.
Загрузка металла
Перед помещением слитков и металлолома в печь, их необходимо очистить, нагреть и высушить. Это важный шаг, удаление влаги и грязи с металла, чтобы печь не повредилась и не загрязнилась.
Некоторая энергия может быть потеряна, когда материалы загружаются в печь. Если печь загружается, когда она недостаточно горячая, процесс будет менее эффективным, так как потребуется больше времени, чтобы все расплавить. Однако, если печь работает постоянно, это повышает эффективность, поскольку ее не нужно нагревать каждый раз, когда что-то плавится.
Тем не менее, много тепла может уйти, когда горячая печь открывается, чтобы добавить больше материалов. Есть несколько способов решить эту проблему, в том числе использование печи с боковым колодцем, где горячий металл помещается обратно в печь для обработки. нагревается в процессе загрузки.
Плавление металла
Поскольку они работают при очень высоких температурах и вступают в непосредственный контакт с расплавленными металлами, футеровкой печей, газами и сгоревшим топливом, печи должны быть особенно прочными. Кроме того, они должны выдерживать тепло, выделяемое источниками топлива, такими как кокс, природный газ или электричество, которые используются для плавления материалов.
В общем, печи должны быть в состоянии производить тепло от 350°C до 2000°C, чтобы расплавить металл или достичь точки плавления металла – точки, при которой он превращается из твердого состояния в жидкое.
Рафинирование и обработка металла
Рафинирование — это когда вы очищаете и улучшаете качество расплавленного металла, удаляя любые нежелательные неровности, такие как оставшиеся твердые частицы или пузырьки газа. Идея состоит в том, чтобы убедиться, что металл имеет правильное сочетание материалов.
Перед тем, как металл будет отлит в твердую форму, добавление других материалов или дополнительная очистка могут помочь сделать его более прочным, гибким или прочным. Этот шаг важен, потому что он может повлиять на качество конечного продукта.
Перевозка расплавленного металла
После того, как металл расплавлен, его переносят из печи на формовочную линию с помощью разливочной системы.
Типы литейных плавильных печей
Плавильные печи используются для нагревания твердых материалов до такой степени, что они превращаются в жидкость. Это физическое превращение зависит как от давления, так и от температуры; плавильная печь должна иметь возможность создавать и поддерживать определенную температуру, чтобы материал внутри плавился равномерно.
Несколько типов печей используются для выполнения вариаций этого процесса. Наиболее заметные из них включают:
Тигельные печи
Тигельные печи простой тип печи, используемый для плавки металла. Тигель — это контейнер, который может выдерживать чрезвычайно высокие температуры и обычно изготавливается из керамики или другого материала с высокой термостойкостью.
В настоящее время ювелиры, любители и некоторые небольшие фабрики используют тигельные печи для плавки металла небольшими партиями. Тигли бывают разных размеров, от крошечных для плавления металла с помощью паяльной лампы до более крупных, которые могут вместить до 50 фунтов металла.
Вагранки
Вагранки долгое время использовались для выплавки чугуна с получением чугуна, более качественного, чем чугун. Верх вагранки часто снабжают крышкой, чтобы предотвратить утечку вредных газов и предотвратить попадание дождевой воды.
Плавление железа в вагранке с добавлением кокса, углерода и других материалов позволяет получать различные виды железа и стали. В настоящее время вагранки практически не используются, поскольку электродуговые и индукционные методы более эффективны при производстве необходимого тепла.
Электродуговые печи
Электродуговые печи используются для получения железа из железной руды. Печь вырабатывает тепло от электрической дуги, возникающей в результате реакции между двумя электродами. В печь вдувают кислород, а также известь и элементы, чтобы удалить нежелательные элементы и получить шлак. Затем расплавленное железо выливается из крана.
Дуговые электропечи плавят материал за счет прямого контакта с электричеством дуги, проходящим через материал. Это делает процесс плавления более эффективным, чем другие методы, основанные на внешнем тепле.
Индукционные печи
Индукционные печи Имеют металлический контейнер или камеру, окруженную катушкой, через которую протекает электрический ток. Это создает вихревые токи в металле, которые создают высокие температуры, необходимые для его плавления и получения сплавов с точным составом.
Тепло генерируется возбуждением молекул в самом железе без добавления кислорода или других газов. Хотя это упрощает плавку материалов, потому что меньше переменных, о которых нужно беспокоиться, это также означает, что печь нельзя использовать для производства высококачественной отливки стали, поскольку все, что помещается в печь, выходит одинаково.
Как выбрать плавильную печь?
Который плавильная печь используется, повлияет на эффективность литейного производства и окончательных отливок. Поэтому важно учитывать, какие результаты требуются, поскольку это повлияет на то, какие печные технологии необходимы.
Следующие факторы помогут решить, какая плавильная печь подойдет для конкретных литейных операций:
- Доступное пространство
- Целевые сплавы и их температура плавления
- Финансовые вложения
- Энергоэффективность
- Требования к обслуживанию
- Необходимое количество металла
- Экологические проблемы
Обратите внимание, что не существует универсального решения для всех литейных операций. У каждого литейного завода могут быть разные критерии масштаба производства и требований рынка. Крайне важно проверить все поля, прежде чем сделать окончательный выбор в отношении того, какая технология печи и общий процесс плавки необходимы.
Заключение
За последние несколько десятилетий произошло несколько достижений в технологиях плавки металлов. Тем не менее, существует множество основных этапов и процессов, которые могут помочь литейщикам повысить эффективность плавки металла и снизить потери металла в процессе производства. Таким образом, для литейных заводов важно следить за меняющимися технологиями и адаптироваться в соответствии с рыночными тенденциями.
