合金熔化与精炼1试题.ppt

浇注金属 铸造合金熔化及炉外精炼 铸 铁 铸 钢 铸造有色合金 编钟 越王勾践剑 70万千瓦水轮机转轮430吨 高中压外缸---福鞍铸业 离心铸造球墨铸铁管---新兴铸管 双金属离心铸造轧辊---邢台轧辊 精铸铜像安徽桐城 汽车发动机缸体 导弹发射架 船用螺旋桨 汽车曲轴 变速箱 钛合金发射架 武当山金顶 坦克装甲履带发动机 风力发电机 风力发电机轮毂 课程简介 金属材料(包括液态成形,固态成形)的质量是由许多工艺过程控制影响的，其中熔炼过程是最基本,最重要的过程。包括:材料的化学成份,杂质;气体;净化。熔炼过程的质量得不到保证，后面的过程也就改变不了。合金熔炼是铸件质量保证的第一关。本课程以液态成形合金的熔炼和精炼为主，也包括变形合金的熔炼。分三部分: 铸铁及其熔炼; 铸钢及其熔炼; 铸造有色合金及其熔炼。 第一篇.铸铁熔炼 第一章.铸铁熔炼概论 1-1.冲天炉熔炼的发展 铸铁铁水的熔炼可以用冲天炉，中频感应电炉,电弧炉;平炉等。冲天炉是铸铁熔炼的主要设备。尤其在我国，冲天炉熔炼占90%以上。中频炉熔炼正在增加。也有用冲天炉和电炉双联熔炼的。熔炼是铸造的能源消耗的主要工序。长汽铸造厂的能源消耗占全厂的50%以上。提倡短流程，小高炉铁水+中频炉 冲天炉熔炼热效率低，污染大。研究用高炉铁水浇注铸件。电炉成本高，电容量大。 铸铁熔炼设备 冲天炉 各个工厂的冲天炉熔炼技术水平差别很大。在降低消能,提高铁水质量方面仍有很多工作有待研究。近年来，国内很多工厂采用冲天炉和电炉双联熔炼，对提高铁水质量，降低铸件废品率有很大改进。也有一些工厂已经或计划取消冲天炉，采用全电炉熔炼，对铁水质量(成分；温度)控制有利，降低空气污染，成本提高，但废品率降低，综合效益持平。冲天炉向大型化发展，提高综合效益。原来3-5吨/小时，现在有7-15吨/小时。 1-2.冲天炉熔炼的基本要求 (1).铁水质量高:温度高(1450-1500℃)，成分准确，(成分-组织-性能-牌号)气体夹杂物少，是稳定铸件质量的主要条件。 (2)熔化速度快。 (3)消耗少：燃料(焦炭),电(风机)；耐火材料(炉衬) 熔剂; 合金烧损量。 (4)炉衬寿命长; (5)操作条件好：结构简单；操作方便；安全可靠。 1-3冲天炉的结构.操作 一,冲天炉结构 (1).有效高度:加料口下沿-第一排风口中心线,叫炉身.其高度:有效高度 (2)炉缸:第一排风口-炉底200-300mm. (3)烟囱 (4).前炉 (5).送风系统.风机;风管;风箱;风口. (6).热风装置;热风炉胆; 外热式;内热式. 二.冲天炉操作 (1).修炉:新开炉或熔化后修补上次损坏的炉衬. (2)点火:加木柴，焦炭，点火，加足底焦高度。1000-1500mm. (3)加熔剂，石灰石降低炉渣粘度。 (4)送风。关工作门，加批料，层焦，熔剂，至加料口下沿(有效高度)，焖炉预热,1小时，开风熔炼。 空气(冷风;热风)经冲天炉风口进入炉内，底焦燃烧,(C+O)放出热量，产生高温炉气，通过焦炭向上运动，加热金属。底焦上面的金属熔化，铁水在底焦中下落，过热升温,进入炉缸，经过桥进入前炉。随着熔化进行，上部的炉料预热下行,在熔化带熔化。 炉料下行很慢,炉气上行很快，几十米/分钟，料层下降，在加料口不断地加入层焦，层铁，熔剂，熔化连续进行,铁水从过桥进入前炉，有分渣器的冲天炉，炉渣从过桥分离，铁水进入前炉，到一定铁水量时，从前炉的出铁口出铁，进入浇包,浇注铸件。 第二章.冲天炉内焦炭燃烧的基本规律 2-1对焦炭的质量要求 冶金焦;化工焦;铸造焦(质量好,价格高) 化学组成:C;H;O;N;S;A(灰分);W(水分). 工业分析:C;挥发分; S;A;W;G(焦末), (1).固定碳高。主要靠碳燃烧放出热量，固定碳越高，放热越多，质量好。固定碳是指以单质存在的自由碳，国内的固定碳含量为80-87%，国外90%，国内少数地方焦C：60%，灰分高，炉渣多，铁水温度低。 (2)挥发分少.1.0-1.5%.焦炭易炸裂,碎化,不利送风. (3)S要少.增硫,铁水中的S主要来自焦炭,越少越好,铸造焦含S低,重要指标。 (4)A少(SiO2 Al2O3 CaO)不可燃，11-14%,形成炉渣，灰分越多，要求加入的熔剂越多，消耗的热量多。 (5)要求水分少.4%。 (二).要求焦炭强度高 焦炭块大，有利于冲天炉内送风，特别是大型冲天炉。块小，送风阻力大，风不均匀，焦炭块不均匀，送风阻力更大。(三).焦炭的反应性和气孔率. 反应性是指焦炭还原二氧化碳的能