銅和銅合金的熔煉設(shè)備及技術(shù)
一、對(duì)銅及銅合金熔煉設(shè)備的基本要求
銅及銅合金熔煉中突出的問(wèn)題是合金元素易氧化,合金容易吸氣。從獲得含氣量和氧化夾雜物少、化學(xué)成分均勻、合格的高質(zhì)量合金液以及優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗地生產(chǎn)銅及銅合金鑄件和加工制品及材料出發(fā),對(duì)其熔煉設(shè)備的要求是:①有利于金屬爐料的快速熔化和升溫,熔煉時(shí)間短,元素?zé)龘p和吸氣少,合金液純凈;②燃料、電能消耗低,熱效率和生產(chǎn)率高,坩堝、爐襯壽命長(zhǎng);③操作簡(jiǎn)便,爐溫便于調(diào)整和控制,勞動(dòng)衛(wèi)生條件好。石墨銅套
二、銅及銅合金的熔煉爐種類很多,每種熔爐在結(jié)構(gòu)和熔煉工藝等方面各有特點(diǎn),在不同條件下使用。因此,在選用熔煉爐時(shí),必須從熱能來(lái)源、合金種類、質(zhì)量要求、鑄件的大小、批量、產(chǎn)量、操作條件和勞動(dòng)條件等方面綜合考慮、合理地選用,要因地制宜。在銅合金熔煉中應(yīng)用最廣泛的應(yīng)屬有芯(無(wú)芯)感應(yīng)爐和上述的反射爐。
三、液態(tài)、氣體燃料坩堝及其熔煉技術(shù)
與固體燃料坩堝爐相比,這種爐子由于燃料與空氣混合均勻,燃燒速度快而穩(wěn)定,熔化速度快,符合快速熔煉的要求,爐溫可以控制,合金液質(zhì)量較高,勞動(dòng)條件好,銅與銅合金及中間合金可以熔化,在中、小車間很適用。但這類爐子爐溫控制不如電爐方便,要求有較熟練的操作水平。
這類爐子分為固定式和可傾式兩種。固定式柴油坩堝化銅爐,容量100kg。噴嘴將風(fēng)、油混合物以切線方向噴人爐中,火焰自下而上旋繞坩堝運(yùn)動(dòng)。爐膛下部直徑較大,使有足夠的空間和時(shí)間使燃料得以充分燃燒,放出熱量。爐口直徑縮小,以增加氣流速度,提高傳熱效果。這種爐子澆鑄時(shí)需要有坩堝的起吊設(shè)備。
傾斜式柴油坩堝爐,容量150kg。這種熔爐通過(guò)回轉(zhuǎn)手輪、渦輪、蝸桿等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),使支承在支架上的爐體在90℃范圍內(nèi)傾轉(zhuǎn)倒出銅液,縮短了輔助時(shí)間,節(jié)省了起吊設(shè)備,改善了勞動(dòng)條件。每爐熔煉時(shí)間40~50min(第一爐容量時(shí)間較長(zhǎng)),每班產(chǎn)量可達(dá)1t左右,生產(chǎn)效率高。石墨銅套廠家
四、電阻坩堝爐及其熔煉技術(shù)
①電阻坩堝爐是利用電流通過(guò)電熱體發(fā)熱加熱融化合金,爐子容量一般為100~500kg,大爐子的容量可達(dá)1500kg。電熱體有金屬(鎳鉻合金或鐵鉻鋁合金)和非金屬(碳化硅)兩種,是廣泛用來(lái)熔化銅合金的爐子。這種爐子的優(yōu)點(diǎn)是爐氣為中性,銅液不會(huì)強(qiáng)烈氧化,爐溫便于控制,操作技術(shù)容易掌握,勞動(dòng)條件好。②這種爐子最大的缺點(diǎn)是熔煉時(shí)間長(zhǎng),熔煉500~600kg銅液,第一爐需要5~5.6h,耗電較大,生產(chǎn)率低。由于銅液在高溫下長(zhǎng)時(shí)間停留,會(huì)引起吸氣等不良后果。③因?yàn)檑釄搴蜖t體傾轉(zhuǎn)或造成電阻絲的移動(dòng)、變形甚至斷裂等,降低電阻絲使用壽命,所以一般做成固定式的。澆鑄中,小鑄件是用手提澆包直接自坩堝中舀取銅液。當(dāng)澆鑄較大的鑄件時(shí),可吊出坩堝進(jìn)行澆鑄。在生產(chǎn)規(guī)模不大的中、小型車間,銅合金的熔化、精煉及變質(zhì)處理在同一坩堝爐內(nèi)進(jìn)行,當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模較大時(shí),常常采用雙聯(lián)法。即銅合金的熔化在容量較大(200kg以上)、熔化速度快、爐體可以傾轉(zhuǎn)的柴油或煤油坩堝爐中進(jìn)行,熔化后的銅液則澆入包后轉(zhuǎn)入爐氣穩(wěn)定、爐溫容易控制、勞動(dòng)條件較好、但熔化速度較慢的電阻坩堝爐中進(jìn)行精煉、變質(zhì)處理及保溫。
五、反射爐及其熔煉技術(shù)
反射爐按能源區(qū)分為火焰反射和電阻反射爐兩類。熔煉技術(shù)亦分為火焰反射爐熔煉技術(shù)和電阻反射爐熔煉技術(shù)。
六、火焰反射爐及其熔煉技術(shù)
①火焰反射爐分固定式或回轉(zhuǎn)式(可請(qǐng)式),可用來(lái)熔煉純銅和銅合金,容量較小時(shí)做成可傾式的;鹧娣瓷錉t是利用高溫火焰經(jīng)爐頂輻射及火焰直接傳熱來(lái)加熱和熔化爐料的。可用固體、液體和氣體作燃料,現(xiàn)多用液體和氣體燃料。爐膛溫度可達(dá)1600~1700℃。這種熔爐容量較大,為幾百千克到幾十噸,可達(dá)120t。多用于紫銅的熔煉。②液體燃料熔銅反射爐,爐子容量分別為10t和40t。這種爐子的燃燒室和熔煉室在一起,由噴嘴霧化后的油粒與空氣邊混合邊燃燒。高溫火焰順著向下傾斜的爐頂運(yùn)動(dòng),在前墻轉(zhuǎn)彎后掠過(guò)熔池,從開(kāi)設(shè)在后墻下部的三排煙口流入煙道從爐內(nèi)排出。金屬的加熱和熔化主要是靠被加熱到高溫的爐頂、爐墻的輻射傳熱,以及火焰流動(dòng)中的輻射和對(duì)流傳熱。③爐頂受熱強(qiáng)度大,溫度高,宜用熱穩(wěn)定性好的耐火磚砌墻;鹧娣瓷錉t的優(yōu)點(diǎn)是爐膛容積大,可熔化大塊爐料,爐子容量大,生產(chǎn)率高,經(jīng)修補(bǔ),可熔煉300爐次左右,廣泛使用在鑄件重、產(chǎn)量大的鑄銅車間。其缺點(diǎn)是熔池表面積大。深度淺,爐氣與金屬直接接觸,造成熔體氧化,揮發(fā)燒損較大,一般為3%~6%;有溶劑熔煉時(shí),燒損小些,為下限。金屬上下層沒(méi)有對(duì)流,溫度和成分不夠均勻,故需采取強(qiáng)化攪拌措施。火焰反射爐的生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大,爐氣帶走的熱量多,爐體的蓄熱損失也大。加之熔池受熱面積大,火焰反射爐的熱效率低,煙塵容易污染環(huán)境。采用機(jī)械下料和攪拌器,可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;采用高壓富氧噴嘴的附設(shè)一套換熱裝置,可提高生產(chǎn)率和熱效率。石墨銅套批發(fā)
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