Отчет по практике на ОАО "КЭМЗ"

 

  В качестве исходных шихтовых материалов необходимо применять следующие материалы:

- силумин  в чушках АК12пч (СИЛ 0), АК12оч (СИЛ 00) (ГОСТ 1583-93);

- магний  первичный в чушках Мг 95 (ГОСТ 804-93);

- алюминий  первичный в чушках А7, А6, А85 (ГОСТ 11069-2001);

- цинк Ц0, Ц1 (ГОСТ 3640-94) – допускается замена цинковыми анодами;

- отходы  литейного производства – АК7ч  (литники, прибыли, бракованные  отливки);

- возврат  сплава АК7Ц9 (литники, прибыли,  бракованные отливки);

- флюс  «ФУРМ-А1» (ТУ 1711-004-34667342-02).

      В качестве дополнительных материалов при  переплаве применяются:

- аргон  газообразный – расход 1 м³ на 1 т расплава (ГОСТ 10157-79);

- ветошь  обтирочная сортированная (ТУ 63-032-15-89);

- сжатый  воздух.

      С целью минимизации брака, технологической  инструкцией запрещено употреблять  в шихту материалы без сертификата  или контрольного анализа заводской  лаборатории.

      Рассмотрим  типовой состав шихты на 100 кг готового сплава:

1) из  первичных материалов 
 

Таблица 3.3 – состав шихты из первичных  материалов

 

2) с  использованием в качестве материалов 30% отходов АК7Ц9

Таблица 3.4 – состав шихты с использованием отходов

 

      Расчет  шихты для сплава АК7Ц9 необходимо производить на следующее среднее  содержание элементов:

- кремний   – 7,0%;

- магний – 0,25%;

- цинк    – 9,5%;

- алюминий   – 83,2%.

      При этом необходимо учитывать угар элементов  при плавке:

- кремний   – 2,0%;

- магний   – 3,0%;

- цинк    – 2,0%;

- алюминий   – 2,0%.

      Разрешается производить корректировку состава  шихты мастеру участка или  плавильщику, в зависимости от химического  состава по данным экспресс-анализа  по сертификату. При этом состав шихты для каждой плавки должен быть записан в плавильный журнал.

      Рассмотрим  подробнее процесс подготовки шихты, инструмента и печей, необходимых  для плавки алюминиевого сплава.

      Материалы, применяемые в шихте, должны быть сухими, очищенными от песка, формовочной смеси и других загрязнений. Для ускорения процесса плавки рекомендуется подогревать шихту.

      Если  существует необходимость резки  чушек магния на ленточной пиле необходимо выполнять следующие требования:

- перед  началом работы очистить пилу  от алюминиевых спилок;

- во  избежание перегрева необходимо  периодически смазывать пилу  машинным маслом;

- резка  магния должна производиться  только остро заточенными пилами;

- в случае  возгорания магния запрещается  тушить пожар водой или огнетушителями;

- необходимо иметь рядом с ленточнопильным станком банку с песком, лопат или совок и асбестовое одеяло

      Во  избежание нарушения технологического процесса плавки на рабочем месте  плавильщика обязательно должна висеть памятка о правилах подготовки шихты и инструмента.

      Все инструменты, применяемые в процессе плавки необходимо очистить от плены  и предварительно подогреть над  зеркалом металла не менее 5 минут  или же постоянно держать на своде  печи, а затем – окрасить. Во избежание  взрыва и выброса металла из печи, инструмент необходимо погружать в металл медленно.

      Рассмотрим  технологический процесс плавки сплава АК7Ц9 в различных литейных печах (индукционные и машины для  литья под давлением).

1. Приготовление сплава в печах «Otto Junker» MFT Cu250 и «Nabertherm».

       В первую очередь в тигель печи загружается чушковой алюминий и силумин. По мере расплавления материалов плавильщики начинают загружать отходы собственного производства.

       После расплавления всей шихты при температуре 700-740 ⁰С в печь водится предварительно подогретый цинк. Цинк вводится предельно осторожно, отдельными кусками массой от 6 до 9 кг, тщательно перемешивая сплав для равномерности его распределения по всему объему ванны.

       Затем, после полного растворения цинка  при температуре 700-740 ⁰С вводится с помощью колокольчика металлический магний. Каждую порцию металлического магния необходимо перемешивать до полного растворения.

       Далее, в соответствии с технологическим  процессом необходимо снять шлак и провести рафинирование металла  при температуре 720-750 ⁰С. Предварительно необходимо произвести замер температуры контрольным теплоизмерителем. Рафинирование жидкого металла производится флюсом «ФУРМ-А1» (флюс универсальный рафинирующий и модифицирующий) для алюминиевых сплавов в количестве 0,1-0,15% от массы металлозавалки  в печи. Флюс необходимо вводить под зеркало металла, энергично перемешивая и, при этом, не касаясь дна от 3 до 5 минут (до прекращения сильного горения).

       Далее необходимо дать металлу отстояться в течение 7-10 минут, затем тщательно  очистить зеркало металла от шлака и отлить пробы для химического анализа и проверки механических свойств (проба, направляемая в ЦЗЛ для экспресс-анализа должна иметь сопроводительный лист, заполненный технологом литейного участка).

       При заливке металла необходимо соблюдать следующие требования:

- выпуск  металла производить в хорошо  подготовленный и разогретый  газовой горелкой ковш;

- проверить  футеровку ковшей;

-  металл  должен заливаться при температуре  720-760 ⁰С; Сливной носок тигля пред выпуском плавки должен быть тщательно очищен и просушен;

- разлить  металл из ковша в изложницы.  Изложницы должны быть очищены  от песка и других посторонних  примесей.

       2.  Приготовление сплава в машине для литья под давлением БМ-19

       Перед включением печи необходимо установить температуру по потенциометру. Затем включается печь и нагревается до температуры 680-700 ⁰С. После нагрева печи до требуемой температуры, в печь загружаются чушки сплава АК7Ц9. После расплавления металла при температуре 720-740 ⁰С проводится рафинирование расплава флюсом «ФУРМ-А1» в расчете 0,1-0,15% от металлозавалки. Флюс вводится в расплав под зеркало металла, энергично перемешивается, не касаясь при этом дна.

       После вышеуказанных процедур необходимо дать металлу отстояться и уже  после этого тщательно очистить зеркало металла от шлаков.

       Помимо  рафинирования флюсом, в данной печи необходимо рафинировать металл аргоном. Для этого в расплав вставляется  трубка для рафинирования аргоном, давление устанавливается на уровне 0,2 атм. Рафинирование производится в течение 10 минут, после этого газ отключается. Металл отстаивается в течение 15 минут и далее снимается шлак. 

       3.3 Плавка цветных металлов и  их сплавов

       3.3.1 Общие требования к плавке цветных металлов и сплавов

       Рассмотрим  общие требования к плавке цветных  металлов и их сплавов на ОАО «Карпинский электромашиностроительный завод».

       Перед началом загрузки плавильной печи тигель тщательно очищают от шлака и  остатков металла, проверяют исправность  всех механизмов и подачи воды к водоохлаждаемой медной трубке индуктора.

       Стоит отметить, что перед началом плавки необходимо убедиться, что в печи не осталось вредных примесей – то есть, если в состав металла предыдущей плавки входили вредные для данного сплава примеси, необходимо провести промывную плавку.

       После того, как печь проверена и подготовлена к загрузке металлом, футеровку печи нагревают до 900-1000 ⁰С.

       Литейная  форма, ковш и плавильный инструмент должны быть хорошо просушены и не должны содержать влагу, чтобы при  заливке не выделялось большое количество газа. Все приспособления должны быть обработаны смазкой следующего состава:

-  керосин  осветительный – 70%;

- графит  серебристый – 30%.

       Или:

- хозяйственное  мыло – 50%;

- канифоль  – 30%;

- керосин  осветительный – 15%;

- графит  серебристый – 5%.

       Помимо  печи и инструмента все материалы, используемые в плавке должны проходить специальную подготовку. Например:

- древесный  уголь (чаще применяют березовый)  прокаливают при температуре  105-110 ⁰С в течение 3-х часов и используют только свежеприготовленный, нагретый докрасна, так как охлажденный ниже 100 ⁰С, он начинает энергично поглощать влагу;

- раскислитель  – фосфористую медь – перед  употреблением разбивают на мелкие  куски, сушат на крышке печи  до полного исчезновения следов  влаги;

- при  вводе цинка в сплав необходимо  соблюдать осторожность. Попадая в металл, цинк быстро испаряется, поэтому нельзя вводить его в сильно перегретый металл, так как в этом случае может произойти выбрасывание металла.

      В общем, все шихтовые материалы должны отвечать требованиям инструкции по плавке цветных металлов и сплавов, разработанной на ОАО «КЭМЗ».

      Для плавки цветных металлов и сплавов  шихтой могут служить как чистые металлы и сплавы, так и лом  и отходы цветных металлов и сплавов.

      Для плавки цветных металлов и сплавов  на предприятии используются следующие основные инструменты:

- тигельная  печь сопротивления ПП 100/12;

- лопата;

- клещи;

- шлакоочиститель  5000-0063.000;

- скребок  5000-0064.000;

- весы  для взвешивания раскислителей  (цена деления не более 20г.);

- респираторы  лепестковые;

- часы;

- ковши  разливочные 06.015-78; 5000-0039.000;

- молоток;

- ведро.

      Рассмотрим  подробнее технологические процессы плавки конкретных цветных металлов и сплавов. 

      3.3.2 Плавка меди

      Перед загрузкой материалов печь должна быть хорошо нагрета до температуры 900-1000 ⁰С.