Отчет по практике на ОАО "КЭМЗ"

      Плавка  меди ведется под слоем древесного угля. На дно разогретого тигля  забрасывают хорошо прокаленный  древесный уголь в таком количестве, чтобы он закрыл поверхность расплавленного металла на 15-20 мм. (≈500 г.). После этого, сверху на уголь начинают загружать шихтовые материалы (медь, медные отходы): сначала мелочь, литники, скрап, а сверху – крупнее куски и прикрывают сверху древесным углем.

      По  возможности процесс расплавления меди нужно проводить быстрее  при температуре 1170-1250 ⁰С.

      После расплавления всей шихты металл перемешивают и раскисляют путем введения фосфористой меди в количестве 0,15% от веса расплавляемого металла. Например, на 100 кг меди необходимо 150 г. фосфористой меди. При этом содержание фосфора в фосфористой меди должно быть не более 7-10%.

      После раскисления необходимо взять технологическую  пробу на раскисленность меди. Производится данная проба следующим способом: заливают брусок меди толщиной 10-12 мм. и после охлаждения изгибают его. При изгибе проба не должна давать трещин. Если проба ломается или дает трещины, медь надо дополнительно раскислить.

      Образующийся  при плавке шлак, собирается скребками  и удаляется шлакоочистителем. И  уже после удаления шлака с  расплавленной меди, плавильщики  приступают к отливке деталей. 

      3.3.3 Плавка латуней

      3.3.3.1 Плавка латуни кремнистой ЛК16К4

      Рассмотрим  подробнее технологию плавки латуни кремнистой ЛК16К4.

      При плавке латуней кремнистых в качестве шихтовых материалов применяют чушки, возврат, переплав стружки. При этом шихта состоит из 80% свежих материалов и 20% отходов производства. Как правило, для плавки латуни кремнистой используются следующие материалы:

- сплавы  медноцинковые литейные (латуни);

- медь;

- цинк;

- кремний  кристаллический;

- бура (Na₂B₄O₇-10H₂O);

- сплав  медно-фосфористый;

- битое  стекло (бутылочный бой);

- олово;

- свинец.

      Применение  при плавке латуни древесного угля запрещается. При плавке в качестве покровного флюса используют буру или  битое стекло в количестве 0,25% от массы шихты. Буру в сухом виде загружают одновременно с шихтой.

      При плавке латуни из шихты, состоящей из свежих металлов, сначала расплавляют  медь.  При этом температура ванны сплава доходит до 1130-1150 ⁰С и после этого производят раскисление меди фосфористой медью из расчета 0,3-0,4% от массы меди. Например, на 100 кг меди берут 300-400 г. Фосфористой меди. После раскисления меди вводят подогретый до 200 ⁰С кремний. Сплав тщательно перемешивается, если всплывают куски кремния, их вновь погружают под зеркало сплава при помощи шлакосъемника.

      После полного растворения кремния  производят присадку подогретого до 150-200 ⁰С цинка. Сплав тщательно перемешивается. После перемешивания сплава производят счищение шлаков, и затем в несколько приемов загружают отходы и чушки переплава из стружки, подогретые до 100-150 ⁰С. Сплав нагревают до заданной температуры 1100-1150 ⁰С. При данной температуре сплав готов к заливке.

      Перед заливкой формы сплав необходимо проверить на содержание газов путем  взятия пробы. Проба осуществляется следующим образом: сплав заливается в металлический стаканчик. При избыточном количестве газов в сплаве происходит «рост» пробы в стаканчике. В таком случае необходимо произвести «замораживание» сплава путем охлаждения его до температуры затвердевания 650-700 ⁰С и затем быстро нагревают его до температуры разливки (1100-1150 ⁰С).

      Одновременно  с проверкой содержания газов  необходимо проверять сплав на раскисление. Качество раскисления определяется осмотром залитой пробы, изгибом  этой пробы до определенного угла или ковкой ее. Качественно раскисленный сплав дает пробу с чистой поверхностью и нормальной усадкой в виде воронки или утяжины. Технологические пробы (залитый и охлажденный брусок толщиной 10-12 мм.) ломают и сравнивают с эталоном. Проба в изломе должна быть чистой, однородной и мелкокристаллической.

      В случае, когда сплав содержит оборотный  сплав этой же марки, то его загружают  одновременно с медью, однако при  условии, что масса свежих металлов не превышает 30-40% от массы всей шихты. Если количество свежих металлов намного  превышает 30-40% массы всей шихты, то оборотный сплав загружают после расплавления меди и введения остальных элементов

       Готовность  латуни при плавке в индукционной печи определяется началом пульсации  паров цинка, что соответствует  температуре 1020-1030 ⁰С.

       Рассчитаем  состав шихты на плавку латуни кремнистой ЛК16К4. При этом рассмотрим два варианта: с превалированием свежих материалов и превалированием отходов производства.

1. Расчет шихты из свежих материалов (на 100 кг сплава).

Состав  шихты:

- свежие  материалы   – 80%;

- отходы  производства  – 20%.

      Химический  состав: Zn-16%, Si – 4%, Cu – 80%.

      Угар  элементов: Zn-3%, Si – 1,5%, Cu – 2%.

      Компенсация угара:

Zn = ;

Si = ;

Cu = .

      Масса элементов, вносимых отходами производства:

Zn = ;

Si = ;

Cu  = .

      Масса элементов, вносимых свежими материалами:

Zn = ;

Si = ;

Cu  = .

      Все результаты подсчетов занесем в  таблицу:

Таблица 3.5 – состав шихты из свежих материалов

 

2. Расчет  шихты из отходов  производства (на 100 кг сплава)

Состав шихты:

- свежие  материалы   – 40%;

- отходы  производства  – 60%.

      Химический  состав: Zn – 16%, Si – 4%, Cu – 80%.

      Угар  элементов: Zn-3%, Si – 1,5%, Cu – 2%.

      Компенсация угара:

Si = ;

Zn = ;

Cu = .

      Масса элементов, вносимых свежими металлами:

Si = ;

Zn = ;

Cu = .

      Масса элементов, вносимых отходами производства:

Si = ;

Zn = ;

Cu = .

      Все расчеты внесем в таблицу 

Таблица 3.6 – состав шихты с применением отходов

 

       3.3.3.2 Плавка латуни свинцовой ЛЦ40С

      Технология  плавки свинцовой латуни по своим общим требованиям схожа с технологией плавки латуни кремнистой. То есть при плавке латуни свинцовой в качестве шихтовых материалов применяют чушки, возврат, переплав стружки. При этом шихта состоит из 80% свежих материалов и 20% отходов производства.

       При плавке в качестве покровного флюса  используют буру или битое стекло в количестве 0,25% от массы шихты. Буру в сухом виде загружают одновременно с шихтой.

      При плавке латуни из шихты, состоящей из свежих металлов, сначала расплавляют медь.  При этом температура ванны сплава доходит до 1130-1150 ⁰С и после этого производят раскисление меди фосфористой медью из расчета 0,3-0,4% от массы меди. После раскисления в расплав вводят цинк и свинец. При вводе цинка в сплав необходимо соблюдать особую осторожность. В латунь цинк вводится предварительно подогретым и небольшими порциями, для того чтобы исключить выбрасывание металла.

      Для уменьшения снижения газов в свинцовой  латуни сплав нагревают до температуры 1150-1160 ⁰С и выдерживают при данной температуре 10-15 минут. В данной ситуации, выделяющиеся при выдержке пары цинка, механически увлекают за собой растворенные газы и удаляют их из жидкого сплава. Однако при выдержке сплава происходит повышенный угар цинка. Для того, чтобы компенсировать повышенный угар, перед заливкой цинка в печь вводят дополнительное количество цинка, около 1% от массы сплава. Например, на 100 кг сплава необходимо добавить дополнительно 1 кг цинка.

      После окончания выдержки сплав охлаждают  до температуры 1050-1100 ⁰С и проверяют, путем взятие пробы тем же способом, что и при плавке кремнистой латуни, содержание в нем газов.

  Ввиду того, что медные сплавы имеют склонность к поглощению газов и окислению, при заливке форм необходимо поддерживать небольшую высоту струи, не прерывать ее и не допускать разбрызгивания сплава.

      Рассчитаем  шихту на плавку свинцовой латуни ЛЦ40С.

      Состав  шихты:

- свежие  материалы   – 80%;

- отходы  производства  – 20%.

      Химический  состав: Zn – 40%, Pb – 2%, Cu – 58%.

      Угар  элементов:  Zn – 3%, Pb – 1%, Cu – 2%.