Плавка металла: Индукционная плавка

Плавка металла в домашних условиях: оборудование, инструкция

Уже давно мужчины стали думать о том, как создать собственную печь для плавки металла в домашних условиях. Она должна быть портативной и соответствовать всем условиям. На производстве установлены печи для плавки большого количества металла. В домашних условиях можно собрать печь для плавки до пяти килограмм алюминия. Рассмотрим, как сделать плавильню в домашних условиях.

Плавка металла в домашних условиях

Оборудование и материалы, которые понадобятся

Для того, чтобы произвести плавку металла необходимо купить следующие компоненты для изготовления:

• огнеупорный кирпич;
• гвозди;
• трансформатор;
• медный провод;
• графит;
• слюда;
• асбестовые и цементные плитки;
• газовая горелка;
• тигель.

Размеры будут варьироваться от желания собирающего ее. Лучше создать небольшую печь для переплавки металлов, если вы хотите ее использовать только для своих нужд. Вы потратите меньше времени на ее изготовление, и на разогрев ее будет тратиться малое количество киловатт. Если вы делаете ее на солярке или на угле, то не забудьте про установку теплоизоляции и поддува воздуха.

Самодельные тигели

В электропечи плавятся такие металлы, как железо, никель, олово, медь. Напряжение на выходе в электропечи должно быть больше, а значит и расстояние между электродами будет увеличиваться. Щетки от электромотора подойдут вместо электродов.

Пошаговая инструкция

Как сделать плавильную печь в домашних условиях -прочтите в следующей инструкции:

• Устанавливается высокочастотный генератор переменного тока.
• Обмотка в виде спирали. Изготавливается из медной проволоки.
• Тигель.

Все эти элементы помещаются в один корпус. Чашечка для плавления помещается в индуктор. Обмотка подключается к источнику питания. Когда включается ток, то появляется электромагнитное поле. Образовавшиеся вихревые токи проходят сквозь метал в чашечке и нагревают его. Происходит плавление.

Самодельная муфельная печь

Положительные свойства индукционной печи в том, что при переплавке металлов получается однородный расплав, не испаряются легирующие компоненты, а плавление происходит довольно быстро. К тому же установка такой печи не вредит экосистеме и безопасна для использующего ее.

Охлаждение можно сделать с помощью вентилятора. Только последний должен располагаться как можно дальше от печи, иначе обмотка его будет служить дополнительным замыканием вихревых потоков. Это понизит качество плавления.

Печь из колесного диска

Особенности плавления некоторых металлов

Для того, чтобы расплавить металл в домашних условиях этот элемент необходимо поместить в небольшую чашечку или тигель. Чашка с материалом вставляется в печь. Затем начинается его плавка. Чтобы расплавить драгоценные элементы их помещают в ампулу из стекла. Для того, чтобы сделать сплав из нескольких компонентов следуют такой инструкции:

• Вначале в чашечку для плавления кладется тугоплавкий элемент – медь или железо.
• Затем кладется более легкоплавкий компонент – олово, алюминий.

Плавка алюминия в самодельной печи

Сталь является тугоплавким материалом. Ее температура плавления составляет тысячу четыреста градусов по Цельсию. Поэтому, чтобы расплавить сталь в домашних условиях надо следовать следующей инструкции:

• Для плавки стали в домашних условиях ввести дополнительные регенераторы. Если печь работает на электричестве, то используется электроэнергия.
• При индукционном нагреве добавляются шлаки. Они увеличивают быстроту плавки.
• Постоянно вести наблюдение за показаниями приборов. Если необходимо, то понижать температуру плавления, переходя на более умеренный режим.
• Всегда верно определять готова ли сталь к работе или к плавлению. Выдерживать все вышеперечисленные шаги. Только тогда металл на выходе будет качественного изготовления.

Плавка металла

Для плавки железа в домашних условиях печь необходимо заранее прогреть. Вначале помещается крупный кусок, а потом мелкие. Железо необходимо вовремя переворачивать. А правильно расплавленный металл будет иметь шаровидную форму.

Если вы собираетесь сделать бронзу, то вначале необходимо поместить в лунку для плавления медь. Так как этот компонент более тугоплавкий. Когда медь расплавилась добавляется олово.

Ни в коем случае нельзя плавить такие элементы, как кадмий, свинец или цинк. При выгорании они образуют ядовитый дым желтоватого цвета.

А при плавке алюминия, олово или железа необходимо соблюдать неспешность. Расклепывать медленно и делать это надо небольшим молотком. Часто нагревайте материал до покраснения и остужайте в холодной воде. Только тогда вы получите идеальный сплав на выходе.

Плавка металла

Компания Проминдуктор производит индукционные плавильные печи для плавки металла. У нас их можно купить по цене от производителя.

Индукционные тигельные печи (ИТП) широко применяются в промыш­ленности для плавки черных и цветных металлов (алюминия и его сплавов) как на воздухе, так и в вакуу­ме и в защитных атмосферах. В настоящее время используются такие ИТП ем­костью от десятков грамм до десятков тонн. Тигельные индукционные печи применяют главным образом для плавки высококачественных сталей, драгоценных металлов, сплавов из алюминия и других специальных сплавов, требующих особой чистоты, однородности и точности химического состава, что недостижимо при плавке в пламенных и дуговых пе­чах.

Для небольших предприятий, ИП, художественных мастерских с маленькими объемами выплавки, когда существует ограничение по площади или электроэнергии, используют малогабаритные транзисторные индукционные плавильные установки; индукционные печи 5-230 кг.

Для крупных предприятий, с большими объемами выплавки металлов (в том числе алюминия) и серийным выпуском продукции используют индукционные плавильные установки от 250 кг загрузки и более; индукционные печи 250-50000кг .

Достоинства индукционных тигельных печей:

1. Выделение энергии непосредственно в загрузке, без промежуточных на­гревательных элементов. Интенсивная электродинамическая циркуляция расплава в тигле, обес­печивающая быстрое плавление мелкой шихты и отходов, быстрое выравнивание температуры по объе­му ванны и отсутствие местных пе­регревов и гарантирующая получе­ние многокомпонентных сплавов, однородных по химическому соста­ву.

2. Принципиальная возможность соз­дания в печи любой атмосферы (окислительной, восстановительной, нейтральной) при любом давлении (вакуумные или компрессионные печи).

3. Высокая производительность, дости­гаемая благодаря высоким значени­ям удельной мощности (особенно на средних частотах).

4.Возможность полного слива металла из тигля и относительно малая масса футеровки печи, что создает условия для снижения тепловой инерции благодаря уменьшению тепла, ак­кумулированного футеровкой. ИТП этого типа весьма удобны для пе­риодической работы с перерывами между плавками и обеспечивают возможность для быстрого перехода с одной марки сплава на другую.

5.Простота и удобство обслуживания установки, управления и регулирования процесса плавки, широкие возможности для механизации и автомати­зации процесса.

Плавка металла — ТомИндуктор

Индукционные печи для плавки металла представляют собой комплекс оборудования, как правило включающего индуктор, каркас, плавильный тигель, вакуумную систему (при необходимости), механизмы наклона печи. Тигель цилиндрической формы выполняется из огнеупорного материала и помещается в полость индуктора.

Индукционные плавильные печи имеют ряд преимуществ, которые выгодно отличают их от функциональных аналогов:

• Выделение энергии происходит непосредственно в загрузке, без промежуточных нагревательных элементов, что обеспечивает высокий КПД процесса плавления;
• Электродинамическая циркуляция (перемешивание) расплава в тигле позволяет получать многокомпонентные сплавы, однородные по химическому составу;
• Принципиальная возможность создания в печи любой атмосферы (окислительной, восстановительной или нейтральной) при любом давлении;
• Высокие значения удельной мощности, что обеспечивает более высокую производительность;
• Особенности конструкции, позволяющие производить полный слив металла из тигля и относительно малая масса футеровки печи, что обеспечивает возможность быстрого перехода с одной марки сплава на другую;
• Простота регулировки процесса плавки;
• Удобство обслуживания печи;
• Малое загрязнение воздуха в процессе плавки.

ООО «ТомИндуктор» разрабатывает и производит индукционные плавильные печи различного назначения с емкостью тигля до 500 кг, а также отдельные узлы плавильных печей для их модернизации и ремонта.

Серийно выпускается индукционная плавильная печь TIS 160/АLС-MM для плавки черного и цветного металлов.

Технические характеристики печи:

Гарантийный срок эксплуатации – 24 месяца.

Для получения подробной информации о технических характеристиках и консультации, воспользуйтесь формой обратной связи.

Плавильная печь для металлов

Плавильная печь – это оборудование, в котором нуждаются цеха, занимающиеся выплавкой металла тоннами за один цикл плавки, и предприятия вторичной обработки, плавящие небольшой объем черных и цветных металлов. Плавильная печь для металлов бывает различных видов и разделяется по объему плавки за один раз, а также по методу нагрева. Если выработка предприятия небольшая, и за один цикл достаточно плавить несколько килограмм металла, то в этих целях лучше всего подойдут электрические или индукционные печи.

Плавильная печь – основные виды

Как уже было отмечено выше, плавильные печи разделяются по видам, и ниже мы рассмотрим основные виды печей, способные производить плавку металлов.

• Термические печи – источником тепла, как правило, выступает специальный газ или нагретый до нужной температуры воздух.
• 
  Электрические печи – название уже говорит за себя. Как правило, в электрических печах плавка осуществляется при помощи активного использования электрической энергии.
• 
  Муфельные печи – в качестве источника тепла для плавки металла в таких печах выступает специальный ТЭН.
• 
  Печи сопротивления – для нагрева металла используется огромное количество тока.
• 
  Дуговые печи – для нагрева металла применяют высокую температуру электрической дуги.
• 
  Индукционный печи – для нагрева и плавки металла данный вид печей использует мощное электромагнитное поле, вырабатываемое индуктором.
• 
  Индукционные плавильные печи на сегодняшний день являются наиболее востребованными, потому что обладают рядом преимуществ, позволяющих быстро получить качественный чистый сплав.

Индукционная плавильная печь – устройство

Принцип работы индукционной плавильной печи базируется на явлении токов Фуко (вихревые токи, вырабатываемые индуктором).

Индукционная плавильная печь выполнена в виде трансформатора, где расплавляемые металлы выполняют функцию сердечника, нагреваясь до заданной температуры и продолжая плавиться от выработанного тепла. Плавить в индукционной печи можно только проводящие электрический ток материалы – металлы. Индуктор в плавильной печи выполнен в виде катушки из нескольких витков толстой медной трубки.

Шихта, подготовленная к плавке, погружается в специальную емкость, называющуюся тигель. В тигле металл нагревается до заданной температуры и начинает плавиться. Индукционная плавильная печь идеально подходит для плавки всех видов металла, потому что ее мощности достаточно для нагрева до температуры, при которой начнут плавиться даже самые тугоплавкие металлы.

Индукционная печь для плавки металла

Индукционная печь для плавки металла

Индукционная печь для плавки металла – самое востребованное промышленное оборудование в металлургической отрасли.   Такие печи идеально подходят для плавки черных, цветных и драгоценных металлов. Данное оборудование широко применяется на литейных заводах, а также на машино и судостроительных предприятиях, которые оснащают свои цеха такими печами. Благодаря таким технологиям развитие современного металлургического производства идет ускоренными темпами, а так-же благодаря высокому спросу на продукцию из металла.

По вопросам приобретения оборудования и обращайтесь в отдел маркетинга ООО «Термолит»

Тел./Ф.: (0619) 42-40-12; 42-02-19; 42-03-14

Моб.: (095)040-75-17; (098)63-502-63;

E-mail:  [email protected];

Устройство печи для плавки металла

Сталь, чугун, медь, латунь, бронза, алюминий хорошо переплавляются в индукционных плавильных печах. Работают они под влиянием электромагнитного поля, что способствует хорошему перемешиванию металла во время плавки. Печь оснащена наклонным устройством, при помощи которого происходит слив металла в литейный ковш. Гидравлическая система обеспечивает плавный наклон плавильного узла. Внутри данного узла расположен индуктор, который выполнен в виде медной катушки. Для плавки металла в плавильном агрегате используется два вида тиглей – футерованный и графитовый. Для черных металлов используют набивную футеровку, для цветных применяют графитовые тигли. Во время плавки металла происходит охлаждение двух контуров: внутренний ,в котором циркулирует дистиллированная вода, охлаждаемая внешним контуром(техническая вода).

Преимущества индукционной печи

Перед тем, как вы примите решение купить индукционную печь для плавки металла, стоит ознакомиться с ее многочисленными преимуществами:

• высокая экономичность процесса;
• сохраняется точность, а также однородность химического состава;
• в производстве используются только качественные и экологически безопасные материалы, асбест не применяется;
• используются самые надежные комплектующие: тиристоры, диоды, конденсаторы нового поколения, поставляемые надежными и проверенными поставщиками;
• очень высокая мощность плавки;
• благодаря технической оптимизации достигнута высокая производительность и коэффициент полезного действия;
• применение в производстве инновационных технологий;
• система опрокидывания печи надежно защищена;
• безотказность и надежность в работе;
• безопасность при эксплуатации печи;
• удобство и простота обслуживания, а также широкие возможности для автоматизации процесса;
• загрязнение воздуха невысокое.

Такие печи представлены во множестве вариантов, и различаются по таким показателям как:

• конструктивные особенности;
• организации процесса плавки;
• размеру рабочей камеры, весу;
• температурным показателям.

Индукционная печь в работе

Индукционная плавильная печь ООО Термолит, в работе/ Induction melting furnace in operation

Испытания Индукционной печи ИТПЭ-0.03/0.03 ТрМ1 Система охлаждения с теплообменником вода-воздух.

Плавильная печь ИТПЭ-0.25/0.25 в работе

Плавка бронзы на печи ИТПЭ-0.06 / Bronze melting at furnace ICMEF-0.06

Плавка латуни на печи ИТПЭ-0.06 / Brass smelting on a furnace ICMEF-0.06

Плавка стали на печи ИТПЭ-0.65 / Steel melting at furnace ICMEF-0,65

Структура условного обозначения ИТПЭ — ХХ/ХХХ ТГ Пример- ИТПЭ-0,4/0,35 ТГ1

Структура условного обозначения ИТПЭ — ХХ/ХХХ ТрМ Пример- ИТПЭ-0,03/0,05 ТрМ1

В комплект поставки ИТПЭ — ХХ/ХХ ТГ* входит:

* возможна комплектация двумя и тремя плавильными агрегатами

В комплект поставки ИТПЭ — ХХ/ХХ ТрМ* входит:

Технические характеристики

№	Тип печи	Емкость в тоннах	Мощность питающего преобразователя, кВт	Скорость расплавления и перегрева металла, т/ч	Напряжение питающей сети, В	Расход воды на охлаждение (общий), куб. м/ч	Удельный расход эл. энергии, квт.ч/т	Тип источника питания
1	ИТПЭ-0,005/0,01 ТрМ*	0,005	10	0,01	380	1,3	540	ВТГ-5-22
2	ИТПЭ-0,01/0,02 ТрМ*	0,01	20	0,02	380	1,5	540	ВТГ-20-22
3	ИТПЭ-0,03/0,05 ТрМ*	0,03	50	0,04	380	3,5	540	ВТГ-50-2,4/8,0/10,0
4	ИТПЭ-0,03/0,1 ТрМ*	0,03	100	0,06	380	3,8	540	ВТГ-100-2,4/4,0
5	ИТПЭ-0,06/0,05 ТрМ*	0,06	50	0,07	380	3,3	550	ВТГ-50-6,0
6	ИТПЭ-0,06/0,1 ТрМ*	0,06	100	0,11	380	4,5	530	ВТГ-100-2,4
7	ИТПЭ-0,1/0,1 ТрМ*	0,10	100	0,16	380	5,0	540	ВТГ-100-8,0
8	ИТПЭ-0,1/0,1 ТГ*	0,10	100	0,16	380	6,0	540	ТПЧ-100-2,4
9	ИТПЭ-0,16/0,16 ТГ*	0,16	160	0,23	380	8,5	550	ТПЧ-160-2,4
10	ИТПЭ-0,16/0,25 ТГ*	0,16	160	0,36	380	8,7	530	ТПЧ-250-2,4
11	ИТПЭ-0,25/0,25 ТГ*	0,25	250	0,38	380	8,9	550	ТПЧ-250-1,0
12	ИТПЭ-0,25/0,35 ТГ*	0,25	350	0,4	380	9,0	530	ТПЧ-350-1,0
13	ИТПЭ-0,4/0,35 ТГ*	0,40	350	0,58	380	9,8	540	ТПЧ-350-1,0
14	ИТПЭ-0,4/0,4 ТГ*	0,40	400	0,61	380	9,8	530	ТПЧ-400-1,0
15	ИТПЭ-0,4/0,5 ТГ*	0,40	500	0,76	380	10,0	520	ТПЧ-500-1,0
16	ИТПЭ-0,5/0,4 ТГ*	0,50	400	0,58	380	10,3	550	ТПЧ-400-1,0
17	ИТПЭ-0,5/0,5 ТГ*	0,50	500	0,60	380	10,5	530	ТПЧ-500-1,0
18	ИТПЭ-0,65/0,5 ТГ*	0,65	500	0,65	380	11,5	550	ТПЧ-500-1,0
19	ИТПЭ-0,8/0,65 ТГ*	0,8	650	1,0	380	18,0	560	ТПЧ-650-1,0
20	ИТПЭ-1,0/0,8 ТГ*	1,00	800	1,3	6000/10000	21,2	570	ТПЧ-800-1,0
21	ИТПЭ-1,5/1,2 ТГ*	1,50	1200	1,3	6000/10000	24,0	570	ТПЧ-1200-1,0
22	ИТПЭ-2,5/1,6 ТГ*	2,5	1600	2,3	6000/10000	27,2	570	ТПЧ-1600-0,5
23	ИТПЭ-3,0/1,6 ТГ*	3,0	1600	2,8	6000/10000	32,0	590	ТПЧ-1600-0,5
24	ИТПЭ-5,0/3,2 ТГ*	5,0	3200	5,2	6000/10000	41,0	590	ТПЧ-3200-0,25

Почему стоит сделать заказ в ООО «Термолит»

ООО «Термолит» – это предприятие по выпуску разнообразного индукционного оборудования для нагрева и плавки цветных и черных металлов. «Термолит» является лидером в этой сфере не только на рынке Украины, но и за рубежом. Все это благодаря надежной и стабильной работе, гарантировано высокому качеству продукции, быстрому выполнению заказов. Производитель имеет многолетний опыт в сфере индукционного нагрева, что является гарантией высокого качества производимого оборудования и высокого уровня сервисного обслуживания.

Индукционную печь для плавки металла купить в ООО «Термолит» позволит вам получить продукцию, отвечающую всем современным стандартам качества, а также необходимым характеристикам.

Предприятие «Термолит» – это прежде всего:

• разумная и доступная цена от производителя;
• выполнение заказа в кратчайшие сроки;
• оборудование исключительно высоких стандартов качества;
• выполнение заказов любой сложности;
• надежность и безопасность в эксплуатации всего производимого оборудования.

Немаловажным фактором в наше время является стоимость оборудования. Индукционная печь для плавки металла, цена на которую является весьма доступной, благодаря тому, что покупка совершается непосредственно у производителя. Вам нет необходимости переплачивать посредникам, а значит вы получите лучшее оборудование по приемлемой стоимости.

Также мы гарантируем сервисное обслуживание на самом высоком уровне. Ввод оборудования в эксплуатацию происходит в минимальные сроки, с соблюдением всех правил монтажа и наладочных работ. Для каждого заказчика мы обеспечим гарантийное обслуживание, а также поддержку после окончания гарантийного срока.

Обращайтесь к нам, и мы профессионально выполним заказ любой сложности.

• 13Декабрь

  0

  Плавка металла дуплекс-процессом на индукционной печи ИТПЭ-1,0/0,8-0,4 ТГ2

  В 2017 г. ООО «Термолит» была произведена индукционная печь ИТПЭ-1,0/0,8-0,4 ТГ2 с двумя плавильными агрегатами и запущена на предприятие ООО…

  Узнать больше

• 11Ноябрь

  0

  Отгрузка плавильной печи ИТПЭ-2,0/1,6 ТГ2 в Грузию

  В конце прошлой недели ООО «Термолит» осуществило отгрузку индукционной плавильной печи ИТПЭ-2,0/1,6 ТГ2 для предприятия в Грузии. Ранее Заказчики приезжали…

  Узнать больше

Правильные условия для плавки металла

Описание проекта

Профессионалы литейного производства с уверенностью подтвердят, что процесс изготовления жидкого металла – один из самых сложных и ответственных в литейном производстве.

До начала процесса плавки рассчитывается шихта (затрачиваемые материалы и их количество для получения конечно продукта).

Материалы поступают в печь в следующем порядке: тугоплавкие, затем – легколетучие и сильноокисляющиеся (шлаки и флюс засыпаются именно в момент подачи первой порции шихты).

Как правило, при выплавке металл взаимодействует с влагой, воздушными массами и прочими веществами, что приводит к образованию загрязнений. В таком случае, сплав очищается с помощью рафинирования. Цветные металлы рафинируются различными способами, самым простым является отстаивание.

Процесс плавки стали с помощью электрической дуговой печи происходит в 3 ступени:

Расплавление шихты (на скорость влияют состав шихты и поступлениетепла),

Окисление (удаляются сопутствующие элементы и газы – их основная часть),

Доведение плавки (происходит удаление серы, раскисление и легирование).

Важным фактором в процессе плавки стали является создание специальных условий, чтоб снизить уровень содержания нежелательных элементов.

Специалисты выделяют водяной пар, как важнейший компонент, присутствующий в топочной атмосфере и в сырьевом газе, так как он отражает химические процессы во время взаимодействия газа и металлических деталей.

В условиях плавки целевая точка росы может претерпевать изменения в диапазоне примерно от от —60°C до +35°C , так как процессы происходят при экстремально-высоких температурах в печах.

Компания «Автехсис» предлагает датчики точки росы и температуры от ведущих мировых поставщиков. Уточните у специалистов о наличии модификаций приборов со встроенной системой отбора проб.

Металлы плавка под вакуумом — Справочник химика 21

    Индукционные лабораторные высокочастотные печи для плавки металлов в вакууме и защитной газовой среде. Если для получения чистых металлов и сплавов требуется вести процесс в отсутствие кислорода воздуха, то для плавки применяют вакуумные высокочастотные индукционные печи. Емкость тигля таких печей может составлять от долей куб. сантиметра до 0,6—0,7 л, что дает возможность расплавлять от 0,2—0,3 г до 4—5 кг стали (или соответственно большие или меньшие количества других металлов в зависимости от их удельного веса). [c.91]







    Плавка в вакууме позволяет удалять из расплавленных металлов и сплавов содержащиеся в них вредные примеси, такие как растворенные газы, некоторые легколетучие элементы и металлические включения, которые ухудшают свойства сплавов. Они повышают диффузионную подвижность атомов или ослабляют межзеренные сцепления при выделении по границам зерен. Такие примеси повышают ползучесть сплава или разупрочняют его под нагрузкой. Переплав металлов в вакууме значительно снижает количество вредных примесей. [c. 79]

    По указанной выше причине материал тигля для плавки металлов в вакууме не должен испаряться при рабочих температурах, а также не содержать или не образовывать в результате реакции с жидким металлом сильно летучих и легко диссоциирующих соединений. Так, например, не рекомендуется проводить плавку стали под вакуумом в кварцевых тиглях из-за значительной летучести кремниевой кислоты и оксида кремния. Плавка в вакууме также сильно ухудшает службы магнезитового тигля, удовлетворительно работающего при плавке в атмосфере воздуха. Здесь имеет место разложение материала тигля ввиду сильного испарения магния в вакууме. Испаряющийся магний конденсируется на холодных внутренних деталях печи и на смотровом стекле, что затрудняет ведение плавки. [c.96]

    Сорбированные газы могут быть эффективно удалены путем прогрева металла в вакууме или в газе, который не реагирует с данным металлом. Обычно для этого используется В одород, так как он одновременно восстанавливает имеющиеся окислы, а в дальнейшем может быть легко удален из металла благодаря высокой проницаемости (см. рис. 2-5 и 2-6). По существу обезгаживание может происходить в процессе плавки исходного материала, при предварительном обезгаживании отдельных деталей (в водородных или вакуумных печах) или путем прогрева собранной системы в процессе ее откачки. Так как проницаемость резко возрастает с повышением температуры, то с целью уменьшения времени, необходимого для проведения процесса обезгаживания, желательно вести этот процесс при возможно более высокой температуре. Верхний предел температуры обезгаживания определяется механической прочностью яри температуре прогрева или температурой плавления и давлением паров металла (см. приложение Б-2 и Б-4), [c.28]

    На основании этого положения был разработан метод плавки металлов под вакуумом (в металлургии). Металл, получаемый этим методом, содержит значительно меньшее количество растворенных газов, благодаря чему существенно улучшаются многие свойства металла. [c.325]

    Современной полупроводниковой и атомной технике необходимы металлы весьма высокой чистоты (содержание примесей порядка 10 % и менее). Важнейшими методами глубокой очистки металлов являются зонная плавка, разложение летучих соединений металлов на нагретой поверхности, переплавка металлов в вакууме и др. [c.168]

    При плавке металлов в вакууме выделяется значительное количество газов, которые должны удаляться при помощи вакуумных насосов. Первоначальный нагрев металла до 300—400° С сопровождается активной десорбцией газов, а также испарением и разложением загрязнений на поверхносги металла. При дальнейшем нагреве до 700— 1000°С (для стали) происходит практически полное выделение водо- [c.340]

    Установка для плавки металлов в вакууме [c.17]

    Особенность выплавки тугоплавких металлов в вакууме заключается в том, что раскисление их происходит не только за счет взаимодействия кислорода с углеродом, но и в значительной степени, особенно при электроннолучевой плавке, за счет испарения низших окислов, упругость пара которых выше давления пара самих металлов [22—24].  [c.211]

    Высокие температуры при плавке тугоплавких металлов в вакууме не исключают возможности термической диссоциации окислов и других соединений [28]. Помимо этого, присутствие в сплавах тугоплавких металлов элементов (титан, цирконий и др.), образующих стойкие соединения, например нитриды, приводит, вероятно, к снижению содержания азота за счет всплывания нитридных включений, т. е. аналогично механизму удаления азота, происходящему при плавке стали [4]. [c.211]

    Таким образом, определение полного содержания водорода в стали может быть достигнуто, по-видимому, для большинства легированных сталей только при плавке металла в вакууме. Это еще более повышает ценность метода вакуум-плавления, делая его действительно универсальным для анализа газов в стали. [c.169]

    Решение. Из уравнения (VII, 1) следует, что можно использовать нагревание образование реальных растворов для большинства газов также сопровождается выделением теплоты (вследствие относительно большой величины теплоты конденсации). В соответствии с уравнением (VII,7) можно применить вакуумирование и (или) пропускать инертный газ (на последнем принципе основано выделение газа на твердых пористых веществах, вносимых в раствор). Более эффективным является, конечно, сочетание нагрева с откачкой, что применяется, например, при плавке металла в вакууме. [c.192]

    Определение азота в металлах методом вакуум-плавления в безуглеродистом расплаве [127, стр. 239]. В тигель (из корунда) экстракционной кварцевой печи помещают 20 г никеля вакуумной плавки, загружают в установку пробы весом 0,15—0,4 г, систему вакуумируют, расплавляют никель, постепенно повышая температуру до 1800 С, дегазируют расплав 40—50 мин., затем сбрасывают в расплав образец и анализируют по обычной процедуре. После каждого определения обновляют ванну, добавляя 1—3 г никеля. В одном тигле анализируют 3—4 образца. [c.239]

    Плавка металла в вакууме позволяет значительно уменьшить количество примесей и растворенных газов в металлах. Соответствующее улучшение качества трансформаторной стали снижает гистерезисные потери, что дает большую экономию электроэнергии. Вакуумными методами получают ниобий, титан, тантал, бериллий. Вакуум применяется для пропитки и сушки обмоток электрических машин, при получении полимерных веществ и синтетических волокон, целлюлозы, азотных удобрений. Вакуумному выпариванию подвергают растворы веществ, которые из-за разложения нельзя сушить нагреванием, таких, как сахароза, витамины, антибиотики и другие продукты фармацевтической и пищевой промышленности. В медицине простейшими вакуумными приборами являются банки, сложнейшими — аппараты типа искусственное сердце и т. д. [c.10]

    При плавке металлов в вакууме выделяется значительное количество газов, которые должны удаляться с помощью вакуумных насосов. Первоначальный нагрев металла до 300—400° С сопровождается активной десорбцией газов, а также испарением и разложением загрязнений на поверхности металла. При дальнейшем нагреве до 700—1000° С (для стали) практически полностью выделяется водород и частично кислород. После окончательного расплавления выделяются в большом количестве кислород, азот, окись углерода. Процесс состоит из стадий нагрева, расплавления и рафинирования, во время которого удаляются остатки газа. Методом ва- [c.242]

    Плавка металлов в вакууме позволяет полностью избежать окисления металла, обезгазить его. В процессе вакуумной плавки возгоняются примеси, загрязняющие металл. [c.3]

    Эта печь снабжена рядом устройств, позволяющих вводить в тигель по ходу плавки легирующие присадки, производить замер температуры жидкого металла, взятие проб металла, осаживание шихты и пробивку мостов и пр. Печь снабжена мощной откачной системой, обеспечивающей поддержание в печи в течение всего времени плавки вакуума порядка 5 10 мм рт. ст. [c.17]

    Бестигельная зонная плавка находит широкое применение при очистке меди, никеля, ванадия, титана. Ее используют для очистки тугоплавких металлов в вакууме при электронно-лучевом обогреве. Так очищают рений, ниобий, тантал, вольфрам, [c.133]

    На основании этого положения был разработан метод плавки металлов под вакуумом -(в Металл, получаемый этим методом, содержит зна- [c.391]

    Для удаления газов из металлов существуют различные способы обезгаживание при плавке металлов в вакууме предварительный отжиг готовых металлических деталей в атмосфере газа (главным образом водорода) или в вакууме нагрев деталей в электровакуумном приборе во время операции откачки (обезгаживание электродов под печью, прямым накалом, высокочастотным прогревом и электронной или ионной бомбардировкой). [c.130]

    Для получения компактного металла применяется как металлокерампч. метод, состоящий в спекании брикетов из порошка металла в вакууме при 1100—1350°, так н метод литья в последнем случае используется плавка Т. в индукционных печах в тиглях нз ZrOa или ВеО, а также из графита или же дуговая плавка в водоохлаждаемом медном тигле в атмосфере инертного газа с нерасходуемым вольфрамовым или расходуемым торцевым электродом. Для получения компактного Т. особо высокой чистоты, в особеп-иости по содержанию газовых прпмесей, используется метод термич. диссоциации его иодида, получеи-иого взаимодействием черновой стружки металла с иодом ThJ4 диссоциирует на металлич. нити, нагретой до U00—1700 прп атом происходит существенная очистка Т. от ряда примесей. Так как Т. обладает хорошими пластич. свойствамп, ои может быть получен в виде листов, проволоки и др. изделий. [c.114]

    Электропечь ИСВ-0.06ПФ (рис. 6-6) по конструкции отличается от вышеописанной печи тем, что она состоит из двух самостоятельных камер плавильной, в которой размещается плавильная печь, и разливочной, в которой устанавливаются литейные формы. Камеры отделяются друг от друга вакуумным затвором. Печь первоначально предназначалась для прецизионного литья, при котором плавка сплава производится в вакууме, а заливка формы в атмосфере аргона. Однако печь может быть применена и для плавки и разливки металла под вакуумом. [c.290]

    Поворотные печи предназначены для плавки черных и цветньих металлов под вакуумом и слива их в изложницу. [c.7]

    Такой процесс разработан Нейшнл Лед Компани оф Огайо . Он состоит из следующих операций а) плавка чернового металла в вакууме в графитовом тигле б) разливка металла в горячий контейнер, который быстро вращается, чтобы весь процесс кристаллизации шел под действием центробежной силы в) извлечение заготовок блоков после охлаждения изложниц для последующей термообработки и обработки резанием. [c.512]

    ЭТИ методы не пригодны для исследования образцов германия высокой чистоты. Если после многократной переплавки и кристаллизации металла в вакууме в германии остается водород, то его нельзя будет выделить еще одной вакуумной плавкой (или нагреванием) прп анализе. Следовательно, необходимо было разработать более совернгенный метод выделения водорода из металлического германия. Мы применили сжигание металла в струе кислорода при этом водород сгорает в воду. Наряду с этим возникла задача определения крайне малых количеств водорода в форме воды. [c.37]

Metal Melt & Pour: жизнь отливки

Из литейной печи в изложницу

Электрический ток высокого напряжения плавит металл в этой электродуговой литейной печи.

Литейные заводы драматичны. Огромные печи, пылающие жаром, превращают куски металла в текущие огненные жидкости. Когда все будет готово, их содержимое выливается в ожидающие ковши под дождем искр. Рабочие направляют поток металла из печи в форму за теплозащитными экранами, защищая от опасностей температуры и материалов.В литейном цехе дизайн становится актуальным в необычном процессе создания повседневных предметов. Инновации в создании и поддержании температур, необходимых для различных сплавов, являются частью эволюции металлургии. Работа по плавлению и разливке металла выглядит как сцены из учебников истории, но именно здесь происходят некоторые из самых интересных научных исследований.

При производстве литого металла используются печи, которые могут быть достаточно горячими, чтобы перевести металл в жидкое состояние.Первыми в истории человечества рудами плавили свинец и олово: эти мягкие металлы можно плавить в жарком огне. Металлургам для создания более прочных металлов требовалось нечто большее, чем дровяной огонь.

Высокая температура и человеческий прогресс

Бронзовый век был основан на прочности меди. Впервые медь могла быть случайно выплавлена ​​в гончарной печи, которая работает как минимум на 200 ° C горячее, чем костер. Отсутствие письменных свидетельств того времени не позволяет с уверенностью сказать. В бронзовом веке печи, похожие на печи, использовались для извлечения различных элементарных компонентов из породы, плавящейся при разных температурах, причем медь была высшим призом за получение хорошей латуни и бронзы.

Есть свидетельства того, что люди использовали железо до железного века. Однако эти предметы были сделаны из обработанного железа, которое буквально упало с неба — метеоритное железо находится в относительно чистой форме по сравнению с земным железом. Его можно было нагреть и поработать так, как нашли. Однако настоящий железный век начался, когда люди выяснили, как извлекать полезное железо из руд, а для этого требуется плавление до мягкого, похожего на ириски, почти жидкого или жидкого состояния. Это достижение пришло в разные части земного шара в разное время, но повлекло за собой изобретение шаровидных печей и медленное накопление знаний в области черной металлургии.Блюмерные печи позволяют железу быть достаточно горячим, чтобы его можно было обработать для достижения чистоты, а не доводить металл до расплавленного состояния, но они помогли с медленным открытием химии железа. Одно дело плавить железо: чтобы сделать пригодный к употреблению прочный металл, необходимо правильное добавление углерода, а печи для производства шароваров были зависимы от углеродного топлива. Когда печи стали достаточно горячими, чтобы плавить железо, металлурги также должны были развить свое понимание флюсов, которые представляют собой добавки, используемые для очистки конечного металла, предотвращая образование оксидов.

Достижения, принесенные инновационным сочетанием печи и химии, продолжались на протяжении всей истории человечества. Металлургический прогресс, очевидно, положил начало бронзовому и железному векам, исходя из их имени. Промышленная революция ввела нас в стальной век. Двигатель внутреннего сгорания, железные дороги и современные методы строительства были бы невозможны без важного достижения, называемого процессом Бессемера, который пропускает кислород через расплавленную сталь, обеспечивая более высокие температуры и более быстрое производство, что позволяет массовое производство качественной стали.

Плавка против плавки

Плавка — это процесс удаления металлического элемента из добытой руды. Большинство металлов находится в виде прожилок в горных породах или в составе других элементов. Плавка — это первый этап добычи. Плавление — это то, что делают с металлическими сплавами или чистыми металлами. Переплавляют лом, выплавляют руду. Чугун — это необработанные слитки железа, полученные при плавке железной руды.

Доменные печи

Доменные печи, которые представляют собой очень высокие печи, в которые нагнетается сжатый газ, используются для плавки.Доменные печи в основном производят слитки из промежуточного сплава, например чугуна. Затем эти слитки отправляются на литейные предприятия, занимающиеся производством.

Производственные литейные заводы принимают сплавы и добавки и расплавляют их для получения определенных марок литого металла в плавильных печах других типов.

Ювелир использует тигель и паяльные лампы как плавильную печь для металла.

Типы литейных плавильных печей

Традиционно вагранки и тигельные печи были наиболее распространенными способами ковки металлов для литья; в наши дни распространены электродуговые и индукционные печи.

Тигельные печи

Тигельные печи — это основная разновидность металлических печей. Тигель — это сосуд, сделанный из материала, который может выдерживать невероятно высокие температуры, часто из керамики или другого тугоплавкого материала. Его ставят в источник тепла, как горшок в огне. Тигель заполнен или заряжен металлом и добавками. В современную эпоху тигельные печи все еще используются ювелирными мастерами, любителями приусадебных участков, некоторыми литейными цехами цветных металлов и литейными цехами, выполняющими очень мелкие объемные работы.Тигли могут варьироваться от очень маленькой чашки, в которой металлы плавятся с помощью паяльной лампы, как это делается в ювелирной мастерской, до больших сосудов, содержащих 50 фунтов материала. Тигли большего размера часто помещают в печь, похожую на печь, и их можно поднять для разливки или выливать материал сверху.

Купольные печи

Купольные печи длинные, дымоходные, наполнены угольным коксом и другими добавками. Топливо внутри вагранки разжигается, и когда печь достаточно нагревается, сразу же добавляется чугун и чугун.Процесс плавления чугуна вокруг кокса и добавок добавляет углерод и другие элементы и производит различные сорта чугуна и стали. Купольные печи больше не используются в производстве, так как электрическая дуга и индукционные методы более эффективны при выработке необходимого тепла. Тем не менее, есть места, где традиция поддерживает работу вагранок, например, в этом видео Да Шу Хуа, где китайские литейщики бросают расплавленное железо в стену, чтобы создать яркие искры, чтобы встретить Новый год.

Электродуговые печи

(ЭДП) начали использовать в конце 1800-х годов. Электроды пропускают электрический ток через металл внутри печи, что более эффективно, чем добавление внешнего тепла при одновременном плавлении больших объемов. Большая ДСП, используемая при производстве стали, может выдерживать до 400 тонн. «Заряд» этой стали часто состоит из тяжелого чугуна, такого как слябы и балки, измельченного лома от автомобилей и других вторсырья, а также слитков чугуна с плавильного завода.

После наполнения резервуара в металл помещаются электроды, между которыми проходит электрическая дуга.Когда металл начинает плавиться, электроды можно протолкнуть глубже в смесь или раздвинуть, чтобы создать большую дугу. Для ускорения процесса можно добавить тепло и кислород. Когда начинает образовываться расплавленный металл, напряжение может быть увеличено, поскольку шлак, образующийся на поверхности металла, действует как защитное одеяло для крыши и других компонентов ДСП.

Когда все расплавляется, вся печь наклоняется для выгрузки жидкого металла в нижний ковш. Иногда сами ковши могут быть меньшими по размеру электродуговыми печами, задачей которых является поддержание металла в горячем состоянии перед разливкой.

Индукционные печи

работают с магнитными полями, а не с электрическими дугами. Металл загружается в тигель, окруженный мощным электромагнитом из спиральной меди. Когда индукционная печь включена, катушка создает быстро меняющееся магнитное поле путем подачи переменного тока. По мере того как металл плавится, электромагнит создает в жидкости завихрения, которые автоматически перемешивают материал. Тепло в индукционной печи создается за счет возбуждения молекул в самом железе, а это означает, что все, что попадает в тигель, именно то, что выходит наружу: кислород или другие газы в систему не добавляются.Это означает меньшее количество переменных, которые необходимо контролировать во время плавки, но это также означает, что индукционная печь не может использоваться для рафинирования стали. Что входит, то выходит. Как и в ДСП, индукционные печи часто опрокидываются в ковши, расположенные ниже.

Индукционные печи очень распространены и просты в эксплуатации при высоком качестве входных материалов. Обычные модели могут производить 65 тонн стали на каждой загрузке.

Как и традиционные кузницы по металлу, эта индукционная печь является открытой и может загружать металл в горячем состоянии.

Все печи литейного цеха сталкиваются со смертельным врагом: паром. Вода, даже в небольших количествах, может вызвать разбрызгивание или взрыв, поэтому весь лом и ферросплавы, а также все инструменты, используемые в производстве, должны быть высушены перед использованием. У металлолома не должно быть закрытых участков, в которых могла бы оставаться вода или пар. Даже инструменты, используемые литейщиками, не должны содержать конденсата или влаги. На многих литейных заводах есть сушильные печи, чтобы убедиться, что металлолом и инструменты высохли до кости, прежде чем что-либо коснется литейной печи.

Ковши разливочные

После того, как металл расплавлен, его необходимо поместить в форму. В небольших литейных цехах все это может происходить за один этап: наклонный или выдвижной тигель может переносить металл из печи в песок. Однако это непрактично, когда печь вмещает много тонн металла. Обычно при производстве черных металлов ковши перекачивают меньшие порции расплава из основной печи.

Ковш наклоняется для разливки расплавленной стали. Расстояние избавляет рабочих от опасности.

В этих системах ковш может подавать металл прямо в изложницу.Однако перегрузочный ковш может подавать жидкость в накопительный бак или вторичную печь. Ковши для обработки — еще один доступный тип, используемый для разделения расплава на порции, как пекарь может разделить основное тесто, чтобы использовать его в качестве основы для других рецептов. Например, жидкий чугун может содержать агенты, добавленные в ковш для обработки, чтобы сделать углерод внутри него сферической формы, а не чешуйчатым, создавая более ковкий металл, называемый ковким чугуном.

Ковши

могут быть очень маленькими и подниматься литейщиками, или они могут вмещать многие тонны металла и нуждаться в механической поддержке.Самые большие ковши перемещаются через литейный цех с помощью ковшовой тележки, мостового крана или путевой системы.

Ковши всех типов предназначены для защиты рабочего от брызг, пламени или искр во время заливки. Некоторые ковши переливаются через верхнюю кромку или сливной носик, и их необходимо наклонять: у них часто есть шестерни, которые позволяют литейщику тщательно контролировать скорость разливки. У других ковшей разливочный носик находится на дне ковша, и разливка контролируется путем снятия и замены заглушки.

Сплавы для смешивания

Металлические сплавы состоят из смесей элементов, стандартизированных по формуле, которая определяет процентное содержание каждого типа, а также этапы его производства. В плавильных печах и ковшах литейного производства создаются эти типы сплавов для отливок.

Литейные заводы часто специализируются либо на черных сплавах, содержащих железо, либо на определенных цветных сплавах, таких как драгоценные металлы, сплавы на основе меди или алюминия.

Сортировка ферросплавов на чугун и сталь. Сплавы чугуна включают серый чугун, который включает кремний, и высокопрочный чугун, который имеет тип сферического углерода. Марки литой стали определяются процентным содержанием углерода и других добавок в смеси. Нержавеющая сталь — это сталь, в состав которой входит хром для предотвращения ржавчины за счет пассивирования.

Цветные сплавы включают в себя все остальные металлы, поэтому неудивительно, что существует дальнейшая специализация в литейном производстве цветных металлов. Некоторые предприятия специализируются на цинке, некоторые — на алюминии; другие работают в основном со сплавами на основе меди, такими как латунь и бронза.Однако есть кроссовер. Например, если конкретное литейное производство работает как с бронзой, так и с алюминием, они, вероятно, будут специализироваться на определенных сортах каждого из них.

С какими бы сплавами ни работал литейный завод, предпосылка изготовления расплавленного металла и заливки пустот для его придания одинаковой форме. Идея становится актуальной в тот момент, когда металл льется в форму.

Предыдущая запись: CoreMaking

Процесс литья металла

Следующая запись: Встряска и очистка

В какой момент плавится металл? Стол для плавки металлов

Металлы, как правило, имеют более высокую температуру плавления, чем многие другие материалы, и они способны менять форму под воздействием тепла — в отличие от древесины, которая просто разлагается.Когда температура становится достаточно высокой, ионы, из которых состоит металл, вибрируют все больше и больше, в конечном итоге разрывая связи, которые имеют его ионы, и позволяя им двигаться свободно.

Когда внутренняя структура металла начинает сдвигаться и связи ослабляются, он становится жидкостью. Прочность связи, которая зависит от самого материала, обычно определяет температуру плавления металла. Некоторые металлические сплавы будут иметь более высокие или более низкие температуры плавления, чем сами металлы, и они не всегда могут плавиться плавно.

Ваш путеводитель по плавке металлов

Обычно, когда кто-то спрашивает о температурах плавления металла, они ищут твердую температуру, до которой металл должен быть нагрет, что приведет к ожижению. Ниже представлена ​​интерактивная таблица, которая основана на различных научных источниках для определения точек плавления различных металлов:

9011

9011

9011 9011

95

9011

красный 3569

9011

9011

9011

9011

9011

4

Понимание сплавов

В нашем температурном списке присутствует множество металлических сплавов, но важно знать, что большинство из них имеют значительный температурный диапазон, которого они должны достичь. По мере изменения состава температура нагрева изменяется, и диапазоны расширяются примерно на 200 ° F.

Диапазон сплава означает, что он начинает иметь жидкое и твердое состояние, иногда одновременно, когда вы приближаетесь к общему диапазону плавления.

Все сразу

При работе с чистыми металлами вы, вероятно, заметите, что он плавится почти равномерно. Это контрастирует с другими элементами, такими как лед, который постепенно тает, и жидкость видна, в то время как куски твердого тела все еще находятся вокруг.

Теплопроводность — одна из главных причин такого равномерного плавления, поскольку металлы обладают исключительной теплопередачей. По сравнению со льдом, проводимость металла на порядки выше. Это означает, что если приложить тепло к одной части металлического стержня или стержня, то тепло будет распределяться очень равномерно по всей поверхности.

Чем плотнее металл, тем лучше его теплопроводность. Это позволяет металлообработке безопасно применять тепло в одном месте, но при этом должным образом нагревать весь кусок металла.

FB1S — Кузница дьявола

FB1S — Печь для плавки металлов с одной горелкой — теперь с горелкой новой модели DFP.
Наша печь для плавления металлов FB1S портативная, мощная и качественная. Предназначен для кузнецов и переработчиков металла. Эта высокотемпературная быстроплавкая пропановая печь предназначена для плавления металлов до температуры 2642 по Фаренгейту, 1450 ° C .Мы объединили эту печь с мощной горелкой DFP. Эта печь может плавить: золото, серебро, медь, алюминий, латунь, бронзу, чугун и другие металлы …

Внутренняя часть печи полностью облицована керамической ватой толщиной 1 дюйм и огнеупорным материалом толщиной 1 дюйм. Покрытый нашим специальным огнеупором, он может выдерживать температуру 3000 градусов по Фаренгейту, что увеличивает топливную эффективность печи до 40% и срок службы огнеупора до 50%. Пол печи изготовлен из огнеупорного цемента, что обеспечивает превосходную прочность и долговечность.

Тигель вмещает до 2 кг — 4,5 фунта

Максимальный размер тигля: Высота — 170 мм; широкий — 80мм

ПОДРОБНЕЕ о
горелке DFP (80 000 БТЕ)

Внимание!

При первом использовании плавильной печи необходимо высушить влагу из печи!

Метод сушки:

После розжига горелки регулятор давления должен быть НЕ БОЛЬШЕ НА 0,5 Атм — 8,35PSI — 0.05МПа.

Нагрев печи около 10-15мин. Пока вода не начнет испаряться. Отключите газ. Подождите примерно 10-15 минут. Повторяйте этот процесс, пока вся влага не испарится.

ПРИ ПОДНЯТИИ БОЛЬШОГО ДАВЛЕНИЯ ПЕЧЬ БУДЕТ ПОВРЕЖДЕНА!

ГАЗОВАЯ ПЕЧЬ БЕЗ ПРАВИЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ К РАБОТЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПОВРЕЖДЕНА, И ТРЕБУЕТСЯ НЕОБХОДИМЫЙ РЕМОНТ!

МЫ НЕ НЕСЕМ НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, ЕСЛИ ПЕЧЬ БЫЛА ПОВРЕЖДЕНА НЕПРАВИЛЬНОЙ ПОДГОТОВКОЙ К РАБОТЕ.

СМОТРИТЕ НА ИЗОБРАЖЕНИЕ «БОЛЬШОЙ ВИД НА ПОДКЛЮЧЕНИЕ НАШЕГО РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ ГАЗА»

Мы поставляем адаптеры для некоторых стран. Подробнее …

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ (для плавильных печей)

Необходимые инструменты: отвертка + или гаечный ключ на 7 мм, гаечный ключ на 13 мм.

1. Подсоедините шланг к регулятору давления и горелке. Все детали для подключения вы найдете в сумке с регулятором давления (вам понадобится отвертка или гаечный ключ на 7 мм).
2. Подсоедините регулятор давления к бензобаку. Не забываем, что на регуляторе давления осталась резьба.
3. Вставить газовую горелку в топку и ввернуть 3 болта.
4. При запуске горелки закрыть воздушную заслонку.
5. Откройте бензобак, затем ввинтите регулятор давления ( поверните вправо, чтобы увеличить давление, поверните налево, чтобы уменьшить ), пока не услышите поток газа из печи, затем запустите его! (Будьте осторожны при розжиге топки !!! Если долго ждать, пропан или бутан может взорваться!)
6. Теперь вы можете открыть воздушную заслонку и увеличить давление.С помощью воздушной заслонки и давления газа вы можете регулировать мощность горелки.
7. Рабочее давление: 0,01 МПа = 1,45 фунта / кв. Дюйм = 0,098 Атм — 0,16 МПа = 23,2 фунта / кв. Дюйм = 1,58 Атм
8. При первом запуске печи дайте ей полностью высохнуть на небольшой мощности и только потом увеличивайте мощность. ПРОЧИТАЙТЕ ВНИМАНИЕ!
9. Для печей FB2M мы добавили изоляцию между горелкой и горелкой. Избегать попадания тепла от печи к горелке.

Устранение неисправностей

1. Недостаточно мощности? Убедитесь, что воздушная заслонка открыта.Убедитесь, что бензобак полон.
2. Горелка не работает, недостаточно мощности. Отсоедините шланг от горелки и попробуйте прочистить инжекторную трубу (если это не помогло, попробуйте подсоединиться к воздушному компрессору, чтобы прочистить трубу инжектора). Проверьте, открыт ли воздушный дроссель. Убедитесь, что бензобак полон.

Devil-forge не несет ответственности за любой ущерб или травмы, вызванные использованием газовых печей, газовых горелок, отличных от рекомендованных в инструкции по эксплуатации.

Руководство www.devil-forge.com

Как работает плавильная печь?

Плавильные печи используются для перегрева твердых материалов до их разжижения. Часто оборудование для термической обработки используется для изменения поверхностных или внутренних характеристик материалов путем осторожного повышения их температуры. В случае металлов это обычно увеличивает пластичность за счет как твердости, так и прочности. Для этого требуется промышленная печь, способная создавать и поддерживать температуры ниже точки плавления материала.

Плавильная печь, для сравнения, генерирует чрезмерные температуры, которые превышают температуру плавления металла и вызывают разложение его физической структуры, что приводит к ожижению. Этот фазовый переход полностью зависит как от температуры, так и от давления. Некоторые металлы могут существовать в жидком состоянии при температуре окружающей среды, за исключением ртути (Hg) и известных эвтектик, таких как сплавы на основе галлия (Ga-).

Для получения однородной расплавленной смеси плавильная печь должна обеспечивать создание и поддержание требуемых температур в течение длительного периода времени.Существует несколько архитектур плавильных печей, способных выполнять этот процесс. В этом сообщении в блоге Thermcraft рассмотрит некоторые из основных типов плавильных печей, доступных сегодня на рынке.

Купольные плавильные печи

Купольная плавильная печь обычно содержит вертикальную нагревательную камеру в виде шахты, которая заполнена слоями горючего вещества, такого как кокс и известняк. Входные отверстия позволяют воздуху поступать в камеру для облегчения горения, в то время как рабочая дверца обеспечивает легкий доступ к самой нижней части купола.Здесь сырье превращается в расплавленную смесь, которую можно периодически экструдировать через носик с откидным дном.

Купольные печи являются предпочтительным инструментом для плавки на заводах по производству черных металлов. Архитектура проста и надежна, но необходимо учитывать дополнительные соображения для безопасной вентиляции и контроля выбросов. Часто верхняя часть вала купола закрывается инновационным фильтром, предназначенным для удаления твердых частиц из газообразных отходов.

Индукционные печи

Индукционные плавильные печи

работают по принципиально другому принципу, чем вагранка.В них используются спиральные нагревательные элементы, встроенные в тигель или встроенные в стенки самой камеры нагрева. Они преобразуют электрическую энергию в тепло, которое излучается через материал с выдающейся степенью термической однородности.

Ограничение использования горючего топлива на предприятии, особенно для обычных плавильных операций, означает более безопасную повседневную работу для персонала и компонентов. Индукционные катушки со спиральной намоткой, изготовленные из тугоплавких нагревательных металлов и керамики, увеличивают срок службы и обеспечивают хорошую совместимость с дополнительными элементами управления.Термоциклирование может быть автоматизировано, и могут быть реализованы дополнительные меры контроля для уменьшения образования и выброса токсичных паров металла в печах для плавки металлов.

Плавильные печи от Thermcraft

Thermcraft специализируется на разработке и производстве специального оборудования для термической обработки для требовательных приложений. Мы можем разработать плавильные печи для стандартной обработки в литейном производстве или для новых областей исследований и разработок, таких как выращивание кристаллов.

Если вам нужна дополнительная информация о возможностях наших плавильных печей, свяжитесь с нами напрямую.

Ресурсы ювелира — точки плавления

Удельный вес металла или сплава — это просто вес одного кубического сантиметра в граммах. Когда удобнее работать с тройскими весами, количество унций на кубический дюйм любого металла или сплава можно найти, умножив его удельный вес на константу 0,52686.

Что-то странное происходит с температурой плавления металла под давлением

Поделиться
Артикул

Вы можете поделиться этой статьей с авторством 4.0 Международная лицензия.

Новое исследование предполагает, что с температурой плавления металлов под чрезвычайно высоким давлением происходит нечто неожиданное.

Вообще говоря, температура плавления металла имеет тенденцию повышаться с давлением, говорит Аксель ван де Валле, профессор инженерной школы Университета Брауна, который руководил новым исследованием. Но появляется все больше свидетельств того, что у щелочных металлов (группа, которая включает натрий и литий) точка плавления фактически начинает снижаться выше определенного критического давления, и это явление называется возвратным плавлением.

Новое исследование показывает, что возвратное плавление, вероятно, выходит далеко за рамки щелочной группы.

«В этой статье мы показываем, что возвратное плавление на самом деле является особенностью многих — и, возможно, большинства — металлических элементов», — говорит ван де Валле. «Эти результаты удивительны, потому что снижение температуры плавления с давлением означает, что жидкость становится более плотной, чем твердое тело. Это явление хорошо известно в случае воды, но не было предсказано для плотных металлов.”

Для исследования, которое опубликовано в Physical Review B, , исследователи использовали квантово-механические вычислительные методы для моделирования поведения атомов в металле при различных температурах и давлениях. Расчеты показали, что для щелочных металлов, таких как натрий, возвратное плавление начинает происходить при давлении около 30 гигапаскалей (примерно в 300 000 раз больше атмосферного давления Земли).

Но исследование также впервые показало, что другой металл теоретически может подвергаться возвратному плавлению при экстремальных давлениях.Например, магний будет подвергаться обратному плавлению при температуре около 300 гигапаскалей. Для алюминия давление около 3500 гигапаскалей вызовет возвратный нагрев.

Удивительно, что даже относительно плотные металлы могут иметь жидкую фазу более плотную, чем твердая.

«Металлические элементы обычно имеют настолько плотно упакованную структуру, что кажется невозможным, чтобы жидкая фаза была более плотной, чем твердая — до тех пор, пока не будут вычислены эти плотности», — говорит Цицзюнь Хун, научный сотрудник Brown.

По словам исследователей, в настоящее время на Земле нет возможности достичь экстремальных давлений, которые вызывают возвратный нагрев в любых металлах, кроме щелочей. Но результаты могут иметь значение для понимания состава больших экзопланет — планет за пределами нашей солнечной системы.

«Это увеличивает вероятность того, что внутреннего давления больших планет может быть достаточно, чтобы вызвать возвратное плавление», — говорит ван де Валле. «Это означает, что их ядра будут состоять из слоев в последовательности жидкость-твердое тело-жидкость, а не из более распространенной последовательности жидкость-твердое тело.”

Финансирование исследований поступило от Национального научного фонда и Управления военно-морских исследований.

Источник: Университет Брауна

Оборудование для плавки золота и плавки металлов

Лабораторные эксперименты показали, что чугуны и стали приемлемого качества можно производить с помощью электродуговых печей из кремнистых руд восточного Техаса, содержащих менее 25 процентов железа. В условиях сильного восстановления от 97 до 99 процентов железа в руде было извлечено в виде чушкового чугуна.В качестве флюса использовалось небольшое количество известняка, минимальное количество которого ограничивалось только все более высокой вязкостью шлака. Было показано, что удовлетворительное извлечение высококремнистого чугуна может быть достигнуто из очень кремнеземистой шихты.

Методика удаления примесей из чугуна в лабораторных масштабах не достигла высокого уровня совершенства, но результаты рафинирования показали, что удовлетворительная сталь может постоянно производиться в дуговой печи из низкосортных руд. Доломитовый известняк не так эффективно удаляет серу из чугуна, как высококачественный известняк.

Кокс, битуминозный уголь и лигнит оказались примерно равными по содержанию связанного углерода для восстановления оксидов железа. Лабораторные эксперименты по плавке в дуговой печи показали, что потребляемая мощность почти обратно пропорциональна содержанию руды. Заслуживает внимания способность дуговой печи эффективно использовать низкосортные железные руды и низкосортные восстановители в крупных и мелких фракциях.

Работа печи с низкосортными рудами была наиболее гладкой при использовании восстановителя из бурого угля. Летучие вещества в угле и лигните, по-видимому, лишь незначительно повлияли на общее сокращение.

Оценочные запасы всех классов железной руды в Соединенных Штатах составляют более 76 миллиардов тонн, не считая руды, перевозимой напрямую в районе озера Верхнее. Высокий процент из этих 76 миллиардов тонн требует обогащения одним или несколькими из нескольких хорошо известных методов для получения сырья, подходящего для доменной плавки. Эффективность обогащения варьируется от плохой до отличной, в зависимости от обогатительных характеристик руды. Пирометаллургическое отделение железа от пустой породы приводит к высокому извлечению металла в виде передельного чугуна.Чугуны из большинства видов железной руды поддаются переработке стандартными методами.

Прямая плавка низкосортных железных руд, в отличие от плавки богатых руд, включает в себя такие соображения, как относительно низкая производительность на одну печь из-за большого объема шлака, повышенные затраты на электроэнергию и эксплуатацию печи на единицу продукции, что необходимо для плавки. большее количество пустой породы и флюса, а также более высокие затраты на транспортировку и добычу каждой единицы произведенного железа, потому что требуется больше топлива, руды и флюса.Переработка низкосортных руд для получения высококачественного концентрата, а не прямая выплавка низкосортных руд, требует меньших капитальных затрат и более низких эксплуатационных затрат. Однако извлечение железа в обогатительной фабрике редко бывает столь же эффективным, как в печи, и при плавке концентратов возникают дополнительные потери железа. Электропечи могут плавить мягкую или мелкозернистую руду и использовать низкосортное топливо, но стоимость рабочей энергии сдерживает их широкое использование. Правильная оценка относительных преимуществ обработки бедных железных руд путем обогащения или электроплавки требует наличия большого количества технических данных.Цель этой рукописи — добавить факты к существующей информации.

Крупные месторождения железной руды находятся в восточном Техасе; Запасы измеренной и указанной руды в пересчете на промытый продукт оцениваются в 160 000 000 тонн. Неглубокая вскрыша, слой оксидной руды, подстилаемый карбонатной рудой, и высокое содержание кремнезема являются характерными чертами многих рудных тел. Руда была признана в 1839 году, а месторождения впервые были разработаны во время Гражданской войны. Производство было прерывистым до 1944 г .; с того времени годовой объем производства был значительным.Было зарегистрировано 3 960 000 длинных тонн в 1953 году, 2 240 000 длинных тонн в 1954 году и 3 110 000 длинных тонн в 1955 году; весь этот материал требовал обогащения. Концентраты выплавлялись в Техасе.

Текущие операции осуществляются компаниями Lone Star Steel Co. и Sheffield Steel Corp. Их обогатительные фабрики извлекают около 50 процентов железа из руды в виде концентратов, содержащих примерно 45 процентов железа.

Руды с рудников компании Lone Star Steel Co. в округе Моррис были выбраны в качестве сырья для использования в металлургических исследованиях.Это одни из самых низкосортных железных руд, коммерчески используемых в производстве стали в Соединенных Штатах. Некоторые из разрабатываемых руд этой компании содержат менее 25 процентов железа; оксидные руды могут быть с низким содержанием серы, но при плавке большинства таких руд необходимо удалить значительные количества серы и фосфора. Карбонатные руды обычно содержат относительно много серы.

Образцы руды были получены из рудников Роджерс и Блэк Маунтин, а концентрат — из Lone Star Steel Co.мельница. Позже полученные в ходе геологоразведочных работ керны были составлены и испытаны металлургическими методами.

В экспериментах по плавке использовались различные восстановители: графит, металлургический кокс, лигнит, коксующийся уголь Оклахомы и бытовой уголь Иллинойса. Флюсы были получены из заполнителей и сельскохозяйственных карьеров доломитового известняка около Ролла, штат Миссури, а также из высокочистого известняка в восточной части штата Миссури.

Однофазный 100 кв-а. Дуговая печь Lectromelt с загрузкой около 200 фунтов использовалась для плавки руд и концентратов.И печь с непрямой дугой, и индукционная печь использовались для рафинирования чугуна. В печи с косвенной дугой легко помещалось от 40 до 60 фунтов чугуна; Индукционная печь использовалась для загрузки тиглей весом около 1 фунта. Вся отделка шла пачками.

Химический анализ

Частичный химический анализ руд и концентратов мельниц (таблица 1) показывает, что для производства стали необходимо удалять кремнезем, глинозем, фосфор и иногда серу. Обращает на себя внимание дисбаланс шлакообразующих материалов.Содержание серы в концентрате оказалось выше, чем в рудах, потому что на забоях руды было необычно мало серы при отборе проб из рудников. Руды из этого района обычно содержат количество серы, аналогичное количеству серы в пробе керна.

Частичный анализ различных восстановителей и известняка, использованных в экспериментах, представлен в таблице 2.

Технические исследования

Флюсы и восстановители

Для определения плавильных характеристик руд, флюсов и восстановителей a ряд мелкомасштабных испытаний был проведен в тиглях.Большая часть оксида железа была восстановлена ​​до металлической дроби за 1 час при 1400 ° C, но небольшое количество металла собралось на дне тигля; при 1450 ° меньше половины железа было извлечено в металлическую кнопку, а при 1500 ° от 50 до 60 процентов расплавленного железа было извлечено за 1 час. Практически все металлическое железо было собрано за 1–1,5 часа при температуре от 1525 до 1575 ° C.

Экспериментальные флюсирующие агенты для пустой породы включали плавиковый шпат, кальцинированную соду, известь и известняк. Добавление ограниченного количества флюса привело к образованию вязких, но жидких шлаков.Текучесть шлаков была немного увеличена за счет добавления плавикового шпата или кальцинированной соды до 3 процентов от веса шихты; но после предварительных экспериментов в качестве флюса использовался только известняк. Известняки были добыты из местных карьеров по добыче сельскохозяйственного известняка и из высокочистого месторождения в восточной части штата Миссури. Местные известняки были высокодоломитовыми; при расчетах баланса заряда их содержание магнезии считалось эквивалентным извести. Небольшие порции руды выплавлялись в серии экспериментов, в которых соотношение известняк-кремнезем постепенно уменьшалось.Данные этих экспериментов показали, что 1 единица известняка на 2 единицы кремнезема была минимальной добавкой известняка, которая произвела пригодный для обработки шлак.

Чтобы упростить восполнение зарядов, в качестве переменной, регулирующей поток, использовалось отношение известняка во флюсе к кремнезему в руде. В таблице 3 приведены сопоставимые коэффициенты основности (CaO + MgO / SiO2 + Al2O3) для каждого отношения известняк-кремнезем. Зольность восстановителей не учитывалась.

При выплавке 0.5 загрузок известняково-кремнеземистого фактора, образовались вязкие шлаки; однако содержание железа в этих шлаках было низким. Свинья, выплавленная из этих загрузок с низким содержанием известняка, содержала относительно больше кремния и серы, чем чугун из более высоких загрузок известняка, потому что более тяжелые добавки извести приводили к образованию большего количества кремнезема и смещали равновесие между кальцием и серой.

Различия в характере шлаков и чугунов, получаемых при плавке, были более выражены при загрузке известняк-кремнеземного фактора между 0,5 и 0,75, чем между 0.75 и 1.0. Когда в загрузку с коэффициентом 0,75 и 1,0 добавлялось постоянное количество восстановителя, шлак из загрузки с коэффициентом 0,75 содержал больше всего железа. Регулируя количество восстановителя, содержание кремния в передельном чугуне каждого типа шихты можно было сделать равным. Таким образом, содержание кремния в передельном чугуне зависело в первую очередь от количества восстановителя шихты и, во вторую очередь, от фактора известняк-кремнезем.

При использовании дополнительного восстановителя получают шлаки с низким содержанием железа и высококремнистый чугун из шихты с 0.5 известняково-кремниевый фактор. Серу удаляли из железа удовлетворительно с любым из трех использованных количеств известняка.

Восстановители загружались на основе выбранного количества фунтов на фунт железа в сырье. Несколько загрузок были составлены с использованием мелкой фракции графита в качестве восстановителя, но использование графита не было исследовано в достаточной степени, чтобы можно было сделать исчерпывающие выводы. Однако когда в качестве восстановителя использовался графит, чугун не поглощал серу или фосфор.

Образцы угля из четырех шахт Оклахомы компании Lone Star Steel Co. использовались во многих из этих экспериментов. Металлургический кокс использовался в нескольких экспериментах, но никаких преимуществ от его использования в дуговой печи не было обнаружено.

Два образца кускового битуминозного угля, полученные в разное время из одного и того же источника на юге Иллинойса, также использовались в качестве восстановителя. Таблица 2 показывает, что содержание серы в этих образцах сильно варьировалось. Этот уголь также вызвал необычное выделение газов в печи; выделение газа было особенно выраженным, когда шихта была частично расплавленной.Полудикие шихта в печи объяснялась выходом большого количества летучих веществ из угля в то время, когда шихта была полусплавлена. Кроме того, улетучивание химически объединенной воды в руде и двуокиси углерода из известняка добавляется к объему газа.

Работа печи была наиболее гладкой, когда техасский бурый уголь служил восстановителем. Считается, что большое содержание летучих веществ в этом материале эффективно ускользало из загрузки до того, как произошло плавление, тем самым сводя к минимуму выброс содержимого печи.Также было отмечено, что регулирование дуги было наиболее удовлетворительным при восстановлении лигнитом.

Дуговая печь

А 100-кв.-а. Однофазная дуговая печь Lectromelt лабораторного типа типоразмера V использовалась для большинства экспериментов по плавке. В нескольких предварительных загрузках, выплавленных в Детройте, пылеобразование из качающейся печи непрямого действия было чрезмерным, и комкование загрузок происходило при температуре размягчения.

Железные руды восточного Техаса содержат большое количество пустой породы; Следовательно, было экономически необходимо добавлять в шихту как можно меньше флюса.Поскольку пустая порода состояла в основном из диоксида кремния и глинозема, образование высококислотного шлака сводилось к минимуму добавок известняка. Поскольку печь была облицована магнезиальным кирпичом, первые эксперименты были проведены с этой футеровкой, хотя ожидалось, что эти рудные шихты будут вызывать коррозию магнезии. Эта подкладка сгорела за несколько плавок. Впоследствии была установлена ​​карбоновая футеровка, которая обеспечивала удовлетворительную работу в течение многих плавок.

Rogers-Mine руда и мельничный концентрат

Шихта, состоящая из 36 процентов руды Rogers, 36 процентов мельничного концентрата, 16 процентов извести, 10 процентов графита и 2 процента плавикового шпата, была выплавлена ​​в качающейся печи с непрямым дуговым электродом. получать содержание железа в шлаке через определенные промежутки времени по мере выполнения плавки.Эта загрузка содержала известь, эквивалентную загрузке с коэффициентом известняк-кремнезем 0,5. Заряд был сплавлен, и образец поверхности был взят в течение 2-часового периода. Результаты представлены в таблице 4.

Загрузки 50-50 руды Rogers и мельничный концентрат были приготовлены с примерно 0,5, 0,75 и 1,0 известняково-кремнеземистым факторами, а также углем в несколько изменяющихся порциях. Руда и уголь были измельчены через ½ дюйма, а известняк — через 10 меш. Эти заряды выплавлялись в футерованном углем 100 кв.-а. Дуговая печь, Время нахождения в плавленом состоянии составляло 2-½ часа. В таблице 5 приведены данные по нескольким чугунам и шлакам, полученным в результате этих экспериментов по плавке.

Анализ продукта значительно варьировался от одного теста к другому, но результаты показывают много общей информации и несколько тенденций. По мере того, как процентное содержание восстановителя в загрузке уменьшалось, содержание железа в чушке увеличивалось, и содержание кремния уменьшалось преимущественно по сравнению с углеродом. Очевидно, что содержание фосфора в металле несколько увеличивалось с увеличением количества угля в загрузке.Сокращение содержания серы было улучшено за счет добавления большего количества угля для улучшения условий восстановления. По мере увеличения количества известняка или восстановителя в загрузке содержание железа в шлаках снижалось. Содержание серы в шлаке увеличивалось по мере добавления в шихту извести.

Rogers-Mine Ore

Была проведена серия испытаний дуговой печи на руде Rogers-mine с использованием почти постоянного соотношения железа и угля и изменения коэффициента известняк-кремнезем от 0,5 до 1. Результаты этих экспериментов представлены в таблице 6.В эту таблицу включен столбец для «фактора основности» или отношения «V», терминов, используемых в сталелитейной промышленности для обозначения состояния шлака. данные в таблице 6 указывают на последовательное удаление серы во время плавки чистой руды Rogers-mine. Колебания в количестве известняка не отражались на содержании серы в чушках, хотя содержание железа в чушках увеличивалось по мере того, как большее количество кремнезема шлаковалось из-за увеличения известняка.Углерод в чушках также увеличивался, поскольку больше кремнезема удерживалось в шлаке за счет более высоких добавок известняка. Шлак удаляет лишь небольшое количество фосфора. Содержание железа в шлаке увеличивалось по мере загрузки извести в больших количествах, но снижалось при плавке смешанной руды и концентрата. Эти эксперименты показывают, что чугуны приемлемого анализа могут быть получены плавкой низкосортных кремнистых железных руд с небольшим количеством флюса в дуговой печи.

Было проведено несколько экспериментов по плавке, подобных тем, результаты которых показаны в таблице 6, за исключением того, что для удаления фосфора проводилась дуплексная обработка шлака.По прошествии 1 часа плавки шлак был снят и в значительной степени заменен окислительным основным покрытием, состоящим из известняка и валковой окалины или оксида железа. После того, как крышка стала жидкой, ее сняли в форму для шлака и через нее медленно вылили металлический слой. Некоторое снижение содержания кремния в свинье было достигнуто этой имитацией обработки Perrin, содержание углерода было немного снижено, а содержание фосфора практически не изменилось. В этих условиях было достигнуто слишком мало окисления для очистки чугуна.

Руда Блэк Маунтин-Майн

Используя данные, полученные при плавке руды рудника Роджерс, руда Блэк Маунтин была выплавлена ​​без предварительных прогонов. В серии экспериментов по плавке руда смешивалась с различными порциями известняка, в то время как соотношение железа к углю поддерживалось почти постоянным. Уголь составлял 7 или 8 процентов от общей массы шихты, а известняк в загрузке варьировался от 18 до 30 процентов. Температура поверхности расплавленных зарядов составляла в среднем от 1570 ° до 1590 ° C.(От 2855 ° до 2890 ° F). Расплавленные шихты находились в дуговой печи 2 часа. В качестве восстановителя использовалась смесь четырех коксующихся углей Оклахомы, измельченных на ½ дюйма. В таблице 7 показаны результаты плавки при разной извести в загрузке.

Имитация обработки перрином была опробована, но оказалась недостаточно эффективной для производства стали в лабораторных условиях.

Данные в таблице 7 указывают на чрезмерно пониженное состояние во время плавки. Хотя соотношение железа и угля приблизительно соответствовало тому, которое использовалось в экспериментах с рудой Роджерса, большее количество кремния было зарегистрировано в чугунах, произведенных из руды Блэк Маунтин.При плавке сера концентрировалась в слое шлака, а фосфор — в металлическом слое. Шлак из шихты с низким содержанием извести был очень вязким и трудным в обращении; однако в шлаке осталось очень мало железной дроби, что указывает на то, что текучесть была достаточной для разделения металла и шлака.

Электропечное рафинирование чугуна

Высококремнистый чугун, выплавленный из руд Роджерс и Блэк Маунтин, рафинировали в дуговой печи с косвенным нагревом и индукционных печах. Цели заключались в том, чтобы удалить основные части кремния, углерода и фосфора путем окисления и шлакообразования или, в случае углерода, окисления и улетучивания.Рафинирование включало поддержание окислительных условий в расплавленном чугуне за счет использования окисляющих шлаков или продувки непосредственно воздухом, кислородом или воздушно-кислородными смесями.

В предварительных экспериментах примеси удаляли в небольших тиглях, нагреваемых индукционным способом. Окисляющие шлаки помещались поверх расплавленных образцов чугуна, а кислородная продувка также использовалась для увеличения окисления примесей. Эти эксперименты в тиглях не привели к получению стали, но указали на условия, необходимые для достижения желаемой степени очистки.

Печь качающегося типа с непрямой дугой, работающая как с глиноземной, так и с магнезиальной футеровкой, использовалась для крупномасштабных экспериментов по очистке чугуна. С последней футеровкой удаление примесей было более эффективным.

Rogers-Mine Ore Plus Mill Concentrate

Состав чугуна из двух проанализированных плавок, в процентах: Fe 94,3, Si 1,4, C 4,1 и S 0,10. Этот материал плавили в дуговой печи с углеродной футеровкой и закрытым верхом. В расплавленном состоянии на металлическую ванну помещали покрывающий восстанавливающий флюс, который весил 50 процентов металла и содержал 61 процент известняка, 20 процентов графита, 10 процентов кальцинированной соды и 9 процентов кремнезема.Заряд выдерживали при температуре от 1500 ° до 1600 ° C в течение 2–1,5 часов для удаления серы. В конце периода шлак был снят, и металл был взят на пробу. Сера была эффективно удалена, как показал анализ обработанного металла: Fe 93,6, Si 1,9, C 3,7, P 0,21 и S 0,01. Расплавленный чугун перемещали в печь с непрямым дуговым покрытием, футерованную горячей магнезией, где он был покрыт окислительным флюсом, весящим около 18 процентов металла. Материал флюса содержал 69 процентов известняка, 28 процентов руды Роджерс-Майн плюс мельничный концентрат и 3 процента кальцинированной соды.Полученный шлак снимали через 1 1 часа. Вторая обработка флюсом была произведена таким же образом. Готовый металл проанализирован в процентах следующим образом: Fe 97,4, Si 0,09, C 2,3, P 0,20 и S 0,01. Кремний и сера практически были удалены в результате обработки, но пострадали только половина углерода и очень мало фосфора. Условия окисления в печи с непрямой дугой не позволяли изготавливать сталь из этого чугуна без чрезмерного времени обработки и больших объемов флюса.

Условия окисления были усилены за счет использования кислорода и дополнительного воздуха.Шихту чугуна, содержащего в процентах Fe 89,3, Si 5,1, C 3,8, P 0,19 и S 0,01, расплавляли в тигле из силиката циркония путем индукционного нагрева. Известняк в количестве 20 процентов от веса шихты помещался на расплавленный металл при температуре 1350 ° C.В ванну заполняли воздухо-кислородной смесью 50-50 в течение 5-1½ минут, когда шлак становился слишком пастообразным, чтобы позволить дальнейшую обработку. дует. Эта обработка снизила содержание углерода и кремния в металле до 3,1 и 4,4 процента соответственно.

Чугун, указанный в вышеупомянутом анализе, плавили в качающейся печи с непрямой дугой с магнезиальной футеровкой под флюсом, составляющим 30 процентов загруженного металла.Флюс состоял на 62 процента из известняка, на 35 процентов из руды Роджерс-Майн плюс измельченный концентрат и на 3 процента кальцинированной соды. Добавляли половину флюса, и заряд выдерживали при 1500 ° C в течение 1-часа; затем шлак снимался, оставшийся флюс добавлялся, и шихта оставалась в расплавленном состоянии еще 1 часа. Температура поверхности расплава в течение последнего периода составляла в среднем 1540 ° С. На протяжении всего периода рафинирования в печь над расплавленной шихтой вдували струю воздуха. Эта процедура увеличила окисление примесей шихты до такой степени, что анализ разлитого металла показал: Fe 99.3, Si 0,05, C 0,29, P 0,004 и S 0,01.

Как правило, продувка кислородом в тигле в лабораторных условиях не обеспечивает должного окисления примесей. Большинство этих процедур было прекращено менее чем за 10 минут. Выдержка расплавленного чугуна в печи с непрямым дуговым нагревом под окислительным флюсом и постоянное нагнетание воздуха в печь преобразовали чугун в низкоуглеродистую сталь.

Black Mountain-Mine Ore

Чугун был произведен путем плавки в электродуговой печи шихты, состоящей из 69 процентов руды Black Mountain, 23 процентов известняка и 8 процентов угля Иллинойса No.2. Чугун содержал в процентах: Fe 91,9, C 3,6, Si 3,0, P 0,28 и S 0,012. Его загружали в качающуюся печь с непрямой дугой мощностью 50 кВт, а затем покрывали окислительным флюсом, состоящим из 70 частей известняка и 30 частей оксида железа, на 12 ½ процентов от ее веса. Смесь воздуха и кислорода в соотношении 50-50 вводилась в печь над шихтой в течение всей обработки. Первый период рафинирования составлял 45 минут при средней температуре поверхности 1566 ° C. В конце этого времени шлак был снят, а ванна без покрытия выдерживалась в расплавленном состоянии под воздушно-кислородной струей 15 минут, прежде чем была добавлена ​​еще одна порция окисляющего флюса.Второй флюс оставался на металле в течение 45 минут при средней температуре поверхности 1570 ° C. Заряд заливался через 1 час 45 минут. Готовый металл содержал в процентах: C 0,076, Si 0,037, P 0,063 и S 0,024. Указанное удаление примесей в процентах составило: C 98, Si 99 и P 86.

На рис. 1 показан оператор печи, загружающий холодный чугун в печь с косвенной дугой. На рис. 2, сфотографированном с работающей печью, показан режим нагнетания воздуха над расплавленной шихтой.Воздушный шланг, прикрепленный к керамической трубке, выступающей из дверцы печи, позволял вводить воздух или кислород во время движения печи.

Энергопотребление

Данные о потребляемой мощности необходимы для оценки возможности электрической плавки низкосортных железных руд. Данные для этой цели были получены путем плавки шихты низкосортной железной руды и высокосортного железного концентрата в лаборатории. Такие данные необходимо учитывать в отношении лабораторных или мелкомасштабных работ, которые по своей природе требуют большего количества тепла на единицу продукции.Таким образом, мощность, необходимая для производства 1 фунта чугуна из железной руды в лабораторных масштабах, может быть в несколько раз больше, чем требуется в большой промышленной печи. Соотношение между мощностью, необходимой для производства единицы железа из руды с низким содержанием, и мощностью, необходимой для производства единицы железа из руды с высоким содержанием, является постоянным, независимо от масштаба операций; следовательно, следующие цифры мощности для руды с низким содержанием железа можно легко спроектировать для крупномасштабного производства, когда известна потребляемая мощность большой печи для руды с определенным содержанием железа.Некоторая корректировка может потребоваться для требований флюса для различных руд; однако это изменение будет небольшим, если соблюдается постоянный коэффициент основности.

Низкосортная руда

Отобранные керны из проекта разведки железной руды в восточном Техасе были использованы в качестве руды с низким содержанием в исследованиях энергопотребления. Композит этого материала содержал в процентах: Fe 28,6, SiO2 32,0, Al2O3 10,7, CaO 0,14, P 0,087 и S 24. На этой руде были проведены эксперименты по плавке в дуговой печи с вариациями восстановителя и фактора основности.Время пребывания шихты в печи составляло 2½ часа. Это время было почти минимальным для восстановления железа в рудах с низким и высоким содержанием. В качестве восстановителей использовались кокс, уголь и лигнит. Коэффициенты базисности начислений составили 0,30, 0,35 и 0,40. Соотношение связанного углерода (в восстановителе) и железа в загрузках было либо 0,45, либо 0,60. В пределах экспериментальных вариаций количество или тип восстановителя не влияли на энергопотребление настолько, чтобы обозначить тенденцию. Не было определенного преимущества для кокса, угля или бурого угля, но работа печи с бурым углем была менее изменчивой.В отличие от выброса «диких» зарядов при использовании угля, заряды, содержащие лигнитный восстановитель, плавятся быстро и с устойчивой дугой. Это различие объясняется высвобождением летучих веществ из лигнита до начала плавления заряда.

Поскольку шлак имеет более высокую удельную теплоемкость, чем чугун, ожидалось, что большой объем шлака в загрузке с высокой основностью потребует большей мощности. Эксперименты не подтвердили этого, поскольку для выплавки 0 требовалось больше киловатт-часов на фунт чугуна.Плата с коэффициентом основности 30 больше, чем плата с коэффициентом основности 0,40. Дальнейший анализ условий плавки показал, что по мере снижения коэффициента основности шихты шлаки становились все более вязкими и требовали более высоких температур окончательной обработки и разливки. Добавленная мощность, используемая для повышения температуры заряда на 15 или 20 ° C, по-видимому, была больше, чем мощность, необходимая для нагрева и флюсования дополнительного известняка в загрузках, имеющих более высокий коэффициент основности.

Высококачественные концентраты

Грузовик с зеркальным гематитовым гравитационным концентратом был получен от Ozark Ore Co., Iron Mountain, Mo. Эта конкретная партия руды содержала в процентах: Fe 55,3, SiO2 9,3, Al2O3 3,5, CaO 4,8, MgO 0,60, P 0,007 и S 0,009. Части этого материала плавились в дуговой печи в экспериментах, которые проводились параллельно с экспериментами с рудой с низким содержанием золота. Поддерживались условия для производства чугунов с сопоставимым содержанием железа как из низкосортного, так и из высококачественного корма.

Расплав концентрата в печи был тихим с добавками кокса, угля или лигнита. Из-за небольшого объема шлака и высокого выпадения металла ожидалось, что общая потребляемая мощность на плавку шихты концентрата будет меньше, чем на плавку такой же массы шихты из руды с низким содержанием.Однако данные по плавке не подтвердили это предположение. Считается, что изолирующий эффект шлака снизил потери тепла от низкосортных зарядов; общее энергопотребление на загрузку несколько в пользу низкосортной железной руды.

Потребление электроэнергии на фунт чугуна показано для соответствующих начислений по коэффициенту основности в таблице 8. Сравнение энергии, затраченной на производство 1 фунта чугуна из двух сортов руды, показывает, что отношение потребляемой мощности к чушку Количество произведенного железа почти обратно пропорционально содержанию железа в рудах.Эта взаимосвязь была расширена и подтверждена лабораторной плавкой 22-процентной железной руды.

Вместимость печи

Чтобы получить относительную производительность печи для плавки низкосортных и богатых руд, была проведена серия экспериментов по обжигу, в которых применялась дроссельная подача. Руды с низким и высоким содержанием были смешаны с флюсом и лигнитом для получения сбалансированных загрузок. В печь добавляли обычное количество шихты и зажигали дугу. После того, как образовалась лужа расплавленного материала, в печь постепенно добавляли еще холодную загрузку, пока расплавленный шлак не начал стекать из загрузочного отверстия.