ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
87
3.2.
Принципы действия и особенности плавки
По характеру взаимодействия с кислородом цветные металлы и сплавы
подразделяются на три группы. К первой относятся металлы, заметно не рас-
творяющие кислород – алюминий, магний, цинк и их сплавы. Плёнки оксидов
этих металлов резко понижают пластические свойства отливок, поэтому необ-
ходимо предотвращать их попадание в металл при заливке и стремиться к ми-
нимальному перемешиванию поверхности зеркала металла.
Ко второй группе относятся металлы, образующие с кислородом область
жидких растворов – медь, никель, титан, хром, серебро и сплавы на их основе.
Плавки этих металлов требуют защиты зеркала металла от кислорода и специ-
альных технологических приёмов для его удаления.
Третью группу составляет металлы, не взаимодействующие с кислородом
и не требующие защиты от него – золото, платина.
При плавке металла большое значение имеет давление пара при темпера-
туре, превышающей температуру плавления, так как эта величина определяет
потери металла в результате испарения. Легколетучие компоненты, как прави-
ло, вводят в сплав в закрытых печах или под слоем покровного флюса. Не до-
пускается также взаимодействие сплава с футеровкой плавильной печи. Цинко-
вые сплавы инертны к любым огнеупорам. Магниевые сплавы способны вос-
станавливать кремний из оксидов; такой же процесс характерен для алюминие-
вых сплавов. Медь, цинк и олово не восстанавливают кремний из SiO
2
, однако,
при получении медных сплавов, содержащих хром, титан или цирконий, необ-
ходимо использовать магнезитовую футеровку из-за способности этих метал-
лов восстанавливать кремний. Помимо химических реакций восстановления,
возможны и другие, например, растворение графитовых тиглей, металлизация
футеровки, образование лёгкоплавких соединений и т.д.
Рафинирование расплавов.
Загрязнение сплава различными примесями и
включениями ухудшает свойства отливок, поэтому перед разливкой сплавы
подвергают рафинированию. Технология рафинирования определяется приро-
дой и формой существования примесей – растворимые примеси удаляют хими-
ческими способами, газы и неметаллические включения – механическими.
Окислительное рафинирование проводят продувкой воздухом или введе-
нием в расплав окислителей. Перед разливкой такой расплав необходимо до-
полнительно раскислить. Рафинирование флюсованием проводят с целью обра-
зования летучих или шлакующихся соединений, не растворяющихся в основ-
ном металле. Рафинирование вакуумной дистилляцией применяют для удале-
ния примесей, имеющих большее давление пара, чем основной металл.
Удаление неметаллических включений из расплава осуществляется при
продувке ванны металла хлором или инертным газом, а также фильтрованием
жидкого металла через сетчатые или зернистые фильтры. В последнее время
широко используется метод электрофлюсового рафинирования.
Модифицирование
проводят с целью изменения физических свойств рас-
плава, определяющих при затвердевании размеры и форму структурных со-
