Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья Колосков Сергей Владимирович

Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья
<
Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Колосков Сергей Владимирович. Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.04.- Москва, 2000.- 167 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/220-9

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор 9

1.1 Общая характеристика цинковых сплавов 9

1.2 Анализ сырьевой базы и состояния шихтовых материалов в литейном заготовительном производстве 18

1.3. Особенности технологии плавки цинковых сплавов и оценка технологической эффективности солевых флюсовых композиций 24

Выводы по литературному обзору и постановка задач исследования. 34

Глава 2. Методика проведения экспериментов 37

2.1 Методика приготовления исследуемых сплавов 37

2.2 Разработка флюсовой композиции для плавки цинковых сплавов 39

2.3. Исследование свойств цинковых сплавов 41

Глава 3. Исследование особенностей технологии плавки цинковых сплавов из лома и отходов с применением солевых флюсов 49

3.1 Качественная оценка физического состояния лома и отходов для производства сплавов ЦАМ 49

3.2 Разработка технологии плавки чушковых цинковых сплавов ЦАМ из лома и отходов 56

3.2.1 Особенности плавки сплавов ЦАМ на основе чушковых сплавов 57

3.2.2 Особенности плавки сплавов ЦАМ на основе лома и отходов 60

3.2.3 Особенности плавки сплавов ЦАМ на основе низкосортного вторичного сырья 61

3.3 Статистический анализ качества чушковых сплавов ЦАМ, полученных на основе лома и отходов 63

3.3.1 Статистический анализ химического состава чушковых сплавов 65

3.3.2 Анализ дисперсии химического состава в чушковых сплавах ЦАМ 73

Выводы по исследованию технологии плавки цинковых сплавов с применением солевых флюсов 75

Глава 4. Разработка, оптимизация, исследование и изготовление комбинированных флюсов повышенной экологической чистоты для плавки цинковых сплавов 77

4.1 Обоснование выбора исходных компонентов комбинированного флюса 77

4.2 Проведение экспериментов по плану-матрице и обоснование результатов расчета оптимизации состава флюса 87

4.3 Исследование оптимального состава комбинированного флюса для плавки цинковых сплавов 91

4.4 Технология изготовления комбинированного флюса для плавки цинковых сплавов 94

Выводы по технологии изготовления комбинированных флюсов 106

Глава 5. Исследование рабочих свойств комбинированного флюса и отработка оптимальной технологии плавки цинковых сплавов на низкосортном вторичном сырье 108

Выводы по исследованию оптимальной технологии плавки цинковых сплавов с применением комбинированного флюса повышенной экологической чистоты 127

Глава 6. Внедрение новой технологии и исследование химического состава, механических и технологических свойств цинковых сплавов промышленных плавок 128

Выводы по внедрению новой технологии 136

Общие выводы 138

Литература

Анализ сырьевой базы и состояния шихтовых материалов в литейном заготовительном производстве

Сплавы цинка очень чувствительны к перегреву. Отрицательные результаты последнего в дальнейшем трудно устранимы. Особенно значительна окисляемость цинка; излишняя продолжительность нагревания и выдержка металла в печи способствует образованию окислов. Возникают потери металла из-за окисления и испарения цинка.

В сухом воздухе чистый цинк не взаимодействует с газами, но в атмосфере влажного воздуха цинк и его сплавы легко окисляются. Их поверхность покрывается пленкой, состоявшей из Zn033Zn(OH)2, которая хорошо предохраняет металл от дальнейшего окисления. При плавке цинковые сплавы активно взаимодействует с газами окружающей среды (кислородом, водородом и др.) и с парами воды, загрязняя расплавы взвешенными неметаллическими" и газовыми включениями. Окисление металлической шихты происходит в печи во все периоды плавки (при нагреве, расплавлении, перегреве и разливке).

Водород растворяется в цинке и присутствует во всех его сортах. Приходится, таким образом, считаться со значительной растворимостью газов, существенно повышающейся при увеличении температуры [2,14].

Правильное ведение плавки сплавов цинка требует предохранять жидкий сплав от загрязнений и влаги, вносимых шихтовыми материалами, футеровкой рабочей камеры печи (или тигля) и вспомогательными инструментами. Поэтому, весь процесс плавки должен быть тщательно подготовлен. Так, поверхность чушковых материалов необходимо очищать от неслитин, шлаковых и других инородных включений. Чушковый цинк дробится или разрезается на более мелкие куски, удобные для взвешивания и загрузки в печь.

Для снижения стоимости сплавов часто используют возвраты производства: стружка, листовая обрезь, скрап и т.д., которые хранятся в брикетах по сортам и маркам сплава. Его количество может составлять из расчета 20-40% от общей массы шихты. Перед загрузкой в печь чушковые материалы и отходы, очищенные от грязи, остатков масел и эмульсий, тщательно прогревают до полного удаления влаги. В шихту можно добавлять и вторичные сплавы в количестве 10%.

При приготовлении цинковых сплавов широкое применение получили лигатуры, содержащие медь. В некоторых случаях применяют лигатуры того же состава, который должен быть в конечном сплаве, В других случаях пользуются лигатурой Cu-А1 (50:50) и чистыми металлами. К лигатурам предъявляются следующие требования: низкая температура плавления, однородность химического состава, максимально возможное содержание легирующих компонентов, достаточная хрупкость для удобства дробления. В печь заргужают сначала тугоплавкие лигатуры, а затем более легкоплавкие металлы. Последним в колокольчике в расплав вводят магний. Готовый сплав рафинируют, используя флюсы, способствующие удалению из расплава растворенных газов и взвешенных неметаллических включений. После отстаивания и снятия с поверхности расплава шлака сплав напрявляют на разливку. Но наряду с вышесказанным, существует мнение что цинковые сплавы не обязательно рафинировать. В результате образования окисных пленок цинка fZflO ЗZfl(X)HY?,) и алюминия (А Оз) поверхность металлического расплава защищена от дальнейшего окисления и vraoa.

Основным условием для получения качественных отливок из сплавов цинка является поддержание необходимой температуры при плавке и литье.

К сожалению, анализ заводской практики показывает, что контролю температурных режимов плавки и заливки цветных сплавов придается минимальное значение. Бытует ошибочное мнение, что опытные плавильщики могут с высокой точностью определять температуру металлического расплава по известным только им характерным признакам. Это серьезное заблуждение и прямое нарушение производственной дисциплины, так как в технологических инструкциях на плавку любых сплавов специальным пунктом оговаривается тип термопары и способ ее применения. В настоящее время имеется обширная техническая информация по теории и методам измерений, принципам действия, устройству, назначению и правилам выбора, установки и поверки теплотехнических измерительных приборов, применяющихся в литейном производства [17-19].

Важной и практически нерешенной проблемой современной практики производства цинковых сплавов является проблема удаления из металла вредных металлических примесей, особенно, свинца и железа. В литературе рассматриваются три способа снижения концентрации металлических примесей свинца и железа [20-22]: ликвационный, основанный на ограниченной растворимости свинца и железа в цинке при 420-430 " С и разности в плотностях металлов; жидкий расплав разделяется по плотности на два слоя, нижний из которых обогащен свинцом; железо выделяется на границе этих слоев в виде кристаллов химического соединения FeZny; процесс очень длительный; ректификационный, в основу которого положено различие упругости паров и температуры кипения цинка и его примесей; способ для рафинирования сплавов не применяется; химический, основанный на введении в расплав химических элементов или соединений, способных связывать свинец, железо и другие примеси в шпинели или другие вещества и выводить их из жидкого сплава; способ, на наш взгляд, весьма перспективный, но слабо разработанный.

В условиях литейного цеха ликвационным способом можно производить частичное рафинирование цинковых сплавов от свинца и железа. При охлаждении цинка до 430-450С наблюдается ликвация жидкого сплава, в котором находился свинец. Чем ниже температура сплава, тем полнее происходит ликвация, т.е. разделение сплава на слои - нижнего слоя, содержащего свинец, от верхнего, содержащего остальные компоненты. Если при этом осторожно слить из тигля печи две трети жидкого сплава, то остаток его будет содержать сплав, загрязненный свинцом, который можно сдать для металлургического передела на заводы ВЦМ, а чистый сплав использовать по назначению. Рафинирование описанным методом отстаивания позволяет снизить в 2-2,5 раза содержание примесей свинца в цинковом сплаве. Аналогичным способом можно снизить и содержание железа.

Однако, указанный способ рафинирования цинкового сплава от металлических примесей достаточно трудоемкий, малопроизводительный и не гарантирует полностью высокое качество расплава. Поэтому только тщательная сортировка исходных вторичных шихтовых материалов, обработка сомнительных компонентов шихты, строгое соблюдение технологических режимов плавки, применение оптимальных флюсовых композиций для рафинирования металла могут позволить получать высококачественные марочные чушковые сплавы из низкосортного вторичного цинкового сырья для производства фасонных отливок ответственного назначения литьем в кокиль и под давлением

Разработка флюсовой композиции для плавки цинковых сплавов

Определение химического состава сплавов проводили с помощью эмиссионного спектрального экспресс-анализатора «ПАПУАС-3» по трем легирующим элементам: алюминию, магнию, меди и пяти основным примесям, регламентированным ГОСТ 19434-74: свинцу, железу, олову, кремнию и кадмию. Сущность метода состоит в сравнении интенсивностей спектральных линий различных химических элементов, зарегистрированных в исследуемом образце, с интенсивностями аналогичных спектральных линий, зарегистрированных в эталонных образцах с точно установленным химсоставом. Так как для точных и стабильных измерений концентрации элементов в сплаве необходимо, чтобы форма и размеры образцов, подлежащих анализу, максимально приближались к эталонным образцам, исследования проводились на образцах постоянных размеров - диаметр 40 мм высота 3 мм, отливаемых в чугунный кокиль. Отбор проб осуществлялся непосредственно перед разливкой готового сплава в изложницы. Прибор «ПАПУАС-3» оснащен персональным компьютером IBM/PC-AT, работающим по программе Norton Commander для создания новых директорий, копирования и удаления файлов. Управление системой регистрации прибора, изучения оптических спектров и качественного определения состава сплавов осуществляется программой SP33 (SpectraProjector V3.3). Количественный анализ исследуемого образца, идентификация интенсивности спектральных линий, определение марки сплава и построение концентрационных кривых производится по программе INT 33. Высоковольтная дуга для точечного анализа сплава создается между графитовым электродом и образцом с помощью генератора. Диаметр электрода 5 мм, заточка на усеченный конус с диаметром площадки 1-2 мм. На одном образце производится 3 замера химического состава. Определение содержания водорода в цинковых сплавах проводили на установке фирмы «LECO» PH-IE, в качестве газа-носителя применялся очищенный аргон. Точность анализа составляет ±0,1-10" % или в среднем ±3% от содержания водорода в пробе, масса пробы 2-7 г, продолжительность анализа 2,5 мин [78,79]. Отбор проб и разделку шлаков осуществляли по ГОСТ 1639-78, ОСТ 48-17-78 и ОСТ 48-6-74, используя при этом сита проволочные с круглыми отверстиями ГОСТ 3306-70, ГОСТ 214-83, ГОСТ 6613-86.

Микроструктуру литого металла и степень его загрязненности неметаллическими включениями исследовали с помощью микроскопов МИМ-7 и «Neofot-2» в светлом и темном полях и в поляризованном свете. Подсчет неметаллических включений в поле шлифа производился на стереомикроскопе «CIT0VAL-2» (ZEISS) по стандартной методике. Образцы для металлографических исследований отливки в процессе плавки в стальной кокиль, размеры и конструкция которого показаны на рис. 2.1. Шлифы выполнялись на трех поперечных срезах в средней части образца [8,90].

Травление образцов осуществлялось двумя составами металлографических реактивов [80-82]: для выявления микроструктуры цинковых сплавов менялся реактив состава: хромовый ангидрид (CZ2O3), г. - 10 соляная кислота (HCL), мл - 1 водаСН20),мл -100; время травления 15-60 сек Технологическая спиральная проба на жидкотекучесть для выявления границ зерен и оценки размеров зерна использовался реактив состава: серная кислота (H2SO4), мл - 15 плавиковая кислота (HF), мл - 1 водаСНгО) -100 время травления 10-20 сек. при 25-40%, после травления темплет промывается в горячей воде. Для определения жидкотекучести цинковых сплавов использовали технологическую спиральную пробу и типовую методику ее изготовления (рис. 2.2) [ГОСТ 16438-70].

Механические свойства исследуемых сплавов определяли по стандартной методике на универсальной испытательной машине УМЭ-10Т [90]. Испытания проводили при комнатной температуре по ГОСТ 1497-84.

Твердость образцов измеряли по Бринеллю при комнатной температуре на приборе ТШ-2 (ГОСТ 9012-59). Диаметр шарика при испытании на твердость 5 мм, прилагаемая нагрузка 250 кг/мм2, время выдержки под нагрузкой 30 сек. При определении твердости проводили не менее 6 замеров. Относительная ошибка измерения твердости составляет 5%.

Микротвердость неметаллических включений разного типа определяли с помощью прибора ПМТ-3 на металлографических шлифах пробы, отлитой в стальном кокиле (рис. 2.1).

Методика проведения экспериментов по расплавлению компактной шихты в жидком сплаве ЦАМ 4-1 показана на рис. 2.3.

Плавка проводилась в электропечи сопротивления с силитовыми нагревателями в шамото-графитовом тигле емкостью 20 марок. Замер температуры осуществлялся хромель-алюмелевой термопарой погружением в металлический расплав. Масса расплавленного металла 10,0 кг ±40 г. Эксперименты проводились на сплаве ЦАМ 4-1. Образец представлял собой литой цилиндр диаметром 45 мм, высотой 40 мм с отверстием в центре диаметром 5 мм. Масса образца 400±20 г. Спица для крепления образца диаметром 3 мм, длиной 500 мм со спиралевидной площадкой на конце, на которую устанавливается образец. Вертикальное перемещение образца стопорится стальным зажимом. Технология проведения экспериментов следующая: в тигле расплавляется 10 кг сплава ЦАМ 4-1 температура расплава доводится до заданной температуры (440, 460, 480, 500, 540 С), с поверхности расплава снимается шлак и в жидкий сплав опускается на

Особенности плавки сплавов ЦАМ на основе чушковых сплавов

Подготовка расплава ЦАМ излома имеет следующие технологические особенности. При использовании в качестве металлозавалки лома разных групп (по предложенной классификации) емкость первой завалки не должна превышать 120-150 кг, во избежание зависания шихты. В период осаживания и расплавления шихты 1 и 2 группы (без алюминиевых элементов) осуществляется загрузка шихтовых материалов до 230-250 кг металлозавалки, из которых последние 30-40 кг может составлять лом 3 группы, содержащий элементы из алюминиевых сплавов, которые после расплавления извлекаются из печи. После образования на поверхности расплава твердого сыпучего шлака расплав рафинируется путем обработки флюсом состава: хлористый цинк, хлористый аммоний, тетраборат натрия. Флюс наносится равномерным слоем на поверхность шлака и тщательно замешивается в расплав. При этом хлористый цинк и тетраборат натрия в процессе рафинирования находятся в жидком состоянии. ХлОРИСТЫЙ ПИНК адсорбирует неметаллические включения а также вступает во взаимодействие с алюминием с образованием г-%/ хлорида алюминия: 3ZnCL2 + 2AL = 2ALCL3 + 3 Zn [7]. Хлористый аммоний возгоняется при температуре 338"С и находится в расплавевп ообразном состоянии. В результатевзаимодействия хлористого аммония и оксида цинка происходит образование на поверхности расплава легкоплавкого флюса ZnCb NHs. Избыточное количество парообразного хлористого аммония способствует удалению из расплава водорода и неметаллических включений. Для интенсификации рафинирующего эффекта, а также по экономическим соображениям, в процессе обработки целесообразно поджечь избыток паров хлористого аммония. Такая комплексная обработка приводит к более эффективному отделению расплава от окисных включений и к образованию сыпучего шлака, который легко снимается с зеркала расплава и не содержит значительного количества металла. Общий расход солевого флюса составляет 2%.

Далее цинк металлозавалки объемом 80-90 кг повторяется. Такая технология позволяет повысить выход годного на 1,5-2,5%.

Получение качественного сплава ЦАМ 4-1 из шихтовых материалов 4-7 групп имеет ряд технологических особенностей, которые обусловлены наличием большого количества деталей из алюминиевых, железных и медных сплавов, повышенной загрязненностью шихты маслом и песком, наличием относительно большого количества деталей с декоративным покрытием (хромированные детали). Эти обстоятельства учитывались при разработке технологии плавки сплава ЦАМ 4-1 на низкосортной шихте с использованием для рафинирования солевых флюсовых композиций.

В разогретую до 530-550"С печь CAT 0,25 загружается 100-120 кг шихтовых материалов 1-2 группы для создания чистого «болота». На полученное «болото» загружается 80-100 кг шихтовых материалов 4-6 групп (до полного тигля). При наличии в шихте алюминиевых, железных и медных деталей, а также хромированных материалов возможно насыщение цинкового расплава алюминием, железом, кремнием, хромом, медью. Поэтому хромированные детали загружаются при плавке в последнюю очередь порцией 15-20 кг. в зависимости от объема жидкого металла в тигле. По мере расплавления шихты алюминиевые детали как более легкие всплывают на поверхность расплава, а железные и медные детали опускаются на дно тигля. Всплывшие на поверхность алюминиевые детали сразу удаляются из расплава. Накапливающиеся на дне тигля железные и медные детали удаляются специальной ложкой по мере накапливания 2-3 раза в течении плавки.

Флюсовая обработка сплава производится в конце плавки после наполнения тигля печи расплавом. С поверхности расплава снимается шлак и наводится солевой флюс, который интенсивно замешивается в металл. При этом отмечается интенсивное дымообразование и барбатаж. Для уменьшения выделения дыма выделяющиеся газы надо поджечь. Этот прием известен давно и широко применяется. Общий расход флюса при загрязненной шихте увеличивается до 4-5% от массы металлозавалки. При плавке цинковых сплавов образуется большое количество шлаков которые периодически удаляются с поверхности расплава. Потери металла со шлаком относительно большие и составляют 11,4-13,2%. Строгое соблюдение технологии плавки позволяет получить сплав достаточно высокого качества но с экологической точки зрения применение большого количества солевых флюсов приводит к ухудшению экологической ситуации в цехе. Поэтому для снижения содержания металла в шлаке повышения выхода годного и улучшения экологической ситуации необходимо разработать более эффективную флюсовую композицию

С другой стороны, в качестве основы сплава могут быть использованы шлаки, полученные от плавок сплавов типа ЦАМ с содержанием металла до 80%. Технология подготовки расплава на основе металлизированных шлаков имеет свои особенности. На поверхности расплава образуется значительно большое количество твердого, сыпучего шлака, который по мере накапливания необходимо обрабатывать рафинирующим флюсом. Большое количество шлака на поверхности расплава приводит к изменению теплофизических параметров технологического процесса плавки. Начальная завалка шлака должна производиться в нагретую до температуры 550" С печь. Не допускается перегрев, так как это может вызвать перегрев металла под покровом толстого шлакового слоя. Массивы металлизированного шлака, ввиду низкой теплопроводности, нагреваются дольше, чем обычная шихта. После расплавления догрузка шихты осуществляется порциями по 25-30 кг, так как большая масса металлизированного шлака может вызвать переохлаждение расплава до полного застывания. Кроме того, на поверхности расплава образуется значительное количество шлака с высоким содержанием металла. Поэтому для обработки и рафинирования расплава флюсами требуется не только большее количество флюса (до 6% от массы металлозавалки), но и высокие трудовые затраты, связанные с тщательной обработкой расплава.

Исследование оптимального состава комбинированного флюса для плавки цинковых сплавов

Сырьем для производства чушек служит в основном карбюраторный лом, покупаемый как на централизованных базах «Вторцветмета», так и у отдельных предприятий. Общая оценка вторичного сырья показала, что примерно на 90% металлолом состоит из отходов автомобильной промышленности, остальное нестандартный лом изделий бытового назначения (механические игрушки, цинковые корпуса бытовой техники и

Наряду с цинковыми деталями в металлоломе имеется большое количество собранных в сложные блоки деталей из алюминиевых (чаше корпусные детали, крышки, кронштейны и т.п.), медных (втулки, шпильки, клапаны, болты, гайки и т.п.), железных (вкладышы, скобы, крепежные детали, шарики, пружины и т.п.) сплавов. Сборочные единицы и механизмы, состоящие из различных металлов в массе своей сильно окислены и загрязнены машинным маслом, окалиной, песком и, часто, практически не поддаются разборке на составные части.

При производстве сплава ЦАМ 4-1 на указанной выше шихте необходимо при разработке оптимальной технологии плавки учесть следующие обстоятельства. По мере выправления цинка из разнородной металлической массы как наиболее легкоплавкого металла и накопления расплава в тигле печи алюминиевые детали, обладающие небольшим удельным весом, всплывают на поверхность жидкого металла, а детали из сплавов на основе железа и меди опускаются на дно ванны. Чтобы не выйти из стандартного химического состава выплавляемого сплава, необходимо периодически удалять с поверхности металлического расплава алюминиевые детали и вычерпывать со дна тигля специальной ложкой с отверстиями железные и медные детали.

Практика показала, что при перегреве металла выше 530"С и увеличении. времени пребывания инородных деталей в жидкой металлической ванне возможно растворение алюминия, меди, железа, а также хрома из хромированных компонентов шихты в цинковом сплаве. Поэтому рекомендуется плавку сплава ЦАМ 4-1 из вторичных шихтовых материалов производить при температуре 480-500 С.

Качество чушек определяли по жидкотекучести сплава при заполнении изложниц, проявлению объемной усадки, величине зерна на сколах чушки, чистоте поверхности чушек и, главным образом, химическому составу металла на приборе «ПАПУАС-3» для эмиссионного спектрального экспресс-анализа цветных сплавов. В случае отклонения сплава по химическому составу проводили его коррекцию до стандартного содержания элементов. Масса чушек 19-21 кг.

Отработанная технология плавки состоит в следующем. В разогретую до температуры 480-500С печь CAT 0,25 загружали 120-150 кг шихты. По мере расплавления цинковых компонентов и осаждения столба шихтовых материалов массу металла в печи доводили до 230-250 кг. (полный вес расплава 450 кг). На поверхности расплава образуется густой жидкий сильно металлизированный шлак. Для рафинирования расплава и изменения агрегатного состояния шлака на поверхность ванны металла подавали комбинированный флюс, состоящий на 65-70% из огнеупорных и теплоизоляционных материалов нейтральных по отношению к расплаву и активных солевых добавок (хлористый аммоний, натрий хлористый, бура) -остальное. Чем ниже качество шихтовых материалов, тем выше должна быть температура расплава и больше доля солевой составляющей флюса.

Флюс тщательно замешивается в расплав. При этом радикально изменяется агрегатное состояние шлака: он становится порошкообразным, легким, сыпучим, с низким содержанием корольков металла. Хорошо снимается с поверхности расплава, не смачивается металлом. После обработки флюсом из ванны металла удаляются не расплавившиеся при 500"С детали из сплавов на основе алюминия, железа и меди. Частично снимается шлак. Затем массой по 80-90 кг загружается в печь новая порция шихты, по расплавлению которой металл обрабатывается флюсом.

Последним загружается (по необходимости) металлом, состоящий из деталей с хромовым покрытием. Температура металлической ванны снижается на 50-60"С. Цинковый сплав выплавляется, а тонкие чешуйки электролитических покрытий остаются на поверхности шлака. Шлак снимается и тем самым предотвращается попадание хрома в расплав.

Сплав ЦАМ 4-1 приготавливали не только из карбюраторного лома различной чистоты, но и заводского шлака цинковой плавки и из чистого цинка с лигатурой медь-алюминий. Поэтому для обработки расплава применяли различные составы флюсов в зависимости от чистоты исходных материалов: - флюс №1 - огнеупорная основа + хлористый аммоний; - флюс №2 - флюс №1 + натрий хлористый; - флюс №3 - флюс №2 + бура; Усредненные результаты плавок ЦАМ 4-1 представлены в таблице 5.1 В целях разработки теоретической модели механизма действия комбинированного флюса были проведены исследования теплофизических свойств флюсового покрова на зеркале металла. Прямым способом измерялось температурное поле по всему объему флюса при плавке сплава ЦАМ 4-1 в печи CAT 0,25 на ванне расплава массой 450 кг. На рис. 5.1 показано распределение температур по высоте покрова в процессе выдержки флюса в течение 15 и 45 минут. Поверхность флюса нагревается от 100-120 до 200-220"С в зависимости от времени выдержки при температуре расплава 490-500"С, т.е. наблюдается значительный перепад температур по высоте слоя флюса.

Похожие диссертации на Разработка и исследование методов повышения качества литейных цинковых сплавов, производимых из вторичного сырья