Методы дегазации при литье

09 сентября Методы дегазации при литье

Методы дегазации при литье
В процессе плавки алюминиевый расплав очищается от растворённых металлических примесей (натрия, магния, железа и цинка), взвешенных оксидных (неметаллических) включений и растворённого водорода.
Для этих целей применяются различные методы продувки расплавов инертными и активными газами, осаждения, обработки хлоридными солями и флюсами, вакуумирования и фильтрации через сетчатые, гранулированные и спеченные керамические фильтры.

Установка для дегазации Среди методов дегазации при литье из алюминия и алюминиевых сплавов AMg2 и AMgb можно выделить продувку расплава хлором, смесью инертного газа с хлором (на 100 объемных частей инертного газа — 1–10 объемных частей хлора), парами хлоридов (CrCl₂, CCl₄, TiCl₄), фреона (CCI₂F₂) и фильтрации через гранулированные фильтры из AlF₃ или ABO₃, активированные хлором или фтором.
Расход газа для доочистки составляет 0,2…0,5 м³ на 1 тонну расплава. Продолжительность продувки через керамические сопла или пористые керамические вставки составляет 10…15 мин при температуре расплава.

Методы дегазации. При литье из расплава также удаляются примеси лития, калия и кальция, при этом происходит потеря до 0,2% магния.
Расплавы пропускают через фильтры толщиной 150…200 мм для отделения зерен диаметром 4…6 мм. Указанные выше методы очистки позволяют довести остаточное содержание натрия в расплаве до (2…3) -1 () ’4%.

Вредное воздействие натрия на технологические свойства сплава AMgb можно подавить путем введения добавок висмута или сурьмы (0,2 … 0,31 TP3T от массы расплава), образующих с натрием интермегаллиды, плавящиеся при 775 и 856 °С соответственно.

Газовая продувка широко применяется для дегазации расплавов и очистки их от неметаллических включений.
Чем меньше размер пузырьков продувочного газа и чем равномернее их распределение по объему расплава, тем успешнее проходит очистка. Продувка, как правило, осуществляется через пористые вставки из спеченного оксида алюминия, которые обеспечивают образование пузырьков газа диаметром 1,5…2,0 мм.
Этот метод очистки широко применяется на литейных заводах для производства слитков.
Очистка осуществляется в специальных контейнерах с внутренней облицовкой, установленных на линии перелива металла из смесителя в форму или в ведра.
На дне ведра или ёмкости устанавливается пористая керамическая вставка.
Для рафинирования алюминиевых расплавов используются азот, аргон, гелий, хлор, а также смесь азота (90%) с хлором, очищенные от влаги и кислорода.

Методы дегазации. Дегазация отливок азотом или аргоном осуществляется при температуре 720…730 °C.
Продолжительность продувки, в зависимости от объёма расплава, составляет от 5 до 20 мин; расход газа — 0,5–1,0 м на 1 т расплава.
Такая обработка позволяет снизить содержание неметаллических включений до 0,5…0,1 мм²/см² в соответствии с технологическим образцом Добаткина-Зиновьева, а содержание водорода — до 0,20…0,15 см на 100 г.

При использовании специальных фурм для вдувания расплава скорость газа на выходе из сопла составляет 200 … 250 м/с, что обеспечивает диспергирование пузырьков газа в объёме расплава до 3…5 микрон; при этом продолжительность продувки не превышает 5 минут, а расход газа на 1 тонну расплава составляет 0,05 м³.

Обработка расплавов хлором осуществляется в герметичных камерах или ведрах, снабженных крышкой, с отводом газов в вентиляционную систему. Хлор вводится в расплав через трубки с соплами при температуре 7 °…720 °C.
Продолжительность процесса дегазации при давлении хлора 0,11…0,12 МПа составляет 10…12 мин; расход хлора — 0,3…0,5 м³ на 1 т расплава.
Использование хлора обеспечивает более высокую степень очистки по сравнению с техническим азотом и аргоном.
Однако токсичность хлора, необходимость обработки расплавов в специальных камерах и сложности, связанные с его очисткой, значительно ограничивают применение хлорирования расплавов в промышленных условиях. Замена хлора на его смесь с азотом обеспечивает достаточно высокий уровень очистки, но не решает проблем, связанных с токсичностью и сушкой.

Газирование сопровождается потерей магния. При обработке азотом теряется 0,01% Mg; дегазирование хлором увеличивает эти потери до 0,2%.

Необходимой операцией после продувки является выдержка расплава в течение 10…30 минут для удаления мельчайших газовых пузырьков. Использование расплава сразу после продувки без выдержки всегда приводит к образованию большого количества газовых дефектов в отливках.

В процессе продувки образуется значительное количество пены, которая уносится потоком металла в отливку. Подавление пенообразования достигается путем нанесения на поверхность расплава в камере продувки слоя соляных гранул определённого диаметра.

Связанные публикации:

Методы дегазации алюминия Методы дегазации алюминия Знания по литью — Процесс литья алюминиевых слитков Практические знания — Дегазация алюминия, часть 2 Процесс дегазации при литье Дегазация алюминия с помощью хлора Процесс дегазации алюминия Установки для дегазации алюминия Определение дегазации расплавленного алюминия Дегазация алюминия азотом Знания по литью — Дегазация алюминия, часть 1 Установка для дегазации — покупайте у компании Adtech China Дегазация при литье алюминия Дегазация алюминия