Исследование и разработка технологии плавки алюминиевых сплавов в луговых печах постоянного тока с целью металлосбережения, экономии энергозатрат и улучшения качества выплавляемых сплавов

• Автор: Мешков, Михаил Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с.

Оглавление
Введение . Глава 1. Литературный обзор. Принципы выбора печей для плавки алюминиевых сплавов. Свойства алюминиевых сплавов как объекта плавления. Возможности плавки дугой постоянного тока, как нового способа приготовления алюминиевых сплавов. Глава 2. Экспериментальное оборудование. Лабораторная установка Л. Исследование механических свойства сплавов
2. Исследование структуры сплавов. Глава 3 Разработка и исследование основных конструктивных узлов дуговой печи постоянного тока. Исследование дугового разряда печи постоянного тока. Вольфрамовый катод дуговой печи постоянного тока. Футеровка и ванна печи. Энергетические особенности дуги постоянного тока при плавке сплавов на основе алюминия . Исследование механических свойств алюминиевых сплавов, выплавляемых с использованием дуги постоянного тока 4
затраты, связанные с производством сплавов, должны быть максимально низкими. Характер поведения алюминиевых сплавов при выплавке, техникоэкономические показатели процесса плавки, выбор плавильных агрегатов все это во многом определяется свойствами алюминиевых сплавов в жидком состоянии, которые, в свою очередь, зависят от свойств основы этих сплавов алюминия .


В настоящее время дуговые печи на постоянном токе для выплавки высококачественных сталей и спецсплавов получают все большее распространение, как в нашей стране, так и за рубежом. Данные печи вобрали в себя весь положительный опыт эксплуатации дуговых сталеплавильных печей на переменном токе, которые являются самыми надежными и отработанными плавильными агрегатами как в конструктивном, так и технологическом огношении. Использование дуговых печей для плавки алюминиевых сплавов открывает дополнительные возможности в развитии принципиально новых технологий приготовления легких сплавов. Реализация данной технологии возможна при условии получения ответа на ряд вопросов, связанных с влиянием высокотемпературной дуги постоянного тока на возможное изменение химического состава, структуры и свойств алюминиевых сплавов. Необходима разработка и создание надежного в эксплуатации плавильного агрегата, который сможет обеспечить наиболее эффективный способ ведения плазменнодуговой плавки с минимальным уровнем безвозвратных потерь металла. Решению данных проблем и посвящена настоящая диссертационная работа. Глава 1. Классификация плавильных печей для алюминиевых сплавов. Выбор тина плавильного агрегата для приготовления алюминиевых сплавов является одним из наиболее ответственных этапов при разработке технологии, как в заготовительном, так и фасоннолитейном производстве. В настоящее время для плавки алюминиевых сплавов применяют разные типы печей, подробное описание которых приведено в работах 1 4. Классификация плавильных псчсй дана на рис. Применение конкретного плавильного агрегата зависит от условий, в которых находится предприятие, его обеспеченности тем или иным источником энерг ии. Важную роль в выборе плавильною афегата имеет объем производства, техникоэкономические показатели процесса, возможность получения сплавов высокого качества, трудоемкость выплавки и обслуживания печи, величина энергозатрат на приготовление одной тонны сплава. Характеристика основных, наиболее часто применяемых типов плавильных печей дана в табл. Анализ литературных данных по печам для плавки алюминиевых сплавов позволяет сделать следующие выводы. Для приготовления алюминиевых сплавов в отечественной и зарубежной практике пламенные печи получили наибольшее распространение, что обусловлено простотой их конструкции, удобством обслуживания и надежностью в работе. Пламенные печи имеют более высокую производительность и емкость по сравнению с электрическими печами. В случае использования рекуператоров, перемешивающих устройств, их КПД достигает и более . Увеличение емкости пламенных печей, их производительности не связано с какими либо трудностями 8,9. В то же время пламенные отражательные печи имеют целый ряд существенных недостатков. Одним из них является повышенный, в сравнении с электрическими печами, угар металла. Лс С. Рис. Классификация печей для плавки алюминиевых сплавов. Из пламенных отражательных печей наибольший КПД имеют, как видно из табл. Оптимальным технологическим решением в шахтных печах является осуществление процесса плавления в ванне жидкого металла предварительно просушенной и нагретой отходящими газами шихты в шахте печи. Шахтная печь позволяет вести процесс плавления в непрерывном режиме, что обеспечивает значительные преимущества в части повышения производительности и стабильности свойств выплавляемых сплавов . Ряд важных преимуществ электрических печей в сравнении с пламенными обеспечили им достаточно широкое применение, особенно в фасоннолитейном производстве. Из электрических печей наиболее совершенными агрегатами, как по удельному расходу электроэнергии, так и по угару, КПД являются индукционные канальные печи . Отечественной промышленностью также освоено широкое производство печей промышленной частоты типа ИАТ, получивших наибольшее применение в фасоннолитейных цехах крупносерийного и мелкосерийного производств. Принципы выбора печей для алюминиевых сплавов. Характеристика основных типов печей, применяемых для плавки алюминиевых сплавов. Таблица I. Пламенные отражатель ные газовые шахтные 0,5 0мт 0 м3т 0. Электросо противления 0,5 0 0 кВт. Индукционные канальные 0,3 кВт. Индукционные тигельные 0,4 0 0 кВт.