Особенности полунепрерывного литья сложнолегированных латуней под шлакообразующими смесями

• Автор: Еремин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Химический состав, свойства и область применения сложнолегированных латуней

1.2. Флюсы, применяемые в производстве сплавов цветных металлов

1.2.1. Краткий обзор флюсующих веществ

1.2.2. Флюсы для плавки и разливки меди

1.3. Использование шлакообразующих смесей при разливке сплавов

1.4. Анализ факторов, определяющих условия формирования слитков из меди и ее сплавов в кристаллизаторе

1.5. Задачи исследования

2. Методики исследований

2.1. Оборудование и материалы, использованные в работе

2.2. Определение скорости истечения флюсов
2.3. Методика обработки статистических данных
2.4. Металлографические исследования микроструктуры литых и прессованных заготовок
2.5. Исследование качества слитка
2.6. Измерение вязкости флюсовых композиций
2.7. Определение температурного поля в кристаллизующемся слитке
3. Выбор флюсовых композиций для использования в качестве покровного материала в кристаллизаторе при полунепрерывном литье сложнолегированных латуней
3.1. Исследование свойств флюсов
3.2. Лабораторные исследования поведения флюсов на расплаве сложнолегированных латуней
3.3. Исследование поведения флюсов на расплаве сложнолегированных латуней в промышленных условиях
3.4. Исследование вязкости флюсов
3.5. Выводы по главе
4. Исследование особенностей затвердевания слитков сложнолегированных латуней, отлитых с применением в качестве покрова в кристаллизаторе октабората натрия
4.1. Особенности затвердевания непрерывнолитых слитков
4.2. Особенности процессов теплообмена при полунепрерывном литье слитков сложнолегированных латуней
4.3. Кинетика нарастания твердой корочки слитков сложнолегированных латуней в процессе полунепрерывного литья при использовании в качестве покрова в кристаллизаторе сажи и октабората натрия
4.4. Влияние октабората натрия на структуру и механические свойства латуни ЛМцАЖКС при его использовании в качестве покрова расплава в кристаллизаторе
4.5. Выводы по главе
5. Опытно промышленное опробование технологии полунепрерывной разливки сложнолегированных латуней с применением в качестве покрова в кристаллизаторе шлакообразующих смесей
5.1. Особенности полунепрерывного литья слитков сложнолегированных латуней
5.2. Балльная оценка характеристик флюсовых композиций и дефектов в слитках, возникающих по вине флюса
5.3. Влияние флюсов на структуру и свойства непрерывнолитых слитков сложнолегированных латуней
5.4. Выводы по главе 5 Выводы по работе
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение
Актуальность


При нагревании до 0 С и дальнейшем прокаливании борная кислота образует борный ангидрид В3. Он легко шлакует оксиды многих металлов и снижает вязкость шлаков. Бура техническая или борнокислый натрий представляет собой бесцветные прозрачные кристаллы. Расплавленная бура обладает высокой жидкотекучестыо, легко растворяет окислы металлов с образованием двойных солей натрия и металла растворяемого окисла. К нейтральным флюсам относятся сульфаты щелочных и щелочноземельных металлов , 2, фториды 2, 2, , , хлориды 2, 2, 2, , , . Сульфаты щелочноземельных и щелочных металлов сульфат кальция и сульфат натрия 2 применяются как составные части защитных и рафинирующих флюсов. Флюсующие смеси, содержащие эти вещества, должны быть свободны от веществ содержащих углерод, т. Плавиковый шпат 2 рис. Ценным свойством 2 является его способность растворять глинозм, поэтому плавиковый шпат часто входит в состав флюсов для рафинирования сплавов, содержащих алюминий. Фторид магния 2 по физикохимическим свойствам аналогичен плавиковому шпату, но несколько более легкоплавок, чем последний. В расплавленном состоянии 2 хорошо шлакует окись магния, вследствие чего может применяться как составная часть флюса в производстве магниевых сплавов. Фторид натрия ЫаР употребляется при модифицировании силумина и при рафинировании алюминиевых бронз. Присутствие фторида натрия понижает вязкость и точку плавления флюсов и шлаков. Криолит Ыа3А1Рб рис. Благодаря этому свойству 3А1Р6 нашел широкое применение в металлургии. Хлористый кальций СаС является сильным средством для понижения плавкости солей и растворов. Его употребляют как составную часть рафинирующих и покровных флюсов при изготовлении легких сплавов. Диаграмма плавкости системы СаР2 А1
Диаграмма плавкости системы Ыа3А1Р6 А1
Хлористый цинк 2 применяется как рафинирующее средство. Точка плавления I2 9 С, точка кипения 2 С. При температурах выше 0 С хлористый цинк легко испаряется. Хлористый натрий сравнительно легкоплавок Тпл 4 С, в расплавленном состоянии с трудом растворяет окислы, а окись алюминия не растворяет вовсе. Применяется как защитный флюс при выплавке латуней и как составная часть флюсующих смесей для бронз и легких сплавов. Хлористый калий КС1 представляет собой белый рассыпчатый порошок. Часто добавляется к для понижения температуры плавления флюсов. Карналлит на воздухе легко расплывается, разлагаясь на 6 и КС1. Широко применяется в производстве магния и его сплавов. К основным флюсам относятся карбонаты СаСОз и апатит 3, где обозначает или С1. При нагревании до 0С углекислый кальций диссоциирует на СаО и С. Окись кальция входит в состав защитных флюсов для никелевых и медноникелевых сплавов, а также в состав рафинирующих флюсов для оловянных бронз. Кроме СаО широко применяется техническая сода Ыа2СОз и углекислый калий или поташ К2СОз. Флюсующие свойства 2 и К2СОз схожи, применяются при плавке бронз и латуней как составная часть защитных и особенно рафинирующих флюсов. Апатит является составной частью защитных флюсов для марганцевых латуней и никелевых сплавов. В табл. Условно все известные флюсы обычно подразделяют на следующие группы флюсы на основе кальцинированной соды на основе буры или борной кислоты на основе криолита на основе силикатов и флюсы на основе хлоридов. При литье чистой меди применяются флюсы различных составов. Существует опыт применения боратносиликатных или фосфатносиликатных флюсов 1. Данные флюсы имеют довольно высокую вязкость 0, Пас. В кристаллизаторе они образуют вязкий плотный покров, а на стенке кристаллизатора шлаковый гарнисаж толщиной 1,,0 мм. Применение этих флюсов при отливке круглых 0 0 мм и плоских 0x0 мм медных слитков позволило на увеличить скорость литья и получить плотные слитки с достаточно хорошим качеством поверхности, свободной от флюсового покрытия, и не имеющие дефектов литейного происхождения. Недостатком этих флюсов является большая продолжительность их нагрева и расплавления, являющаяся причиной резкого в раз увеличения донной обрези слитков и снижения выхода годного.