Procés de fosa típic de coure pur i aliatges de coure per a la fosa, incloent coure pur, llautó, bronze
1. Fusió de coure pur
(1) Primer preescalfeu el gresol a color vermell fosc i afegiu-hi una capa de carbó sec o agent de cobertura (bórax 63% + vidre trencat 37%) amb un gruix d'uns 30-50 cm a la part inferior del gresol. A continuació, afegiu els materials sobrants, els blocs de rebuig i les barres en seqüència i, finalment, afegiu coure electrolític.
(2) Els elements d'aliatge addicionals es poden col·locar a l'estufa per preescalfar. Està estrictament prohibit afegir materials freds al metall líquid. La càrrega s'ha de moure amb freqüència durant tot el procés de fusió per evitar ponts.
(3) Augmenteu la temperatura per fondre completament l'aliatge. Després que l'aliatge s'hagi fos completament i la temperatura arriba a 1200-1220 graus, s'afegeix 0,3%-0,4% del pes del líquid de l'aliatge per desoxidar el coure fòsfor. Les reaccions següents es produeixen entre el fòsfor i l'òxid cuprós: 5Cu2O+2P=P2O{5+10Cu i Cu2O+P2O5= 2CuPO3, el gas de pentòxid de fòsfor generat s'escapa de l'aliatge, el fosfat de coure pot flotar a la superfície líquida i s'elimina l'escòria, aconseguint així el propòsit de la desoxidació. Es requereix una agitació contínua durant el procés de desoxidació.
(4) Finalment, l'escòria s'elimina del forn i la temperatura d'abocament del líquid d'aliatge és generalment de 1100-1200 graus.
2. Funció de llautó
L'aliatge a base de coure amb zinc com a element d'aliatge principal és el llautó, que es divideix en dues categories: llautó normal i llautó especial. El llautó ordinari és un aliatge binari format per coure i zinc, utilitzat principalment per al processament a pressió. El llautó especial es fa afegint altres elements d'aliatge (com ara silici, alumini, manganès, plom, ferro, níquel, etc.) al llautó normal. El llautó fos és principalment llautó especial.
(1) Ingredients d'aliatge i requisits de càrrega metàl·lica. En la composició química dels aliatges de coure, a causa de la gran variació dels components principals, en el procés de càlcul d'ingredients, s'han de seleccionar els ingredients adequats en funció dels seus requisits de rendiment. La composició química de l'aliatge ha de complir amb GB1176-87. Els ingredients de diversos ingredients de fosa de llautó utilitzats habitualment es mostren a la taula 1.
Cal que el material del forn estigui sec i net, i la brutícia o l'òxid s'ha de netejar amb sorra.
(2) Relació de càrrega Segons les pràctiques generals de fosa, la composició dels nous materials hauria de ser superior o igual al 30% del pes total de la càrrega, i els materials reciclats haurien de ser inferior o igual al 70%. Tanmateix, en la producció real, considerem que els aliatges de coure tenen molts materials reciclats. Quan el percentatge de massa de materials reciclats és superior o igual al 90% en la proporció dels materials del forn, la qualitat de fusió encara és molt bona. L'anàlisi de l'espectre químic demostra que la composició de les peces de fosa està qualificada. Quan hi ha molt material reciclat, cal considerar si les impureses de l'aliatge superen l'estàndard.
(3) Preparació abans de la fosa ① Preparació de la càrrega metàl·lica: la càrrega reciclada són peces de fosa de ferralla, abocaments i lingots refós de la mateixa marca, que han de tenir una composició química clara. Abans d'entrar al forn, el bufat de sorra s'utilitza per eliminar la brutícia de la superfície i el forn es carrega després del preescalfament (el primer lot de fosa freda del forn es pot preescalfar amb el forn); El coure electrolític es bufa amb sorra per eliminar la brutícia i, després de preescalfar a 500-550 graus per eliminar la humitat, (el primer lot de fosos freds del forn es pot preescalfar amb el forn; els elements de metall pur es poden preescalfar al forn abans d'entrar al forn). La mida màxima de la càrrega metàl·lica no ha de superar 1/3 del diàmetre del gresol, i la longitud no ha de ser superior a 4/5 de la profunditat del gresol ② Preparació del gresol i de les eines de fosa. El gresol ha d'estar lliure d'esquerdes i altres danys que afectin la seguretat abans d'utilitzar el gresol nou s'ha d'escalfar lentament a baixa temperatura per evitar esquerdes la superfície interior del gresol antic tipus d'aliatge de fosa, el gresol s'ha de fondre amb la mateixa sèrie d'aliatges abans de fondre i rentar-se la vareta d'agitació feta de materials refractaris i grafit s'ha de netejar a fons de la pintura residual i l'òxid, i s'ha de recobrir amb una capa de material refractari o; pintar, després assecar i reservar per utilitzar-lo; la lingotera s'ha de netejar a fons abans d'utilitzar-la i preescalfar-la a 100-150 grau després d'aplicar la pintura per utilitzar-la.
(4) Preparació de l'agent de cobertura i el flux ①El carbó s'ha de posar en un forn segellat i coure a no menys de 800 graus durant 4 hores. S'ha d'evitar que absorbeixi la humitat quan estigui llest per al seu ús. ②L'agent de cobertura consisteix en un 63% de borax i un 37% de vidre trencat. El carbó sec també es pot utilitzar com a agent de cobertura. Els agents de cobertura requereixen assecat i eliminació de residus.
(5) Procés de fosa d'aliatges
① Preescalfeu el gresol a vermell fosc primer i afegiu-hi carbó de 20-40cm de gruix al fons.
②Afegiu coure electrolític, escalfeu i foneu ràpidament, a continuació, afegiu l'aliatge intermedi en l'ordre del primer amb el punt de fusió més alt i després amb el punt de fusió més baix (si s'afegeix cap), i finalment afegiu-lo a la càrrega del forn i afegiu-lo. carbó vegetal alhora per garantir que el nivell de líquid d'aliatge no estigui exposat a l'aire.
③ La fosa de llautó generalment també requereix desoxidació. Després que tot el coure s'hagi fos, s'afegeix coure fòsfor (calculat com que P representa 0,04%-0,06% del pes del coure fos) quan la temperatura arriba a 1150-1200 grau de desoxidació. Després d'una comparació pràctica entre la desoxidació i la no desoxidació, la qualitat superficial de les peces desoxidades és millor que la sense desoxidació.
④Afegiu elements d'aliatge segons els requisits de composició de cada grau d'aliatge: afegiu l'aliatge principal d'alumini-coure a 1100-1120 graus, afegiu zinc pur i alumini pur per lots a 1100-1150 grau durant un tall de corrent i remeneu-ho. Quan es fon el llautó de silici, primer s'ha d'afegir silici i després zinc; Quan es fon el llautó de plom, primer s'ha d'afegir zinc i després plom. S'ha de controlar la temperatura d'addició de l'element de zinc. Si la temperatura baixa després d'afegir zinc, es pot enviar energia de manera intermèdia. Quan la temperatura del líquid d'aliatge és superior a 1200 graus, no es permet afegir zinc.
⑤ Traieu l'escòria del forn, ajusteu el líquid d'aliatge a la temperatura requerida per la targeta del procés de fosa i descarregueu-lo ràpidament del forn per abocar-lo. La temperatura d'abocament de l'aliatge és un dels factors que afecta el rendiment de la fosa. La temperatura general del forn és ZCuZn38: 1100-1130 grau; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 grau ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 grau ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 grau .
⑥ Quan es fonen dos graus diferents d'aliatge i la seva composició química es veu afectada, el forn s'ha de rentar entremig. Per exemple, utilitzeu el gresol i les eines que s'han utilitzat per fondre bronze d'alumini per fondre bronze d'estany, i el gresol i les eines han de contenir alumini. Tot i que l'alumini és un component qualificat del bronze d'alumini, és l'element més nociu del bronze d'estany. .
Es poden obtenir peces de fosa qualificades després de desoxidar els aliatges generals de coure. No obstant això, el bronze d'alumini, el llautó d'alumini, el bronze de silici, etc. s'oxiden fàcilment per formar òxids d'alt punt de fusió Al2O3 i SiO2, fent que les foses formin inclusions d'escòries, que s'han d'eliminar per refinació. Els agents de refinació més utilitzats inclouen: clorur de sodi amb una proporció de massa del 60% +40% de criolita o 20% de criolita +20% fluorita +60% de fluorur de sodi, etc.
3. fosa de bronze
El bronze fos es pot dividir en bronze estany i bronze sense estany segons la seva composició. El bronze d'estany és un aliatge a base de coure amb l'estany com a element d'aliatge principal. Té una bona resistència al desgast, resistència a la corrosió, bona resistència i plasticitat. El bronze sense estany inclou bronze d'alumini, bronze de plom, bronze de silici, etc., que contenen diferents elements principals. Per exemple, el bronze d'alumini és un aliatge a base de coure amb l'alumini com a element d'aliatge principal.
(1) Ingredients d'aliatge i requisits de càrrega metàl·lica. Els ingredients per a la fosa de diversos aliatges de bronze utilitzats habitualment s'enumeren a la taula 2.
Requisits: Es permet afegir {{0}},7% ~ 0,9% Ni i 0,3% ~ 0,4% Mn a l'aliatge ZCuAl10Fe3 per millorar les propietats mecàniques de l'aliatge.
(2) Relació de càrrega del forn: la proporció de nous materials ha de ser superior o igual al 30% del pes total de la càrrega del forn, i els materials reciclats han de ser inferior o igual al 70%.
(3) Preparació abans de la fosa La preparació abans de la fosa del bronze és la mateixa que la de la fosa de llautó. El carbó s'ha de posar en un forn segellat i coure a no menys de 800 graus durant 4 hores. S'ha d'evitar que absorbeixi la humitat quan estigui llest per al seu ús. Les cendres de palla s'han de triturar en pols, eliminar la humitat i assecar-les bé. Presteu atenció a la protecció contra la humitat abans d'utilitzar-lo. Els agents de cobertura requereixen assecat i eliminació de residus.
(4) Procés de fosa d'aliatges Hi ha molts tipus de bronze fos. Aquí només es comenten alguns aliatges típics. Altres aliatges de coure del mateix tipus es poden utilitzar com a referència.
Fusió de ZCuSn10Pb1 i ZCuPb10Sn10: ① Preescalfeu primer el gresol a vermell fosc i afegiu-hi carbó vegetal de 20 cm-40cm de gruix al fons. ②Afegiu coure electrolític, escalfeu-lo i foneu-lo ràpidament, després afegiu-hi els materials reciclats i afegiu carbó vegetal alhora per assegurar-vos que el nivell de líquid d'aliatge no estigui exposat a l'aire. ③ Després que la càrrega retornada s'hagi fos, afegiu coure fòsfor (generalment el 0,5% del pes de la càrrega i es pot afegir tot el coure fòsfor utilitzat per fondre el bronze fosforat). ④Afegiu zinc, estany i plom en seqüència (segons els ingredients). Després que la càrrega anterior estigui completament fosa, afegiu la següent i remeneu el líquid d'aliatge contínuament. ⑤Ajusta la temperatura del líquid de l'aliatge entre 1100-1150 graus. ⑥ Treure l'escòria del forn, afegir coure fòsfor (generalment el 0,1% del pes de càrrega), desoxidar, remenar uniformement i espolsar una capa de cendra de palla a la superfície del líquid d'aliatge i ajustar el líquid d'aliatge a la temperatura requerida per la targeta del procés de fosa (generalment 1130 -1180 graus ), i després aboqueu ràpidament del forn.
Fusió de ZCuAl10Fe3 i ZCuAl10Fe3Mn2: ① No utilitzeu gresols que hagin fos altres aliatges per fondre aquests dos aliatges. ② Preescalfeu el gresol a vermell fosc i afegiu el flux preparat. (Composició del flux: criolita 20% (percentatge de massa), fluorur de sodi 60%, fluorur de calci 20%). ③Afegiu làmines d'acer fines amb baixes emissions de carboni preescalfades a uns 200 graus i materials reciclats alhora, remeneu l'aliatge després de la fusió i augmenteu la temperatura a 1150-1180 graus. ④Afegiu un 0,3% de coure fòsfor per pes d'aliatge per a la desoxidació i afegiu flux. ⑤Afegiu alumini pur i manganès pur (segons els ingredients) preescalfat a 200 graus per lots. Després d'afegir cada lot, premeu-lo amb una vareta per fondre'l ràpidament i remeneu-ho contínuament perquè els ingredients siguin uniformes. ** Finalment, ajusteu la temperatura del líquid d'aliatge entre 1120-1220 graus. ⑥Cobriu l'escòria amb cendra de palla, ajusteu la temperatura de l'aliatge segons la targeta del procés de fosa (generalment 1160-1200 graus) i, a continuació, ajusteu ràpidament el procés de fosa.
4. Precaucions de seguretat
La producció de seguretat és un requisit bàsic en la indústria de la foneria. La fosa de coure pur i aliatges de coure ha de:
(1) Els operadors han de portar equips de protecció, mantenir net el lloc de treball i no permetre l'acumulació d'aigua o residus.
(2) Abans d'engegar el forn, comproveu si l'equip utilitzat està intacte. Si hi ha factors insegurs, s'han d'eliminar a temps.
(3) El preescalfament només es pot dur a terme després d'una inspecció acurada i confirmació que no hi ha substàncies explosives o perilloses a la càrrega.
(4) Les eines de fosa i abocament, com ara barres d'agitació, culleres de ferro, eines d'eliminació d'escòries, etc., no han d'entrar en contacte amb el líquid d'aliatge sense preescalfament.
(5) El líquid d'aliatge restant durant l'abocament s'ha d'abocar a la lingotera preescalfada i no es pot abocar directament a terra ni tornar a abocar-lo al forn.
5. Diversos problemes als quals s'ha de prestar atenció durant la fosa
(1) S'ha de controlar el temps de fusió. El temps des de l'inici de la fusió fins al final de la fusió (l'aliatge surt del forn) s'anomena temps de fusió. La durada del temps de fusió no només afectarà la productivitat, sinó que també afectarà significativament la qualitat de les peces de fosa. Com que el temps de fusió augmenta, la velocitat de combustió de l'element de l'aliatge augmenta i la possibilitat d'absorció de gas augmenta. Per tant, el treball de fusió s'ha de completar en el menor temps possible. Quan sigui possible, la temperatura de preescalfament de la càrrega s'ha d'augmentar tant com sigui possible i l'operació ha de ser compacta i ràpida.
(2) La vareta d'agitació utilitzada per a la fosa hauria de ser una vareta de carboni. Alguns elements dels aliatges de coure, com el ferro i el plom, existeixen en forma de mescles mecàniques quan es fonen. També hi ha alguns elements que tendeixen a produir segregació i estratificació de gravetat específica a causa de les diferents densitats. La pràctica ha demostrat que aquests elements poden causar fàcilment composició química no qualificada i propietats mecàniques no qualificades durant el procés de fosa i abocament. Per superar aquest fenomen, hem d'utilitzar l'agitació, que és una part indispensable de la fusió i l'abocament. No obstant això, generalment no cal remenar durant la mesura de la temperatura i el refredament. La composició del material de l'agitador utilitzat és generalment de grafit. Això és degut a que si s'utilitzen altres materials d'agitació, com ara una vareta de ferro, la vareta de ferro es fon durant el procés d'agitació, afectant la composició química de l'aliatge. Al mateix temps, si la vareta de ferro es preescalfa a una temperatura més alta al forn o el temps d'agitació és més llarg, els òxids de la vareta de ferro entraran al líquid d'aliatge i es convertiran en impureses; si la vareta de ferro s'escalfa prèviament a una temperatura més baixa, l'aliatge s'agitarà durant l'agitació. Per adherir-se a la vareta de ferro, això es pot observar en la producció.
(3) Problemes amb l'ús de l'agent de cobertura durant la fosa. Per a la fosa d'aliatges de coure, la quantitat d'agent de cobertura és generalment: 0,8%-1,2% del pes de la càrrega quan s'utilitza vidre i borax, perquè el gruix de la capa de cobertura ha de ser mantinguda a 10- 15cm; quan s'utilitza carbó vegetal, la dosi és d'aproximadament 0,5%-0,7% del pes de la càrrega, i el gruix de la capa de cobertura s'ha de mantenir a 25-35cm. El temps d'eliminació de l'agent de cobertura es realitza generalment abans de l'abocament. Si es fa massa aviat, augmentarà l'oxidació i l'absorció d'aire de l'aliatge de coure. Si s'utilitza carbó vegetal com a agent de cobertura i l'efecte de bloqueig de l'escòria és bo, no cal eliminar l'agent de cobertura, de manera que també pot tenir un paper de bloqueig d'escòria durant el procés d'abocament i l'efecte és més ideal.
