Особенности выплавки и переработки медных сплавов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ие с ними в паре другие детали (тяжело нагруженные валы прокатных станов, двигателей и т.д.).
Чисто оловянистые бронзы в этой группе отсутствуют; в подавляющем большинстве эти бронзы, содержащие олова не более 10%, содержат цинк и свинец. Высокооловянистые бронзы, содержащие до 20% Sn, применяют только для изготовления деталей, работающих на истирание под о. чень большой нагрузкой: подпятники тяжелых кранов, разводных мостов, зеркала золотников паровых машин и т.п.
От машинной бронзы требуется хорошая обрабатываемость резанием, высокая плотность отливок - гидроплотность.
Колокольная бронза
Небольшие колокола употребляли при религиозных обрядах еще в древнем Египте. Сравнительно большие колокола начали появляться в IV-VI столетиях новой эры. Первые колокола в Англии были отлиты в X столетии. Сохранился колокол с пометкой 1296 г. Есть колокола весом до 16-17 т.
Бронза для колоколов должна обладать достаточно высокой твердостью, чтобы давать хорошее звучание, при многочисленных ударах языка о края колокола бронза не должна давать заметных деформаций , не должна быть хрупкой, не должна выкрашиваться при ударах.
Содержание олова в этой бронзе выше, чем в пушечной. Примеси, или присадки других элементов, особенно таких, которые приводят к образованию новых обособленных фаз, бесполезны, а часто даже вредны. В XX столетии установлен такой состав колокольной бронзы: 20-23% Sn и 80-77% Си. Количество посторонних примесей (Pb, Fe, Ni и др.) зависит от чистоты исходных металлов, входящих в шихту (в старых колоколах больше примесей, чем в новых, содержание свинца в них доходит до 4%, а серебра до 1%).
Колокольную бронзу, как и пушечную, плавили в пламенных печах на дровяном топливе. Благодаря высокому содержанию олова его угар при плавке был очень велик. Для уменьшения безвозвратных потерь металла от окисления и улетучивания плавку вели с малым избытком воздуха. Для отливки больших колоколов строили особую печь. Незадолго до отливки печь нагревали в течение нескольких суток, пока она не приобретала нужную температуру. Для удаления дымовых газов в своде такой печи делалось отверстие. Распределение пламени в печи регулировалось шибером, помещенным в этом отверстии. Готовность печи к плавке определялась по ее накалу.
При загрузке шихты сначала загружали в печь старую бронзу вместе с необходимым количеством меди. С современной точки зрения это можно признать допустимым только в том случае, если в составе шихты находится очень мало чистой меди. Если свежая медь количественно превалирует над старым металлом (ломом), то сначала надо загрузить чистую медь, расплавить ее, раскислить образовавшуюся Сu2О фоiором.
Глава 3. Способы использования вторичных сплавов
3.1 Производство вторичных сплавов на медной основе
Наиболее рациональным вариантом использования лома и отходов меди и ее сплавов является их металлургическая переработка на сплавы. При этом извлекаются в готовую продукцию все ценные составляющие исходно го сырья. Для получения кондиционных сплавов необходимо применение качественного вторичного сырья.
На предприятиях вторичной цветной металлургии Советского Союза при переработке лома и отходов меди и и ее сплавов получают оловянные и безоловянные бронзы н латуни. Доля бронз и латуней составляет соответственно 62-64 и 33-34 % от общего объема производства медных сплавов из вторичного сырья.
При выплавке сплавов применяют покровные и рафинирующие флюсы. Покровные флюсы образуют на поверхности ванны металла защитный слой, который предохраняет расплавленный металл от контакта с печными газами, сокращает возгонку летучих компонентов, снижает содержание газов в сплаве. Покровные флюсы в жидком состоянии способны растворять окислы. Их загружают в печь со стружкой и другими мелки, ми отходами. Рафинирующие флюсы применяют для удаления из жидкого сплава вредных примесей. При производстве значительной части сплавов на медной основе вредными примесями являются алюминий, кремний, железо, сурьма. В состав рафинирующих флюсов входят химически активные вещества, которые переводят примеси в нерастворимые в жидком металле соединения. Последние затем ошлаковываются.
В зависимости от вида перерабатываемого сырья в качестве компонентов флюсов используют кальцинированную соду, плавиковый шпат, сульфат натрия, буру, фтористый натрий, бой стекла, древесный уголь, галогениды щелочных металлов и др. Расход флюсов колеблется от 0,5-1,0 до 3-5% от массы шихты.
3.2 Печи для выплавки вторичных бронз и латуней
При производстве меди и сплавов на ее основе из вторичного сырья на отечественных и зарубежных заводах используют различные плавильные агрегаты: стационарные, поворотные и вращающиеся отражательные печи; дуговые электропечи, индукционные канальные и тигельные печи, шахтные и печи других типов. На отечественных предприятиях вторичной цветной металлургии выплавку оловянных бронз осуществляют в отражательных печах, безоловянных - в отражательных и индукционных канальных печах. Латуни получают в основном в индукционных печах и реже - в отражательных.
Характеристика отражательных печей для выплавки сплавов на медной основе
Стационарные печиПоказателиПоворотные печиIпШ2026,53615Площадь пода, м2. 97,49,6Объем ванны, м3. -3,24,362.0Габаритные размеры, мм: 70005200768055003900348041403865высота (от уровня