ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ С ОГНЕУПОРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ шахмот (60—75 % Si02, ост. А1203), динас (более 95 % Si02 ост. примеси), магнезит (80 % MgO, ост. СаО), хромомагнезит (45—50 % MgO, 30—35 % Cr203, ост. Si02), циркон (65 % Zr02, 35 % S

 

  Вся электронная библиотека >>>

 ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО>>>

  

 

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО


Раздел: Производство

   

§ 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ С ОГНЕУПОРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

  

Материалы, которыми футеруют плавильные печи и из которых изготовляют плавильные тигли, должны быть при высоких температурах механически прочными и химически стойкими, чтобы выдерживать воздействие металлического расплава, его оксидов, шлака, флюсов.

Огнеупорные материалы могут состоять из Si02, А1203, MgO, Cr203, Zr02 и других оксидов. Наиболее часто применяют шахмот (60—75 % Si02, ост. А1203), динас (более 95 % Si02 ост. примеси), магнезит (80 % MgO, ост. СаО), хромомагнезит (45—50 % MgO, 30—35 % Cr203, ост. Si02), циркон (65 % Zr02, 35 % Si02), высокоглиноземистые огнеупоры (более 50 % А1203, ост. Si02). Самым дешевым и доступным огнеупорным материалом является шамот.

В результате этой реакции разрушается футеровка, расплав загрязняется оксидами и примесью R или кислородом и примесью R. Возможность такого взаимодействия оценивается уменьшением энергии Гиббса.

Кроме химического взаимодействия огнеупорного оксида собственно с металлом, возможно также взаимодействие огнеупорного оксида с оксидами металла, выражающееся во взаимном растворении. Оценить такое взаимодействие можно по виду диаграммы состояния МеО—RO. Если в этой системе имеются эвтектики, плавящиеся ниже рабочей температуры расплава, то при плавке на воздухе обязательно будет происходить активное разъедание футеровки с образованием шлака.

Легкоплавкие металлы — олово, свинец, цинк — имеют столь низкие температуры плавления, что для их плавки пригодны любые из рассмотренных огнеупорных материалов» При плавке свинца и его сплавов на шамоте при перегревах до 750 °С возможно оплавление футеровки вследствие того, что в системе РЬО—Si02 имеется эвтектика с температурой плавления 715 °С.

Если учитывать только огнеупорность материала, то магний и его сплавы с рабочими температурами расплавов до 850 °С можно было бы готовить в печах с шамотной футеровкой. Однако жидкий магний активно восстанавливает кремний из кремнезема, поэтому магниевые сплавы готовят только на магнезитовой футеровке или в стальных тиглях. При плавке алюминия и его сплавов также происходит восстановление кремния из кремнезема футеровки, однако шамот, как наиболее дешевый и доступный материал, широко используют для приготовления алюминиевых сплавов, если примесь кремния присутствует в допустимых пределах.

Медь и медные сплавы плавят на шамотной футеровке, так как она достаточно механически и химически стойка. Лишь для приготовления сплавов меди с цирконием, хромом, титаном необходима магнезитовая футеровка.

Для плавки сплавов на основе никеля и железа обычный шамот непригоден из-за недостаточной огнеупорности, поэтому используют динас (для плавки углеродистых сталей), магнезит, хромомагнезит, циркон.

Для плавки тугоплавких металлов (титана, хрома, циркония, ниобия, молибдена, вольфрама) никакие огнеупорные материалы непригодны по причине недостаточной огнеупорности и активного взаимодействия с расплавом, имеющим температуру более 2000 °С. Поэтому все тугоплавкие металлы плавят в специальных медных водоохлаждаемых тиглях-кристаллизаторах.

В качестве огнеупорного материала для плавки металлов иногда используют графит. Чистый графит пригоден лишь для приготовления сплавов, не растворяющих углерод. Кроме того, его применение требует защитной атмосферы, поскольку выше 600 °С графит на воздухе быстро сгорает. Как добавка в оксидные огнеупоры, графит повышает стойкость материала. Из подобных материалов известен графитошамот (40—50 % графита), широко используемый для изготовления плавильных тиглей.

Расплавы с рабочими температурами до 900 °С можно готовить в стальных и чугунных тиглях. Главная опасность при этом состоит в возможном насыщении расплава железом. Это насыщение нетрудно определить по диаграмме состояния железо—расплавленный металл.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов

 

Смотрите также:

 

Методы введения материалов в металл

В процессе обработки стали огнеупорная фурма погружается в ванну примерно на 2 мм ниже поверхности.
Идеальным является механизм когда взаимодействие кальция с расплавом происходит
Тенденции развития металлических материалов.

 

стеклообразующие оксиды. Физико-химические основы...

Одновременно вследствие плавления некоторых солей и эвтектик в шихте появляется расплав, интенсифицирующий взаимодействие компонентов.
Огнеупорные материалы.
Металлические материалы и изделия.

 

Общая технология производства огнеупорных изделий.

Для плавки огнеупорных материалов применяют различные плавильные агрегаты, но более дешевы и удобны в
Расплав заливают в песчаные или графитовые формы, а в последнее время — ив металлические, которые после охлаждения расплава снимают.

 

Взаимодействие расплавляемого при сварке металла...

9.2. Взаимодействие расплавляемого при сварке металла с газами. Кислород — наиболее активный после фтора газ.
Она нерастворима в стала и, находясь в газозой среде, окружающей дугу, защищает расплавленный металл от воздуха.

 

Взаимодействие металла с атмосферой

Взаимодействие металла с атмосферой. В связи с непрерывно повышающимися требованиями со стороны
Попытки уплотнить место стыковки погружного стакана со стаканом промежуточного ковша различными огнеупорными материалами не дали...

 

Коррозия металлов и меры защиты...

В результате взаимодействия металла с окружающей средой может происходить его разрушение, т. е. коррозия.
Огнеупорные материалы.
Материалы и изделия из силикатных расплавов.

 

ИЗ ШЛАКА. Материалы и изделия из шлаковых расплавов

Бассейновый способ заключается в том, что в металлический ящик размером 6X6 м поступает шлаковый расплав.
Огнеупорные материалы. Методика преподавания керамических материалов и изделий.

 

Печи для производства меди. Шахтная печь. Огнеупоры...

Расплав стекает в отстойник (передний горн), где по плотности разделяется на
Свод печи сооружают из огнеупорных бетонов с применением металлических анкеров.
ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Алюмосиликатные огнеупоры.

 

Последние добавления:

 

Калина