Расчет шихты, требования к компонентам шихты, их подготовка. Рассчитаем шихту, предназначенную для получения жидкой латуни марки ЛМцСКА в индукционной печи промышленной частоты (50 Гц) с нейтральной футеровкой.

Рассчитаем шихту, предназначенную для получения жидкой латуни марки ЛМцСКА в индукционной печи промышленной частоты (50 Гц) с нейтральной футеровкой.

Таблица 3.4 - Химический состав и угар химических элементов

Химический элемент	Массовая доля элемента, %	Среднее значение массовой доли элемента, %	Угар, %
Сu	58-61
Pb	1,5-2,5
Mn	2-3		1,5
Zn	27-36

В соотведствии с этим весовой состав сплава на 100 кг его будет следующий: медь – 60 кг, свинец – 2 кг, марганец – 3 кг, цинк – 35 кг.

Угар этих элементов составит:

(3.1)

где А – химический элемент;

Х – среднее значение массовой доли элемента, %;

С – угар химического элемента, %.

По формуле (3.1) получили:

Таблица 3.5 - Расчетная таблица

Состав	Cu	Pb	Mn	Zn	Всего
Состав по ГОСТу, ?	58-61	1,5-2,5	2-3	27-36
Состав, принятый к расчету в %, кг на 100 кг шихты
Угар, %			1,5
Угар, кг	0,606	0,202	0,046	1,08	1,934
Расчетный состав сплава, кг	60,606	2,202	3,046	36,08	101,934

Марганец вводим в виде лигатуры Cu-Mn с содержанием 27% Mn, остальное – медь

1. Расчет начинается с возврата – определением количества компонентов, вносимых возвратом определенного химического состава Cu – 60%, Pb – 2%, Mn – 3%, Zn – 14,5%; 40 кг (40%) возврата внесут следующее количество элементов:

(3.2)

где А – химический элемент;

Х – среднее значение массовой доли элемента, %;

N – возврат, %.

По формуле (3.2) получили:

кг;

кг;

кг;

кг;

2. Затем рассчитывается необходимое количество лигатуры Cu-Mn (27% Mn) для ввода остатка марганца

кг.

Лигатура потребуется:

кг.

В лигатуре содержится Сu = 4,994 кг.

3. Определяем необходимое количество чистого свинца

кг.

4. Определяем необходимое количество чистого цинка

кг.

5. Определяем необходимое количество чистого меди

кг.

Состав шихты латуни ЛМцСКА:

1. Возврат 40 кг;

2. Меди 31,67 кг;

3. Лигатура 6,84 кг;

4. Свинец 1,402 кг;

5. Цинк 22,08 кг;

Всего 100,992 кг.

Шихта для плавки латуни может состоять из латуней литейных, алюминия первичного, цинка, свинца, меди, марганца, кремния, отходов ЛМцСКА и ЛЦ40Сд, возврата собственного, отходов цветных металлов, проката и других материалов.

Требования к качеству шихты определяются обеспечением стабильности и воспроизводимости результатов процесса, в котором она используется:

1. Постоянство химического состава;

2. Однородность по химическому, минералогическому и гранулометрическому составу;

3. Оптимальная крупность компонентов шихты;

4. Сухим;

5. Отсутствие ржавчины, масел на поверхности шихты [29].

Технология плавки

Выплавка латуни марки ЛМцСКА на предприятии происходит по следующему алгоритму:

1. Загрузить шихту вручную в тигель плавильной печи;

2. Расплавить загруженную шихту;

3. Плавку вести под слоем древесного угля;

4. Довести температуру расплава до Т = 960 °С;

5. За 30 минут до начала заливки деталей сплав раскислить цинком из расчета 2 кг на 100 кг расплава. Допускается использовать фтористую медь в количестве 0,2% от массы металла в печи (0,2 кг на 100 кг сплава). Вводить цинк с помощью клещей под зеркало расплава, размешать до полного растворения;

6. Присыпать зеркало расплава древесным углем размером куска 10-20 мм, по мере сгорания древесного угля (через 1,5 – 2 часа) снять шлак, произвести загрузку новой порции древесного угля на зеркало расплава.

7. Вылить пробу на химический анализ.

Разливочный литейный ковш, используемый на ОАО «АПЗ», имеет чайниковую форму, слив ЛМцСКА осуществляется через сливной носок при наклоне ковша. Для задержки шлака в ковше предусмотрены огнеупорные перегородки.

Емкость используемого разливочного литейного ковша — 100 кг. На рисунке 3.2 представлен ковш поворотного типа для разливки ЛМцСКА.

Рисунок 3.2 – Ковш, используемый

для разливки ЛМцСКА

Конструирование отливки