8812711309

Rozdział 2

2.4. Wytapianie i obróbka ciekłego metalu

Dobór pieca topiącego stanowi istotny problem w planowaniu procesu odlewniczego Każdy rodzaj pieca ma swoje właściwości dotyczące namiarowania i możliwości wprowadzania pierwiastków stopowych, co wpływa znacząco na cały proces. Z drugiej strony, rodzaj wytapianego metalu określa przydatność poszczególnych pieców dla danej odlewni (patrz tab. 2.5).

	Żeliwiak	Piec elektryczny	Piec indukcyjny	Piec Indukcyjny tyglowy	Piec obrotowy	Piec płomienny	Piec szybowy	Piec tyglowy /kadź
Żeliwo	m	m*	h	m, h	m*	m		h
Stal		m		m				h
Aluminium			m.h	m, h	m		m	m, h
Magnez								m, h
Miedź			h	m. h		m		m, h
Ołów				m, h				m, h
Cynk				m, h			m, h
*Mniej powszechne zastosowanie

Tabela 2.5. Zastosowanie pieców do wytapiania (m) i przetrzymywania (h) stopów odlewniczych

Odlewnie żeliwa wymagają metalu o określonym składzie chemicznym i temperaturze, dostarczanego na linie formierskie o określonym czasie i w określonej ilości, stosownie do zmiennych warunków pracy nowoczesnych, elastycznych linii. Wsad metalowy składa się zwykle ze złomu obiegowego, złomu żeliwnego i stalowego oraz surówki, wraz z dodatkami stopowymi, takimi jak: FeSi, FeP bądź FeMn. Metal wytapia się zwykle w żeliwiaku lub w elektrycznym piecu indukcyjnym. Piece indukcyjne zyskują na znaczeniu w porównaniu z żeliwiakami. Piece indukcyjne tyglowe stosuje się do topienia, a piece indukcyjne kanałowe wyłącznie do przetrzymywania, szczególnie we współpracy z żeliwiakami, w tzw układach duplex. Zastosowanie znajdują, choć znacznie rzadziej, piece obrotowe z palnikami gazowymi i olejowymi. Do krótkotrwałego przetrzymywania, transportu i obróbki metalu w stanie ciekłym służą kadzie.

Stal wytapia się w piecach elektrycznych, zarówno łukowych jak i indukcyjnych. Piece łukowe stosuje się w dużych odlewniach staliwa, ogólnie jednak odlewnictwo staliwa korzysta w coraz większym stopniu z pieców indukcyjnych. Piece łukowe nadają się do stosowania we wsadzie taniego złomu, można w nich bowiem prowadzić procesy rafinacji. Z uwagi na możliwość nawęglania kąpieli węglem elektrod nie można w nich wytapiać stali niskowęglowej nierdzewnej (poniżej 0,03% C). W piecach indukcyjnych nie można prowadzić procesów rafinujących, w związku z czym należy poświęcić szczególną uwagę starannemu doborowi wsadu. Można w nich jednak wytapiać dowolny rodzaj stali. Do krótkotrwałego przetrzymywania, transportu i obróbki metalu w stanie ciekłym służą kadzie.

Dobór pieca topiącego stosowanego do wytapiania stopów metali nieżelaznych zależy od wielkości odlewni. Odlewnie metali nieżelaznych stosują często bardzo zróżnicowane rodzaje stopów i charakteryzują się zwykle małą wydajnością roczną. Do wytapiania stosuje się piece o małej pojemności, zwłaszcza piece tyglowe. Poza tym główną metodą odlewania jest odlewanie kokilowe. W tym przypadku nie zachodzi na ogół potrzeba dysponowania centralną wytapialnią, gdyż piece do topienia (i wytrzymywania metalu) stanowią integralne części maszyny odlewniczej. Odlewnie metali nieżelaznych o większej produkcyjności i potrzebie posiadania scentralizowanego systemu topienia stosują zwykle piece indukcyjne płomienne albo

Kużnictwo i przemysł odlewniczy 20