Cтраница 2
![]() |
Схема кристаллизатора с вытягиванием слитка. [16] |
Плавка в гарнисаже ( рис. 4.22) проводится при необходимости получить отливки ( главным образом из титана), что требует накопления ванны жидкого металла, способного заполнить литейную форму. Для этой цели используют графитовый или металлический водоохлаждаемый тигель. Последний применяется реже из-за опасности взрыва при его проедании и попадании воды на титан. [17]
Плавка в гарнисаже применяется для металлов, химически активных при высоких температурах ( например, титан), и огнеупорных материалов, электропроводных в расплавленном состоянии. Она обеспечивает исключительно высокую чистоту расплава, не соприкасающегося с инородным веществом тигля. Часто гарнисажная плавка проводится в вакууме. Гарнисаж играет также роль теплоизоляции, значительно уменьшая тепловые потери плавильного устройства. [18]
Защитная футеровка ( гарнисаж) наплавляется на дно и боковые стенки печи. При монтаже первой печи для плавки электрокорунда белого на слив футеровка электропечи была выполнена из шамотовой и хромомагнезитовой кладки, ряда графитовых блоков и угольной набойки. При эксплуатации печного агрегата с такой футеровкой нередко происходило ее проплавление, в результате чего имело место загрязнение расплава. [19]
Во избежание расплавления гарнисажа в печах, работающих по этому принципу, передают тепло расплаву через верхнюю поверхность ( зеркало) последнего. При этом используют электродуговой, плазменный, электрошлаковый или электронно-лучевой нагрев. [20]
Во избежание образования гарнисажа на охлаждаемых стенках кристаллизатора расход хладоагента регулируют с таким расчетом, чтобы разность температур отработанного хладоагента и реакционной массы не превышала 10 С. [21]
![]() |
Тигель ИПХТ-М в процессе изготовления. [22] |
С целью удаления гарнисажа тигли литейных печей обычно выполняются с небольшой конусностью. [23]
Иногда значительное разрушение карборундового гарнисажа достигается единовременным проплавлением печи смесью железной руды, извести и кварцита, но при этом сильно изнашивается угольная футеровка печи, так что на одной ванне не удается провести больше 2 проплавлений. [24]
При плавке в гарнисаже имеют место все основные особенности, рассмотренные применительно к плавке в охлаждаемом тигле. Однако адсорбированный слой на границе гарнисажа и расплава может образоваться только при достаточно низкой температуре поверхности гарнисажа. Следует также учитывать нестабильность толщины гарнисажа, обычно имеющую место в практике. Это особенно существенно, поскольку в силу описанной ориентации вектора градиента температуры в гарнисаж диффундируют отдельные компоненты и примеси из расплава. При повторных плавках концентрация их в гарнисаже возрастает. В момент утоньшения гарнисажа обогащенный этими добавками его поверхностный слой растворяется в ванне. Описанное явление существенно затрудняет обеспечение однородности плавок по чистоте в гарнисажных печах. [25]
В процессе плавки толщина гарнисажа не должна существенно изменяться. В случае ее уменьшения жидкий металл может вступить в непосредственный контакт с материалом тигля, что приведет к значительному насыщению металла примесями. Непосредственный и длительный контакт жидкого металла со стенками тигля ( плавка без гарнисажа) недопустим, так как это может вызвать аварийную взрывоопасную обстановку. [26]
Ниже рассматриваются условия существования гарнисажа в уточненной постановке - с учетом движения расплава. Учитывая характерный для индукционного нагрева выраженный поверхностный эффект, пренебрежем кривизной поверхности расплава. [27]
Если на стенках печи образуется гарнисаж, то сопротивление передаче тепла значительно возрастает; поэтому следует учитывать теплопроводность гарнисажа. [28]
![]() |
Параметры теплового поля при плавке титана с введением энергии, минуя гарнисаж ( Д. р 50 С. [29] |
А это при заданной толщине гарнисажа приводит к росту Д / г и снижению температуры его поверхности. [30]