Sơ đồ cấu tạo lị nấu kim loại
- Khơng nên kế hoạch nấu vào ngày nung khuơn lấy sáp ra tao lịng khuơn, do ta phải xử lại khuơn sau khi lấy sáp ví dụ như trét chất xi măng chịu nhiệt phải cĩ thời gian làm khơ cho khuơn và tạo đủ độ bền …
- Nếu cần thiết phải nấu gấp thì mới lên kế hoạch .
- Đối với trường hợp ngày trước nấu nguyên liệu thép khác ngày nay thì ta phải làm sạch Toribe của lị để nấu nguyên liệu cần thiết của ngày hơm nay .
- Trường hơp khơng làm sạch hai loại thép trên cũng phải làm sạch lị.
- Trước khi lên kế hoạch nấu ta phải kiểm tra lại lượng tồn kho, nguyên liệu chính và nguyên liệu hỗ trợ, các thiết bị cần thiết cho một ngày nấu .
c2) Cách thực hiện
Để điều chế được thành phần kim loại như mong muốn thì khơng nhất thiết phải lấy đúng kim loại đĩ đem đi nấu, mà thường thì phải điều chế từ các nguyên liệu khác. Nguyên liệu được đem đi nấu bao gồm nguyên liệu mới và nguyên liệu củ :
- Nguyên liệu mới là nguyên liệu được chế tạo dưới dạng thanh, cĩ thành phần đạt tiêu chuẩn trong bảng thành phần kim loại .
- Nguyên liệu cũ là nguyên liệu được tái sử dụng từ các nhánh cây , miệng rĩt , các chi tiết bị hư hỏng, trong nguyên liệu cũ cĩ lẩn nhiều bọt khí, cát và các tạp chất khác thậm chí cĩ nước .
- Nếu muốn điều chế được kim loại cần thiết thì phải biết được thành phần và các phần trăm các chất cĩ trong nĩ, kim loại điều chế là kim loại gì, cĩ thể điều chế được hay khơng , đồng thời phải xác định được các chất phụ gia như : Cacbon ,Cr , Mn , Ni , Mo để cho vào lị nấu …
* Cách xác định khối lượng thêm vào được tính tốn như sau :
( %CA - %CB ) x M nấu / ?
- %CA : Phần trăm Cacbon cĩ trong chất cần điều chế . - %CB : Phần trăm Cacbon đang nấu trong lị .
- M : Tổng khối lượng đem nấu .
- ? : Hàm lượng Cacbon nguyên chất cĩ trong hợp chất cần thêm vào .
c3) Thao tác và tuần tự cho lượng nguyên liệu vào
Đầu tiên khi lị cịn trống, cho nguyên liệu mới cĩ dính dầu và phần miệng rĩt cĩ dính nước vào trước. Sau đĩ cho các đường dẫn (nhánh cây sau khi cắt phơi), loại lớn cho vào trước, lý do cho nguyên liệu này vào lúc ban đầu là để nước và dầu trong nguyên liệu sớm bốc hơi trước, về sau khơng gây ra hiện tượng nổ lị gây nguy hiểm. Nếu ta cho miệng rĩt và các nhánh cây lớn vào sau, tức là khi trong lị đã cĩ một lượng kim loại lỏng nhất định thì dễ gây ra hiện tượng nổ lị vì lí do trong miệng rĩt và các nhánh cây lớn thường cĩ đọng nước ở bên trong, nên khi bỏ vào lị với nhiệt độ nĩng chảy của kim loại cao, nước trong kim loại bĩc hơi tức thì, tạo ra áp suất hơi nước, điều này gây ra hiện tượng nổ lị làm văng kim loại lỏng gây nguy hiểm.
Khi nấu dung dịch kim loại lỏng đến nửa lị tức là ½ lị nấu thì ta tiếp tục cho nguyên liệu đường dẫn (là nhánh cây cắt phơi) chỉ cho những loại nhỏ vào thơi để tránh bị văng kim loại lỏng và sinh ra hiện tượng nổ …
Khi nấu dung dịch kim loại lỏng đến khoảng 8/10 lị thì tuyệt đối khơng được dùng tay bỏ nguyên liệu kim loại trực tiếp vào lị mà phải đặt xung quanh miệng lị , dùng cây lấy xỉ đẩy nguyên liệu vào lị.
Ở gần khu vực lị nấu chỉ cần hai người là đủ khơng nên tập trung quá nhiều người. Nếu thực hiện đúng tuần tự như trên sẽ gĩp phần vào giải quyết cơng việc mau lẹ và tránh được những tai nạn đáng tiết xảy ra .
c4) Đo thành phần
Sau khi nguyên liệu đã được bỏ vào lị với khối lượng đủ để đầy lị, tức là mực kim loại lỏng cách miệng lị khoảng 30mm, lúc này kim loại đang ở trạng thái chảy lỏng, nhiệt độ lúc này khoảng
16000C được biết nhờ vào thiết bị đo nhiệt độ, lúc này người thợ nấu múc một muỗng kim lỏng đổ vào một cái khuơn nhỏ, sau đĩ lấy mẫu ra làm nguội và mài nhẵn bề mặt, đem vào phịng đo thành phần nhờ một thiết bị đo.
Hình dáng mẫu dùng để đo thành phần
Mẫu thử sau khi qua máy thử thành phần thì cho ra ra một danh sách các giá trị cụ thể phần trăm của các thành phần trong lị đang nấu, danh sách này được đưa cho người thợ nấu kim loại, căn cứ vào đĩ mà người thợ nấu thêm chất phụ gia vào lị .
c5) Thêm chất phụ gia
Những chất phụ gia được tham gia vào quá trình nấu luyện cơ bản cĩ những chất sau: Cacbon; FeSi; FeMn; FeCr; FeMo; Ni … được tham gia vào quá trình khử khí, tuy nhiên vẫn cĩ tham gia vào thành phần của kim loại, nhưng chủ yếu là khử khí Kim loại được nấu chảy cĩ nhiệt độ khoảng (15000C - 1700)0C ở nhiệt độ này các khí như O2 và N2 rất dễ hịa tan vào, điều này dễ gây ra bọt khí cho sản phẩm đúc ra, cho nên ta phải khử khí ngay trong lị trước khi rĩt, các chất trên cĩ nhiệm vụ khử khí rất tốt, đặc biệt là FeSi và FeMn được thêm vào theo phản ứng sau:
4FeSi + 3O2 = 2Fe2O3 + 4Si (1) 4FeMn + 3O2 = 2Fe2O3 +4Mn … (2)
Sau khi phản ứng oxit sắt nổi lên ta dùng một chất kết dính dạng bột, cĩ kí hiệu là (S Nc 20), chất này cĩ tác dụng kết dính các xỉ nổi lại thành một khối và dễ dàng vớt ra ngồi.
Nhiệt độ rĩt trung bình khoảng (16000C - 1700)0C nhiệt độ này quyết định rất nhiều đến chất lượng sản phẩm làm ra, tùy thuộc vào kim loại điều chế, tùy thuộc vào độ phức tạp của chi tiết và lịng khuơn (tức là những chỗ ngĩc ngách nằm xa miệng rĩt …), mà ta quyết định nhiệt độ rĩt khác nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nếu nhiệt độ rĩt cao thì tính điền đầy của kim loại vào những chổ ngĩc ngách của khuơn rất tốt, chi tiết ít bị thiếu hụt kim loại, nhưng ngược lại dễ gây nên hịa tan khí rất nhiều, dễ bị sì khuơn ở những chổ mỏng trong khi rĩt kim loại, dễ làm vỡ khuơn, chi tiết đúc ra cĩ nhiều bọt khí, hao điện để nung kim loại, thiết bị sử dụng mau chống mịn, (hầu như khơng tốt).
- Nếu nhiệt độ rĩt thấp thì chi tiết đúc ra dễ bị thiếu hụt kim loại do nhiệt độ sớm đơng đặc trước khi điền đầy hết vào các ngõ ngách của khuơn, khĩ rĩt kim loại vào các khuơn cuối cùng cho đạt yêu cầu mong muốn.
Để đem lại hiệu quả trong việc quyết định rĩt ở nhiệt độ nào, ta cần cân nhắc kĩ lưỡng rồi mới ra quyết định rĩt, tốt nhất là nhiệt độ vừa đủ để chi tiết khơng bị thiếu hụt mà nhiệt độ khơng quá cao (điều này cầu phải phụ thuộc vào kinh nghiệm nấu rĩt của người phụ trách) .
c7) Kỹ thuật rĩt kim loại
Thùng rĩt được gia nhiệt bên ngồi đạt nhiệt độ khoảng 13000C. Trước khi đổ kim loại vào thùng rĩt, kim loại lỏng phải lấy xỉ một lần cuối cho sạch, đo nhiệt độ đạt trên mức 16000C rồi mới đổ vào thùng rĩt. Kim loại lỏng khi đổ vào thùng rĩt nhiệt độ giảm xuống khoảng 300C ÷ 500C và giảm dần theo thời gian. Cùng một lúc khuơn được lấy từ lị nung ra đưa vào xe cát sẵn sàng rĩt , thùng rĩt được đưa lại gần lị để hứng kim loại lỏng và bắt đầu rĩt. Thao tác rĩt phải dứt khốt, để tránh trình trạng đổ hai lần một khuơn ta rĩt một hơi liên tục cho đến hơn 1/2 miệng rĩt thì dừng lại .
Mức kim loại rót Thùng rót
Cát nền để khuôn
Xe để khuôn
Khi kim loại lỏng đơng đặc lại sẽ gây ra hiện tượng lõm bề mặt , do đĩ nếu lượng kim loại lỏng rĩt vào khuơn ít, khơng điền đầy hết miệng rĩt, đây là nguyên nhân gây ra phế phẩm như : chi tiết cĩ thể bị bọt khí do khí chưa kịp thốt ra ngồi, những chi tiết ở gần miệng rĩt dễ bị thiếu hụt kim loại.
Trong khi rĩt nếu ta quang sát thấy khuơn nghiên thì phải chỉnh lại rồi mời rĩt, nếu khơng khi rĩt kim loại vào cĩ thể bị lật khuơn đổ kim loại ra ngồi gây nên phế phẩm.nhiều và nguy hiểm cho người rĩt.
Đường dẫn kim loại vào khuơn thường là vị trí tâm giữa miệng rĩt đổ thẳng xuống dưới, điều này cịn phải phụ thuộc vào người thiết kế sản phẩm và thiết kế nhánh cây, cĩ ba kiểu thết kế nhánh cây cơ bản cho chi tiết.
Sau khi rĩt kim loại xong dùng một loại tro đặc biệt đổ vào miệng rĩt đủ để phủ kín miệng rĩt với mục đích dập tắt lửa. Ngồi ra lớp tro đặc biệt này cịn cĩ tác dụng giữ cho nhiệt độ ở khu vực miệng rĩt đơng đặc chậm hơn ở phần kim loại phía dưới của khuơn, tạo cho nhiệt độ đơng đặc theo chiều hướng từ dưới lên trên, nhờ đĩ mà các bọt khí dễ dàng thốt ra khỏi các lịng khuơn nhỏ, ra nhánh cây và đi lên miệng rĩt, hạn chế phế phẩm do bọt khí gây ra rất nhiều.
Sau cơng việc đổ tro vào miệng rĩt thì tiếp đĩ là bỏ trấu vào và tức thời đậy nắp nửa thùng xe cát chứa khuơn lại, cách làm này cĩ mục đích dùng trấu đốt cháy hết khơng khí trong buồng xe đến khi khơng cịn khơng khí để cháy thì lập tức rút nguồn khơng khí của kim loại lỏng trong khuơn ra để cháy, cho đến khi tắt. Cách làm này cũng làm giảm bọt khí cĩ trong chi tiết khi đúc ra.
Các xe chứa khuơn được đẩy ra ngồi, khuơn được đem ra ngồi làm nguội tự nhiên hoặc quạt giĩ, bằng cát , khơng nên dùng nước.