根据炉前化学成分分析结果,对熔体中低于标准要求的合金成分进行补充,对高于标准要求的合金成分进行稀释,以保证熔体的化学成分符合厂内标准,这种调整合金成分的过程叫补料冲淡。
在进行补料冲淡时,应注意下面的问题:①注意炉料选择。用于补料冲淡的炉料,除Mg、Zn可直接用纯金属外,其余宜用中间合金或元素添加剂,避免使用熔点较高和较难熔化的新金属料。②补料冲淡量应尽可能少。③计算补料冲淡量时要准确,同时还要考虑易烧损和易沉积元素在倒炉和铸造过程中的损失。
一、补料计算
补料量通常按下面步骤计算:①先调整杂质含量,然后再计算合金元素含量;②先算量少者,后算量多者;③先算低成分的中间合金,后算高成分的中间合金:④最后算新金属。
生产中,通常按下式计算补料量:
X=[(a-b)Q+(cl+c2+…)a]/(d-a) (2—3—5)
式中,X——补料量/kg;
a——某元素的要求含量/%;
b——该元素的炉前分析值/%;
Q——熔体总重/kg;
cl+c2+…——新补充炉料的加入量/kg;
d——补料用中间合金或新金属中该元素的含量/%。
例:设熔炼炉内有5A06熔体l0000 kg,其快速分析结果、计算成分、各种炉料成分见表2—3—24。
表2—3024炉料成分表
合金成分/%
|
Mg
|
Mn
|
Fe
|
Si
|
Ti
|
计算成分
快速分析结果
A1一Mn中间合金
A1—Fe中间合金
A1—Ti中间合金
镁锭M999.80
|
6.40
2.40
—
—
—
100
|
0.60
0.60
10
—
—
—
|
0.30
0.25
0.50
10
0.60
—
|
0.25
0.25
0.40
0.50
0.40
—
|
0.08
0.06
—
—
4
—
|
由表2—3—24可知,Mg、Fe、Ti不足,需要补料。
1)计算杂质Fe的补料量(使用Al-Fe中间合金):
XAl-Fe=[(0.30-O.25)×10000]/(10-0.30)=52 kg
2)计算补钛量(使用Al-Ti中间合金):
XAl-Fe=[(0.08-0.06) ×10000+52×0.08]/(4-0.08)=52 kg
3)计算补镁量(使用镁锭Mg99.80):
XMg=[(6.4-2.4)×10000+(52+52)×6.4]/(100-6.4)=434 kg
(4)计算补锰量(使用Al-Mn中问合金):
Mn、Si本来不需要补料,但因补加其他料后便会失去平衡,故需补料。硅系杂质,暂不考虑。
xAl-Mn=[(0.6-0.6)×10000+(52+52+434)×0.6/(10-0.6)=34 kg
5)核算:
补料后熔体总重=10000+52+52+434+34=10572 kg
各成分含量为:
Mg=( 10000×2.4%+434)/10572×100%=6.4%
Mn=( 10000×0.6%+34×10%)/10572×100%=0.6%
Fe=(10000×0.25%+52×10%+52×0.6%+34×0.5%)/10572×100%=0.29%
Si=(10000×0.25%+52×0.5%+52×0.4%+34×0.4%)/10572 x100%=0.24%
Ti=(10000×0.06%+52×4%)/10572×100%=0.076%
核算表明,计算基本上正确,可以投料。
二、冲淡计算
生产中,通常按下式计算冲淡量:
x=(b—a)Q/a (2—3—6)
式中,x——冲淡量/kg;
b——某元素的炉前分析值/%;
a——该元素的要求含量/%;
Q——熔体总重/kg。
例:设炉内有2A12熔体9000 kg,其快速分析结果、计算成分、各种炉料的成分见表2—3—25.
表2—3—25炉料成分
合金元素/%
|
Cu
|
Mg
|
Mn
|
Ti
|
Fe
|
Si
|
计算成分
炉前分析结果
A1—Ti中间合金
A1—Mn中间合金
镁锭Mg99.80
铝锭Al99.60
|
4.50
4.95
—
—
—
—
|
1.50
1.50
—
—
100
—
|
0.70
0.60
—
10
—
—
|
0.05
0.05
4
—
—
—
|
≤0.45
0.30
0.60
0.50
—
0.25
|
≤O.35
0.25
0.40
0.40
—
0.18
|
由表2—3—25可知,Cu高,需冲淡;Mn低,需补料。
(1)计算全炉的总冲淡量:
X=(4.95- 4.50)×9000/4.50=900 kg
2)计算冲淡料的各种炉料用量:
由于冲淡的结果,Mg、Mn、Ti含量均下降,应该补料,其补料量分别为:
XAl-Ti=900×0.05/4=11 kg
因为900 kg冲淡料中已经包括Al—Ti中间合金,故分母中不用减去0.05%
XAl—Mn=[9000(0.70-0.60)+900×0.7]/10=153 kg
XMg=900×1.5/100=13.5 kg
冲淡所需的铝锭量为:
XAl-0=900-11-153-13.5=722.5 kg
3)核算杂质Fe、Si含量
Fe=(9000×0.30%+11×0.60%+153×0.50%+722.5×0.25%)/9900=0.30%<0.45%
Si=(9000×0.25%+11×0.40%+153×0.40%+722.5×0.18%)/9900=0.25%<0.35%
且Fe%>Si%,核算表明,计算合理,可以投料。
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