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化学泵正确地控制熔池内熔体温度

化学泵正确地控制熔池内熔体温度

时间:2013-10-22 10:22来源:未知
  
化学泵正确地控制熔池内熔体温度及其均匀性是熔炼工作者的主要任务,是影响铸锭品质与材料性能的关键因素之一,熔体强制循环可在大限度内使温度与成分均匀化。通常,当熔池内熔体深度900毫米时,熔体上下部的温度差可达摄氏50~85度,通过EMP泵循环,这种温度差可减至摄氏3~7度,从而避免了上层熔体的过热可能性与底层熔体温度的不足。循环能确保热电偶测得垂直面上熔体温度的准确性,从熔炼炉流出的熔体温度几乎是恒定的。工艺参数的控制变得更加方便与容易。在1000毫米深熔池对铝熔体均匀处理的温度差下降效果如图1所示。由图可见,循环5分钟后上下层熔体温度差只不过摄氏3. 5度,达到了高度一致性。            
化学泵熔化速度大为提高   
用泵使炉内铝熔体以恒速循环流动,显著改善了熔体的传热模式,提高了传热速度,熔体高速循环可使炉底固体料加速熔解。在熔体与固体料的界面间存在着一层不太厚的绝热层,阻碍热交换熔体流动时,会及时扫除这种绝热层,及时地、无阻碍地将热传给固体铝。据一些美国铸造企业的使用经验介绍,用 EMP强制循环铝熔体,熔炼炉生产能力提高10%~15%。
化学泵成分均匀化迅速可靠 
  图1 EMP循环对铝熔体上下层温度差的影响向熔体添加合金元素或其它添加剂后,如不强制循环,则必须进行机械搅
拌,以保证成分均匀,但此时必须开启炉门,会增加热能损失。同时机械搅拌时间相对较短,很难保证全炉成分的均匀一致。
   如用泵使熔体强制环流,全炉熔体的合金元素会很输均匀,虽然熔体泵可24小时长期运转,但只要它开动5~10分钟,熔体成分就均匀一致了。
   另外,铸造铝合金在无搅拌条件下铸造时,往往会由于底层熔体温度低而结晶出一种Fe—Cr—Mn化合物,使铸件中有夹杂物,因为摄氏50~85度的温度差,足以使Fe—Cr—Mn化合物原生晶从熔体中析出。熔体连续环流不存在大的温度差,不会形成这种化合物夹杂。
化学泵降低能耗,提高能源效率
   采用熔体泵使熔体环流可不停地、及时地将表层热通过对流传输到熔池的各点,由于热流输送快,熔体表层温度下降。由能量从热源(火焰) 传给熔体表面的速度与它们之间的温度差的4次方成正比,表层温度下降,拉大这温度差,炉墙温度与熔体表层温度差也拉大了,因而热的传递快多了也大多了。同时熔体环流是在炉门关闭下进行,而人工或机械搅拌须开启炉门,会损失一部分热能。另外,添加溶剂也必须开启炉门,而利用熔体泵将溶剂喷入炉内,也消除了这部分能量损失。
   据一些使用EMP企业的经验,用泵使熔体环流至少可使能源效率提高15%。
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