(四)渦輪:
在渦輪中進行的是膨脹作功和排氣過程。作用是將燃氣的熱能和壓力能轉換為軸上的機械功。
渦輪分為軸流式蝸輪和徑流式蝸輪兩類。
與離心式(徑流式)相比,軸流式在大流量的情況下,效率較高,應用廣泛。
(五)燃燒室
燃燒室中進行的是燃燒過程,將增壓后的空氣同燃料進行混合和燃燒,通過燃燒把燃料的化學能以熱的形式釋放出來。
燃燒室從總體結構上分為三大類:圓筒式燃燒室、管形燃燒室和環形燃燒室。
燃燒室由外殼、火焰管、渦流器、噴油嘴、混合器組成,有圓筒形、管形、環形三類
燃料:可用煤油、柴油、重是油、原油、天然氣等。
第二節 金屬熔煉設備
金屬熔煉是鑄造生產中相當重要的環節。熔煉的目的是要獲得預定成分和一定溫度的金屬液,并盡量減少金屬液中的氣體和夾雜物,提高熔煉設備的熔化率,降低燃料消耗,以達到最佳的技術經濟指標。
一、鑄鐵熔煉設備:沖天爐、反射爐、工頻感應爐等。
其中,沖天爐簡單、操作方便、熔化率高、成本低,應用廣泛。
(一)沖天爐的結構
沖天爐由爐身、煙筒、爐缸和前爐組成。
加料口以下,主風口以上部分,稱為爐身;
高于加料口的部分,稱為煙筒;
主風口以下至爐底部分為爐缸;
前爐是儲存鐵水和排渣用。
沖天爐生產率是用每小時能熔化多少噸鐵水表示,通常為0.5~30噸/小時(t/h),最常用的為1.5~10噸/小時(t/h),爐子內徑越大,其生產率越高。
(二)沖天爐的熔化過程
金屬爐料:新生鐵、回爐鐵、廢鋼、鐵合金。
爐料熔化后,含碳量增高,硅、錳因燒損而減少,磷基本不變,硫含量增大。
所以,脫硫是熔化過程中的重要問題。
(三)生產技術經濟指標
1.鐵水出爐溫度 1400 ~ 1500 ℃。
2.熔化率Q(生產率):每小時熔化的鐵水t/h(噸 / 小時)。
熔化強度q:每平方米爐膛面積 (A)能夠熔化金屬爐料的重量。q=Q/A
一般在q =6 ~ 9 t/m2.h
3.燃料消耗率:用鐵焦比α或焦碳消耗率β表示。
國內,沖天爐的鐵焦比α一般為8~10,即,焦碳消耗率β為10~12.5 % 。
二、鑄鋼熔煉設備
氧化還原反應發生鋼液內、爐渣內、鋼液與爐渣間、爐渣與爐氣間,爐渣與爐襯間。
常用的設備:一般工廠為了生產鑄鋼件,采用電弧爐(容量為0.5~20t)和感應電爐做為鑄鋼熔煉設備。
(一)電弧爐:依靠石墨電極與爐料之間產生的電弧發熱進行冶煉。爐溫可達2000℃。
酸性爐襯:價格便宜、壽命長、生產率高,但不能去除硫、磷。
堿性爐襯:可以去除硫、磷,冶煉優質鋼,但成本高。
最大優點是熱效率高達 75% 。
缺點是鋼液吸收氫氣。
(二)感應電爐:當工頻電流通過感應線圈時,金屬爐料在交變磁場作用下,表面層產生感應電流(稱為渦流)而發熱,使金屬熔化并過熱達到所需溫度。
感應電爐熔化爐料階段的熱效率比電弧爐低,但仍能達到60%左右。
感應電爐的優點在于鋼中元素燒損率較低,可以制得含氣少、非金屬夾渣少、含碳低、合金元素損失少的各種優質鋼;其熔煉速度快,能源損耗少,易于實現真空熔煉,適用于中、小型鑄鋼件熔煉。
缺點是爐渣的溫度較低,故其冶金化學反應能力較差,使得煉鋼中的一些冶金反應(如脫磷、脫硫、脫氧等)進行得不充分,另外其電氣設備價格較貴,對爐襯材料要求較高。
(三)有色金屬熔煉
1.有色金屬:除鐵與鐵合金以外的其它金屬。常用于鑄造的金屬有銅、鋁、鎂、錫、鉛、鋅等。
2.熔煉要求:金屬爐料快速熔化,以免合金元素的燒損,同時要求燃料及電能消耗盡可能少,爐齡要長,操作力求簡便。
3.常用設備:坩堝爐、反射爐、電阻爐。
第三節 金屬壓力加工設備
金屬壓力加工分為鍛造和沖壓兩種。
鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形,以便獲得具有一定機械性能、形狀和尺寸的鍛件的加工方法。坯料主要是鑄錠和棒料。
沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件的加工方法。坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。
沖壓件與鍛件相比,具有薄、輕、均、強的特點。
鍛造和沖壓都屬于塑性加工性質,統稱為鍛壓。
鍛壓設備包括各種鍛錘、各種壓力機和其他輔助設備。主要有成型用的鍛錘、機械壓力機、液壓機、螺旋壓力機和平鍛機,以及校正機、剪切機、鍛造操作機等輔助設備。
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