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鑄石爐料的熔化過程有幾個階段
文章出處：原創(chuàng)
責(zé)任編輯：admin
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發(fā)表時間：2016-06-14 15:11
鑄石爐料在熔化過程中，發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化，無論采用哪種類型的熔化爐，其熔化過程都可分為幾個階段。
一、熔化的初始階段
當(dāng)爐料受熱溫度達(dá)到1000-1100℃時，爐料發(fā)生變形。在這個階段中，爐料的吸附水蒸發(fā)、化合水脫出、有機(jī)質(zhì)燃盡。由于爐料受熱膨脹引起固體顆粒嚴(yán)重破壞，并有碳酸鹽類及硫化物分解。隨著溫度的升高，玻璃質(zhì)發(fā)生軟化或部分熔化。
二、熔化的中期階段
當(dāng)爐料的受熱溫度達(dá)到1200-1300℃時(即爐料的軟化階段)，爐料各組分燒結(jié)，進(jìn)行強(qiáng)烈的固相反應(yīng)，并形成新的化合物。同時，還有玻璃相和易熔礦物熔化、難熔礦物軟化、一些礦物出現(xiàn)多晶轉(zhuǎn)變。
三、熔融體形成階段
當(dāng)爐料受熱溫度達(dá)到1300-1450℃時(即熔融體的形成階段)，爐料發(fā)生強(qiáng)烈熔化和過熱，除個別難熔礦物外，幾乎完全熔化，形成熔融體。在高溫熔化階段已部分地完成了澄清和均化過程。
四、澄清和均化階段
爐料在全部熔化以后，在熔融體中含有較多的氣態(tài)物質(zhì)。氣體來源于兩個方面:一是鼓風(fēng)機(jī)吹入的空氣，燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳及氮氣(當(dāng)用沖天爐熔化時);二是原料中某些礦物受熱分解，放出的氣體及結(jié)晶水蒸發(fā)所形成的水蒸汽。
氣體的存在一方面能減小熔融體的粘度，增強(qiáng)流動性，有利于均化。另一方面如果這些氣體不能排除，會使制品形成大量氣孔，造成廢品。澄清階段的目的即是排出熔融體中的氣體。
目前國內(nèi)脫氣的辦法是使熔融體在前爐中澄清。利用前爐內(nèi)設(shè)置的擋板將熔融體表面層的氣泡檔住，使其不能進(jìn)入澆鑄模型內(nèi)，從而達(dá)到脫氣的目的。
所謂均化即是通過熔融體中各組分間的相互擴(kuò)散使熔融體成分更加均勻。熔融體的均化通常是與澄清過程的后期一起進(jìn)行和完成的。均化作用的結(jié)果是熔融體中消除了線道和其他不均勻體未達(dá)到均化的熔融體常常發(fā)生在未熔透的礦物殘骸上，重新結(jié)晶出主要原料中的礦物相，這種現(xiàn)象稱為“結(jié)晶繼承性”。
為了達(dá)到均化和脫氣的目的，一是適當(dāng)提高熔化溫度，使難熔物的殘余顆粒進(jìn)一步過熱熔透，并減小熔融體粘度，增強(qiáng)熔融體之間的擴(kuò)散作用;二是在熔化爐外面增設(shè)前爐，使熔融體在前爐中有一段停留時間。
一、熔化的初始階段
當(dāng)爐料受熱溫度達(dá)到1000-1100℃時，爐料發(fā)生變形。在這個階段中，爐料的吸附水蒸發(fā)、化合水脫出、有機(jī)質(zhì)燃盡。由于爐料受熱膨脹引起固體顆粒嚴(yán)重破壞，并有碳酸鹽類及硫化物分解。隨著溫度的升高，玻璃質(zhì)發(fā)生軟化或部分熔化。
二、熔化的中期階段
當(dāng)爐料的受熱溫度達(dá)到1200-1300℃時(即爐料的軟化階段)，爐料各組分燒結(jié)，進(jìn)行強(qiáng)烈的固相反應(yīng)，并形成新的化合物。同時，還有玻璃相和易熔礦物熔化、難熔礦物軟化、一些礦物出現(xiàn)多晶轉(zhuǎn)變。
三、熔融體形成階段
當(dāng)爐料受熱溫度達(dá)到1300-1450℃時(即熔融體的形成階段)，爐料發(fā)生強(qiáng)烈熔化和過熱，除個別難熔礦物外，幾乎完全熔化，形成熔融體。在高溫熔化階段已部分地完成了澄清和均化過程。
四、澄清和均化階段
爐料在全部熔化以后，在熔融體中含有較多的氣態(tài)物質(zhì)。氣體來源于兩個方面:一是鼓風(fēng)機(jī)吹入的空氣，燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳及氮氣(當(dāng)用沖天爐熔化時);二是原料中某些礦物受熱分解，放出的氣體及結(jié)晶水蒸發(fā)所形成的水蒸汽。
氣體的存在一方面能減小熔融體的粘度，增強(qiáng)流動性，有利于均化。另一方面如果這些氣體不能排除，會使制品形成大量氣孔，造成廢品。澄清階段的目的即是排出熔融體中的氣體。
目前國內(nèi)脫氣的辦法是使熔融體在前爐中澄清。利用前爐內(nèi)設(shè)置的擋板將熔融體表面層的氣泡檔住，使其不能進(jìn)入澆鑄模型內(nèi)，從而達(dá)到脫氣的目的。
所謂均化即是通過熔融體中各組分間的相互擴(kuò)散使熔融體成分更加均勻。熔融體的均化通常是與澄清過程的后期一起進(jìn)行和完成的。均化作用的結(jié)果是熔融體中消除了線道和其他不均勻體未達(dá)到均化的熔融體常常發(fā)生在未熔透的礦物殘骸上，重新結(jié)晶出主要原料中的礦物相，這種現(xiàn)象稱為“結(jié)晶繼承性”。
為了達(dá)到均化和脫氣的目的，一是適當(dāng)提高熔化溫度，使難熔物的殘余顆粒進(jìn)一步過熱熔透，并減小熔融體粘度，增強(qiáng)熔融體之間的擴(kuò)散作用;二是在熔化爐外面增設(shè)前爐，使熔融體在前爐中有一段停留時間。
