Hver er munurinn á afköstum gullbræðsluvéla við bræðingu mismunandi málma?

Í mörgum atvinnugreinum, svo sem málmvinnslu og skartgripaframleiðslu, gegnir bræðsluvélin lykilhlutverki. Vegna einstakra eðlis- og efnafræðilegra eiginleika sinna sýna mismunandi málmar verulegan mun þegar þeir eru bræddir í bræðsluvél. Að skilja þennan mun er afar mikilvægt til að hámarka bræðsluferli, bæta framleiðsluhagkvæmni og auka gæði vöru.

1. Yfirlit yfir algeng einkenni bráðnunarmálma

(1) Gull

Gull er málmur með góða teygjanleika og efnafræðilegan stöðugleika, með tiltölulega hátt bræðslumark upp á 1064,43 ℃. Gull hefur gullinn lit og mjúka áferð og er mikið notað í háþróaðri framleiðslu eins og skartgripum og rafeindatækni. Vegna mikils verðmætis eru strangar kröfur gerðar um hreinleika og tapstjórnun við bræðsluferlið.

(2) Silfur

Bræðslumark silfurs er 961,78 ℃, sem er örlítið lægra en gulls. Það hefur framúrskarandi leiðni og varmaleiðni og er mikið notað í iðnaði og skartgripaframleiðslu. Silfur hefur tiltölulega virka efnafræðilega eiginleika og er líklegra til að hvarfast við súrefni í loftinu við bræðsluferlið og mynda oxíð.

(3) Kopar

Bræðslumark kopars er um 1083,4 ℃ og það hefur góða leiðni, varmaleiðni og vélræna eiginleika. Það er mikið notað í sviðum eins og rafmagnsiðnaði, vélaframleiðslu og byggingariðnaði. Kopar er viðkvæmt fyrir því að taka upp lofttegundir eins og vetni við bræðslu, sem hefur áhrif á gæði steypu.

(4) Álblöndu

Álblöndu er mest notaða gerð byggingarefnis úr málmlausum málmum í iðnaði, með bræðslumark sem er yfirleitt á bilinu 550 ℃ til 650 ℃, sem er breytilegt eftir samsetningu málmblöndunnar. Álblöndu hefur lágan eðlisþyngd en mikinn styrk og góða tæringarþol. Bræðsluferlið krefst strangrar eftirlits með hlutfalli málmblönduþátta og bræðsluhita.

2. Vinnuregla og tæknilegir þættir bræðsluvélarinnar og áhrif þeirra á bræðslu

Bræðsluvélar nota venjulega meginregluna um rafsegulfræðilega örvun til að mynda örvaðan straum í málmefnum í gegnum víxlsegulsvið. Joule-hitinn sem myndast við strauminn hitnar hratt upp og bræðir málminn. Tæknilegir þættir eins og afl og tíðni bræðsluvélarinnar gegna lykilhlutverki í bræðsluáhrifum mismunandi málma.

(1) Afl

Því hærra sem aflið er, því meiri hita myndar bræðsluvélin á tímaeiningu og því hraðar hitnar málmurinn, sem getur bætt bræðsluhagkvæmni. Fyrir málma eins og gull og kopar með há bræðslumark þarf öfluga bræðsluvél til að ná hraðri bræðslu. Hins vegar, fyrir álblöndur með lægri bræðslumark, getur of mikil afl valdið staðbundinni ofhitnun, sem hefur áhrif á einsleitni málmblöndunnar.

(2) Tíðni

Tíðni hefur aðallega áhrif á innrásardýpt straums í málmum. Hátíðni bræðsluvélar henta til að bræða litlar, þunnveggja málmvörur eða við aðstæður þar sem krafist er mjög mikils bræðsluhraða, því hátíðnistraumar eru einbeittir á málmyfirborðið og geta hitað það hratt. Strauminnrásardýpt lágtíðni bræðsluvéla er meiri, sem gerir þær hentugri til að bræða stærri málmstöngla. Til dæmis, þegar stórir gullstönglar eru bræddir, getur minnkun tíðninnar dreift hita jafnar innan málmsins, sem dregur úr ofhitnun yfirborðsins og oxun.

3. Munurinn á afköstum gullbræðsluvéla við bræðslu mismunandi málma

(1) Bræðsluhraði

Vegna hás bræðslumarks hefur gull tiltölulega hægan bræðsluhraða við sama afl og aðstæður. Ál hefur lágt bræðslumark og getur fljótt náð bræðslumarki í bræðsluvél, með bræðsluhraða sem er mun hraðari en gull. Bræðsluhraði silfurs og kopars er á milli þessara tveggja, allt eftir afli bræðsluvélarinnar og upphafsástandi málmsins.

(2) Hreinleikastýring

Í gullbræðslu er krafist afar mikils hreinleika vegna mikils verðmætis gulls. Hágæða gullbræðsluvélar geta á áhrifaríkan hátt dregið úr blöndun óhreininda og tryggt hreinleika gullsins með nákvæmri hitastýringu og rafsegulfræðilegri hræringu. Silfur er hins vegar viðkvæmt fyrir oxun við bræðsluferlið. Þó að gullbræðsluvélar geti dregið úr oxun með því að fylla óvirka lofttegundir í bræðsluklefann, er samt erfiðara að stjórna hreinleika en gull. Vandamálið með gasupptöku við koparbræðslu er sérstaklega áberandi og þarf að grípa til afgasunaraðgerða til að tryggja hreinleika, annars mun það hafa áhrif á vélræna eiginleika steypunnar. Þegar ál er brætt, auk þess að stjórna brunatapi á málmblönduþáttum til að tryggja nákvæma samsetningu, er einnig nauðsynlegt að koma í veg fyrir gasupptöku og gjallinntöku, og kröfur um bræðslubúnað og ferli eru einnig mjög strangar.

(3) Orkunotkun

Almennt séð neyta málmar með hærra bræðslumark meiri orku við bræðslu. Vegna hárra bræðslumarka þurfa gull og kopar stöðugan hita frá bræðsluvél við bræðslu, sem leiðir til tiltölulega mikillar orkunotkunar. Ál hefur lágt bræðslumark, þarfnast minni orku til að ná bræðsluástandi og hefur einnig lægri orkunotkun. Orkunotkun silfurs er á miðlungsstigi. En raunveruleg orkunotkun tengist einnig þáttum eins og skilvirkni bræðsluvélarinnar og magni bræðslunnar. Skilvirkar og orkusparandi bræðsluvélar gegna mikilvægu hlutverki í að draga úr orkunotkun við bræðslu mismunandi málma.

(4) Slit á búnaði

Tap bræðsluvélarinnar er einnig mismunandi við bræðslu mismunandi málma. Gull hefur mjúka áferð og veldur lágmarks sliti á deiglunni og öðrum íhlutum bræðsluvélarinnar. Kopar hefur meiri hörku, sem veldur tiltölulega meiri rofi og sliti á deiglunni við bræðsluferlið, sem krefst endingarbetri deigluefnis. Þegar ál er brætt, vegna virkra efnafræðilegra eiginleika þess, getur það gengist undir ákveðnar efnahvarfa við deigluefnið, sem flýtir fyrir sliti deiglunnar. Þess vegna er nauðsynlegt að velja sérhæfða tæringarþolna deiglu.

4. Niðurstaða

Afköst bræðsluvélarinnar eru mjög mismunandi við bræðslu mismunandi málma, sem felur í sér marga þætti eins og bræðsluhraða, hreinleikastjórnun, orkunotkun og tap á búnaði. Þessir munir stafa aðallega af eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum mismunandi málma og tæknilegum breytum bræðsluvélarinnar sjálfrar. Í reynd ættu fyrirtæki og sérfræðingar að velja gerð og vinnubreytur bræðsluvélarinnar á sanngjarnan hátt í samræmi við gerð og sérþarfir brædda málmsins og þróa samsvarandi bræðsluferli til að ná fram skilvirkum, hágæða og ódýrum málmbræðsluferlum. Með sífelldum tækniframförum er bræðsluvélatæknin einnig stöðugt að þróast. Í framtíðinni er gert ráð fyrir að hún muni enn frekar hámarka bræðsluáhrif mismunandi málma og mæta vaxandi eftirspurn eftir málmvinnslu á fleiri sviðum.