Bezskābekļa vara kausēšanas īpašības
Stingri nošķiriet, bezskābekļa varš ir jāsadala parastajā bezskābekļa varā un augstas tīrības pakāpes bezskābekļa varā. Parasto bezskābekļa varu var kausēt jaudas frekvences dzelzs serdeņa indukcijas krāsnī, savukārt augstas tīrības pakāpes bezskābekļa varu vajadzētu kausēt vakuuma indukcijas krāsnī.
Izmantojot daļēji nepārtrauktu liešanu, kausējuma attīrīšanas process kausēšanas krāsnī un turēšanas krāsnī var būt neatkarīgs no laika ierobežojumiem. Nepārtrauktā liešana ir atšķirīga. Izkausētā vara kvalitāte ir atkarīga ne tikai no kausēšanas krāsns un turēšanas krāsns rafinēšanas kvalitātes, bet, vēl svarīgāk, tā ir atkarīga arī no visas sistēmas un procesa stabilitātes.
Lai novērstu kausējuma piesārņošanu, bezskābekļa vara kausēšanā parasti neizmanto nekādas piedevas kausēšanai un attīrīšanai. Izkausētā baseina virsma ir pārklāta ar kokogli, un izveidotā reducējošā atmosfēra ir parasti izmantotā kausēšanas atmosfēra.
Indukcijas krāsnīm bezskābekļa vara kausēšanai jābūt labām blīvēšanas īpašībām.
Bezskābekļa vara kausēšanai kā izejviela jāizmanto augstas kvalitātes katoda varš. Augstas tīrības pakāpes bezskābekļa vara kausēšanai kā izejviela jāizmanto augstas tīrības pakāpes katoda varš. Ja katoda varu pirms ieiešanas krāsnī izžāvē un uzkarsē, var noņemt mitrumu vai mitru gaisu, kas var adsorbēties uz tā virsmas.
Kausējot bezskābekļa varu, kokogles slāņa biezumam, kas pārklāj krāsnī izkausētā baseina virsmu, jābūt divreiz lielākam par parastā tīrā vara kausēšanas biezumu, un ogles ir savlaicīgi jāatjaunina.
Lai gan ogļu pārklājumam ir daudz priekšrocību, piemēram, siltuma saglabāšana, gaisa izolācija un samazināšana, tam ir arī daži trūkumi. Piemēram, kokogles viegli uzsūc mitru gaisu un pat tieši uzsūc mitrumu, tādējādi kļūstot par kanālu, pa kuru šķidrais varš var absorbēt lielu daudzumu ūdeņraža.
Kokogle vai oglekļa monoksīds samazina vara oksīdu, taču tie ir pilnīgi neefektīvi pret ūdeņradi. Tāpēc ogles pirms pievienošanas krāsnī rūpīgi jāizvēlas un jākalcinē.
Kausēšanas, pārvietošanas, siltuma saglabāšanas un visa liešanas procesa laikā pilnīga kausējuma aizsardzība ir nepieciešams nosacījums bezskābekļa vara ražošanai. Daudzās modernās bezskābekļa vara kausēšanas un liešanas ražošanas līnijās ir pilnībā aizsargāta ne tikai kausēšana, bet arī lādiņa žāvēšana un priekšsildīšana, pārvietošanas veļas mazgātava, ieliešanas kamera utt.
Dažās modernās liela mēroga bezskābekļa vara ražošanas līnijās kā aizsarggāze tiek izmantota ģeneratora gāze, savukārt lielākā daļa gāzes ģeneratoru izmanto dabasgāzi kā izejvielu.
Ārzemēs plaši izmantota aizsarggāzes ražošanas metode ir šāda: vispirms sadedzina dabasgāzi ar relatīvi zemu sēra saturu un 94–96% metāna ar teorētisko vērtību un izmanto niķeļa oksīdu kā līdzekli ūdeņraža atdalīšanai. Iegūtā gāze galvenokārt sastāv no slāpekļa un ogļskābes gāzes. Pēc tam ogļskābes gāzi pārvērš oglekļa monoksīdā, izmantojot karstu kokogli, lai iegūtu gāzi bez skābekļa, kas satur 20% līdz 30% oglekļa monoksīda, bet pārējā daļa ir slāpeklis.
Papildus ģeneratora gāzei tādas gāzes kā slāpeklis, oglekļa monoksīds vai argons tiek izmantotas arī kā dielektriski materiāli bezskābekļa vara kausējuma aizsardzībai vai attīrīšanai.
Vakuuma kausēšanai vajadzētu būt labākajai izvēlei augstas kvalitātes bezskābekļa vara kausēšanai.
Vakuuma kausēšana var ne tikai ievērojami samazināt skābekļa saturu, bet arī ievērojami samazināt ūdeņraža un dažu citu piemaisījumu elementu saturu.
Kausējot vidējas frekvences vakuuma indukcijas krāsnī bez serdeņa, kā izejvielas bieži izmanto grafīta tīģeļus un augstas tīrības katoda varu vai pārkausētu varu, kas ir rafinēts divreiz. Iepakots krāsnī kopā ar vara katodu, tajā ietilpst arī pārslu grafīta pulveris deoksidācijai.
Faktiski deoksidāciju galvenokārt veic ar oglekli grafīta tīģeļa materiālā. Var aprēķināt patērētā oglekļa daudzumu. Piemēram, 1 kg vara patērē 100 g oglekļa. Pieredze rāda, ka jo lielāks ir skābekļa saturs vara šķidrumā sākumā, jo ātrāk notiek deoksidācijas reakcija kausēšanas sākumposmā.
Vakuuma kausēšanas ceļā iegūtā bezskābekļa vara skābekļa saturs var būt mazāks par 0.0005% un ūdeņraža saturs mazāks par 0,0001% līdz 0,0003%. Faktiski tikai tad, kad varš ir kausēts un izliets noteiktā vakuuma pakāpē, ir iespējams iegūt lējumus, kas ir pilnīgi brīvi no skābekļa un citām gāzēm. Tāpēc elektronisko cauruļu vara materiālu ražošanai izmantotās vakuuma krāsns vakuuma pakāpei jābūt lielākai par 10-6.
