Мал. 1. Схема вагранки з копильником
Готові ливарні форми заповнюють підготовленим для заливки рідким металом. Для розплавлення металів в ливарному виробництві служать вагранки, конвертори, дугові електропечі, електропечі опору і інші плавильні агрегати.
Чавун виплавляють зазвичай в вагранках (рис. 1).
Вагранка є шахтну піч, що має сталевий клепаний пли зварений кожух 3 і футеровку 2 з шамотної цегли. Центральна частина вагранки до колошникового (завантажувального) вікна 5 називається шахтою. Над колошниковим вікном поміщається димова труба з іскроуловлювачів.
Більш досконалою конструкцією є вагранка з копильником.
На рис. 1 показаний вертикальний розріз вагранки з копильником.
Вагранку завантажують з колошникового майданчика 4 чавунними чушками. ломом, коксом і флюсами. які мають у своєму розпорядженні в шахті шарами. Завантаження виробляють через колошникових вікно 5, розташоване у верхній частині вагранки.
Горіння коксу підтримується повітрям. який вентилятори подають під тиском в фурмені пояс 6, а звідти через фурми 7 всередину шахти вагранки.
На деяких вітчизняних заводах виробляється кисневе збагачення дуття.
У нижній частині вагранки, званої гірському, зроблені отвори 8 для випуску розплавленого чавуну і шлаку.
У вагранках з копильником рідкий чавун і шлак у міру накопичення стікає по похилому поду 1 в копильник 9. Такий пристрій дозволяє точно враховувати кількість накопиченого розплавленого чавуну і отримувати його в більш чистому вигляді. Розміри вагранки залежать від необхідної продуктивності. Висота вагранки досягає 9-10 м, діаметр до 3 м. Продуктивність вагранки вимірюється кількістю чавуну. переплавляється за одну годину; в залежності від діаметра вагранка за годину може дати від 1 до 25 г і більше металу.
Конвертор з боковим дуттям відрізняється від звичайного тим, що в останньому дуття подається через днище. а в конверторі для плавки стали повітря надходить збоку (мале Бессемерованіе). Бічне дуття може бути звичайне і збагачене киснем.
Велика швидкість плавки і нескладна конструкція конвертора з боковим дуттям роблять його вигідним, незважаючи на підвищений угар металу (до 15%).
Дугові електропечі, що застосовуються в ливарному виробництві, мають ємність від 1,5 до б г і більше.
Широко застосовують в промисловості низько, і високочастотні індукційні печі, в яких плавлять кольорові і чорні метали.
При виробництві високоякісних виливків з чавуну і сталі застосовують комбіновані процеси, коли плавка ведеться в двох-трьох агрегатах, наприклад, в вагранці, потім в конверторі і в електропечі (дуплекс- і триплекс-процеси).
Рідше розплавлення ведеться в тиглях, т. Е. В судинах з вогнетривкого матеріалу - шамотної глини або графіту. Місткість тиглів від 50 до 300 кг. Тривалість плавки в них залежить від температури плавлення сплаву і від розмірів печей і тиглів.
Щоб уберегти метал від дії кисню, плавку в тиглях виробляють під шаром деревного вугілля. Завдяки такій ізоляції від дії полум'я і повітря склад металу при тигельної плавці змінюється дуже мало.
Заливають метал в форми ливарні ковшами. Ківш має зварений чи клепані кожух, викладений зсередини вогнетривким матеріалом.
Для заливки форм невеликих розмірів іноді застосовують ручні ковші малої місткості.
Для заливки металу в більші форми застосовують великі ковші. переміщувані за допомогою вантажопідіймальних кранів.
Заповнення форм являє собою складний процес. Велике значення при заливці має температура заливається металу, тривалість заливки, розміри виливків, ливарні властивості металу, обриси форми. матеріал, з якого виготовлена форма.
Форми заливають металом двома способами: розплавлений метал подається в ковшах до виготовленим формам;
ливарні форми встановлюються на конвеєрі і послідовно підводять під нерухомий ківш.
Вибивання, обрубка і очищення виливків.
Остигнули виливки вибивають з форм за допомогою вібраційних машин, обрубують літники, що утворюються в отворах, через які метал заливали в форму. і видаляють прибутку. Потім очищають місця пригару суміші і, якщо потрібно, виливки піддають термічній обробці.
При масовому виробництві однотипних виливків формування проводиться на машинах. а збірка форм - на рольгангах, т. е. на транспортному обладнанні, що рухається на роликах; заливка форм проводиться на конвеєрі.
Зазвичай конвеєр виконується у вигляді замкнутої транспортної лінії. на одній стороні якої відбувається збірка опок. потім заливка металу в форми. далі - на іншій стороні конвеєра - охолодження форм. а на заокругленні конвеєра - вибивка виливків з форм.
Таким чином, організація ливарного процесу на конвеєрі включає всі операції, починаючи від виготовлення форм і закінчуючи отриманням виливків з них.