Kako riješiti nedostatak pijeska koji je ostao u produkciji sivog dijelova od lijevanog željeza pomoću tehnologije pijeska obloženog filmom?

Ozbiljni problem s pijeskom u produkciji 27 kg sivog dijelova remena od lijevanog željeza pomoću tehnologije pijeska obloženog filmom uobičajeni je nedostatak u procesu lijevanja. Ljepljivi pijesak može značajno povećati radno opterećenje čišćenja, oštetiti kvalitetu odljeva na površinu, povećati troškove, a može čak dovesti i do ukidanja odljevaka. Da bi se riješio ovaj problem, potrebno je provesti sustavno istraživanje i optimizaciju iz više aspekata poput samog obloženog pijeska, procesnih parametara, karakteristika rastopljenih željeza, dizajna kalupa i rada. Sljedeća su detaljna rješenja i mjere:

1. Problemi s kvalitetom s laminiranim pijeskom - temeljni razlozi:

a. Loša kvaliteta sirovog pijeska: Niski sadržaj SiO ₂/visoke nečistoće: sirovi pijesak s niskim sadržajem SiO ₂ (poput <90%) ili pretjeranih nečistoća poput Feldspar, Mica, alkalijskih metalnih oksida itd. Značajno će smanjiti refrakciju i lako sinteći i rastopljati pod kemijskim stabljikama. Nerazumna raspodjela veličine čestica: Čestice pijeska su previše grube (poput> 70 mreža), praznine između čestica pijeska su velike, a rastopljeno željezo sklono je infiltriranju i formiranju mehaničkog pijeska. Ako su čestice pijeska previše fine (poput> 140 mreža), iako je površina gušća, propusnost je loša, a tlak plina unutar jezgre pijeska/kalupa raste, što zapravo može pogoršati infiltraciju rastopljenog željeza ili uzrokovati poroznost. Loš oblik čestica: pijesak s visokim kutnim koeficijentom (poligonalno) ima nižu gustoću pakiranja i veću poroznost od kružnog pijeska, što ga čini sklonijem mehaničkoj infiltraciji i lijepljenju pijeska.

b. Nedovoljna izvedba filma za smolu: nedovoljni sadržaj smole ili loša kvaliteta: Dodavanje smole je prenisko (<1,8-2,2%), ili sama smola ima nisku toplinsku čvrstoću i lošu otpornost na visokotemperaturu, nesposoban da formira dovoljno jak i gusti koksni sloj pod djelovanjem visokotemperaturnog moltrenog željeza u efektivnom izolatu. Nepotpuno očvršćivanje: Nedovoljna temperatura kalupa ili vrijeme stvrdnjavanja tijekom izrade jezgre mogu rezultirati nepotpunim umrežavanjem i stvrdnjavanjem smole, niskom čvrstoćom plijena/jezgre pijeska, te laganim raspadanjem i kvarovima na visokim temperaturama.

Kako to riješiti u stvarnoj proizvodnji

Odaberite visokokvalitetni sirovi pijesak: Prioritet treba dati sirovom pijesku s visokim sadržajem SiO ₂ (≥ 97%), niskim nečistoćama, niskim kutnim koeficijentom (okrugli ili polukružni) i umjerenu veličinu čestica (preporučena mješavina od 70/140 mrežice ili 50/100 mrežice). Poboljšajte performanse laminiranog pijeska: Povećajte sadržaj smole: na odgovarajući način povećajte količinu dodane fenolne smole (npr. Na 2,3-2,8%) kako biste osigurali stvaranje dovoljno guste i kontinuiranog filma smole. Dodavanje vatrostalnog punila: Dodavanje aditiva koji mogu poboljšati vatrostalnost i smanjiti tendenciju sinteriranja na obloženi pijesak: cirkonij u prahu: najbolji učinak, izuzetno visoka refraktornost (> 2000 ℃), ali najveći trošak. Može djelomično zamijeniti izvorni pijesak ili se koristiti kao aditiv (5-20%). Kromitni prah: velika refraktoričnost, nizak koeficijent toplinske ekspanzije i dobra otpornost na prodiranje metala. Olivine u prahu: dobra stabilnost visoke temperature i otpornost na alkalnu eroziju šljake. Visoki glinac od glinice u prahu/praha mullita: poboljšava čvrstoću visoke temperature. Koristite smolu visoke performanse: odaberite smolu posebno dizajniranu za laminirani pijesak s visokim otpornošću na vatru, velikom čvrstoćom i niskim stvaranjem plina (poput modificirane fenolne smole). Osigurajte dovoljno očvršćivanja: strogo kontroliranje parametara procesa izrade jezgre (temperatura kalupa je obično između 220-260 ℃, a vrijeme stvrdnjavanja se podešava prema veličini jezgre pijeska) kako bi se osiguralo da se smola u potpunosti izliječi.

2. Razlozi za ulijevanje parametara sustava i procesa

a. Prekomjerna temperatura izlijevanja: Sivo lijevano željezo ima dobru fluidnost, a prekomjerna temperatura ulijevanja (poput> 1450 ℃) značajno će poboljšati propusnost rastopljenog željeza u čestice pijeska, pogoršavajući adheziju pijeska. Visoke temperature također imaju veću vjerojatnost da će oštetiti film od smole.

b. Prekomjerna brzina izlijevanja: Prekomjerna brzina izlijevanja povećava silu ispiranja rastopljenog metala na zidu šupljine, oštećuje integritet pijeska plijesni/jezgre, povećava rizik od infiltracije rastopljenog željeza, a tlak plina također može pritisnuti rastopljeno željezo u praznine između čestica pijeska.

c. Prekomjerna glava (visina ulijevanja): Prekomjerni metalni statički tlak prisilit će rastopljeno željezo da lakše prodre u pore između čestica pijeska.

d. Utjecaj sastava rastopljenog željeza: visoki ugljik ekvivalent (CE): Sadržaj visokog ugljičnog silicija (CE> 4.3-4.5) značajno će poboljšati fluidnost rastopljenog željeza i povećati njegovu tendenciju propusnosti. Nizak omjer Mn/S: Kad je sadržaj sumpora previsok ili je sadržaj mangana nedovoljan, formira se manje MN -a, što ne pogoduje formiranju filma gustih oksida/sulfidnog filma na površini lijevanja kako bi se spriječila infiltracija. Preporučuje se kontrola MN/S omjera između 8-12. Sadržaj fosfora: Visoki fosfor (p> 0,1%) smanjit će površinsku napetost rastopljenog željeza, povećati vlažnost i promicati infiltraciju. Oksidacija: Prekomjerna oksidacija rastopljenog željeza može proizvesti više oksidnih inkluzija, što utječe na stvaranje zaštitnog filma na površini.

Otopina - Strogo kontrolira temperaturu ulijevanja: dok osiguravate potpuno punjenje i izbjegavanje hladne izolacije, pokušajte što više smanjiti temperaturu ulijevanja. Za remenica sivog od lijevanog željeza od 27 kilograma, kontrola temperature ulijevanja između 1360-1400 ℃ (podešena prema debljini stijenke, s donjom granicom za debele zidne dijelove) obično je izvediv cilj. Termometar se mora točno kalibrirati! Optimizirajte brzinu izlijevanja: usvojite glatku i umjerenu brzinu ulijevanja. Razmislite o korištenju sustava za ulijevanje s pufernim vrećicama ili donjim ubrizgavanjem kako biste smanjili izravni utjecaj na šupljinu kalupa. Smanjite visinu uvlačenja: dok osiguravate punjenje, pokušajte smanjiti visinu šalice spue ili upotrijebite stepenasto sprue. Optimizirajte sastav rastopljenog željeza: dok ispunite mehanička svojstva (uglavnom čvrstoća) odljevaka, na odgovarajući način smanjuju ekvivalent ugljika (CE) (poput ciljanog CE = 4.0-4.2), posebno u sadržaju silicija. Osigurajte dovoljan omjer MN/S (≥ 10): Podešavanjem omjera otpada/svinjskog željeza ili dodavanjem željeza mangana, osigurajte da je sadržaj mangana dovoljan za neutralizaciju sumpora i formiranje MN -a. Kontrolirajte oksidaciju rastopljenog željeza: izvršite tretman za inokulaciju prije peći (poboljšajte grafitnu morfologiju, posredno utječe na površinu), izbjegavajte pretjerano miješanje ili produljenu izolaciju visokotemperaturne koja može uzrokovati oksidaciju.

3. Problemi s dizajnom i radom kalupa/pijeska

a. Nedovoljna kompaktnost kalupa/jezgre pijeska: nedovoljni tlak ubrizgavanja jezgre, loš ispuh kalupa ili vrijeme ubrizgavanja pijeska rezultira niskom lokalnom kompaktnošću plijena/jezgre, visoke poroznosti i laganom infiltracijom rastopljenim željezom.

b. Temperatura kalupa previsoka: Tijekom kontinuirane proizvodnje, temperatura kalupa akumulira previsoku (> 280 ℃), uzrokujući lokalno prethodno učvršćivanje obloženog pijeska prije ili tijekom eksplozije pijeska, što utječe na ukupnu čvrstoću i ujednačenost kalupa pijeska.

c. Neiskorišteni (ili nepravilno korišteni) premaz za lijevanje: neobojeni premaz: za odljeve s visokim zahtjevima ili područja sklona adheziji pijeska, a ne primjena premaza otpornog na vatru vrlo je rizično. Loša kvaliteta premaza: nizak otpor požara, loša stabilnost ovjesa, tanki premaz ili neravni premaz. Nedovoljno sušenje: Prevlačenje se izlije prije nego što se potpuno osuši, a voda isparava na visokim temperaturama, stvarajući tlak koji može gurnuti rastopljeno željezo u praznine između čestica pijeska ili uzrokovati oguljenje premaza.

d. Uklanjanje plijesni/Rukovanje oštećenja: Kalup/jezgra pijeska naleti se tijekom postupka uklanjanja plijesni, rukovanja i sklopa jezgre, što rezultira lokalnom labavošću ili oštećenjem na površini.

e. Nepravilan dizajn položaja spue: Sprue je izravno okrenut prema zidu šupljine ili tankom zidu, uzrokujući da rastopljeno željezo s velikim brzinama izravno isprazni površinu plijena/jezgre.

Rješenje - Optimizirajte postupak izrade jezgre: Osigurajte dovoljan tlak ubrizgavanja pijeska i zadržavanje vremena kako biste osigurali da je kalup/jezgra pijeska kompaktan i ujednačen. Redovito čistite i održavajte kalup kako biste osigurali glatke ispušne utikače. Kontrolirajte temperaturu kalupa i ako je potrebno, dodajte uređaje za hlađenje temperature kalupa (poput kanala za hlađenje vode) ili proširiti ciklus proizvodnje. Obvezna upotreba visokokvalitetnih vatrostalnih premaza i ispravna primjena.