วิธีป้องกันข้อบกพร่องของการเกาะติดของทรายในการผลิตงานหล่อหนักด้วย ทรายหล่อโครเมียม

การผลิตเหล็กหล่อขนาดใหญ่และขนาดกลางที่มีผนังหนามักก่อให้เกิดข้อบกพร่องของผิวที่หนักและการเกาะติดของทรายซึ่งบางครั้งเรียกว่าข้อบกพร่อง “การเผาเคลือบชั้นเคลือบหรือหนังช้าง” เป็นส่วนผสมของทรายโครเมียมเกรดหล่อตะกรันเคลือบฟันและโลหะซึ่งเป็นแม่เหล็ก อุบัติการณ์สูงสุดเกิดขึ้นในบริเวณที่สัมผัสกับรังสีความร้อนเป็นเวลานานระหว่างการเท หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนและการยิงลูกระเบิดบางครั้งพื้นผิวของการหล่อสามารถทำความสะอาดได้และบางครั้งก็ยึดติดกับการหล่อซึ่งสามารถถอดออกได้โดยการสกัดการเจียรหรือการแซะอาร์กเท่านั้นซึ่งจะเพิ่มภาระงานในการทำความสะอาดและการตกแต่งอย่างจริงจัง

องค์ประกอบทางเคมีหลักของทรายโครไมท์คือ Cr2O3 ซึ่งเป็นแร่ออกไซด์ Fe-Cr ตามธรรมชาติที่มี Mg และ Al เล็กน้อย โดยปกติจะมีอยู่ในหินอัคนีและส่วนใหญ่ผลิตในแอฟริกาใต้ ในแง่ของคุณภาพแร่โครเมี่ยมของแอฟริกาใต้มีความบริสุทธิ์สูงและคุณภาพดีที่สุด เม็ดทรายโครเมียมเกรดโรงหล่อมีโครงสร้างลูกบาศก์ปกติมากพร้อมการตกแต่งภายในที่ซับซ้อนประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานแปดประการ Al และ Mg สามารถแทนที่อะตอมของ Cr และ Fe ในโครงสร้างได้ตามลำดับดังนั้นจึงไม่ถือว่าเป็นสิ่งเจือปน ซิลิเกต gangue เช่นงู (แมกนีเซียมซิลิเกตอลูมิเนียมซิลิเกต) เป็นส่วนประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ ทรายโครเมียมเกรดในอุดมคติที่มี Cr2O3> 46% ปริมาณ Fe <30% เป็นสีดำความถ่วงจำเพาะ 4.0 ～ 4.8g / cm3 ความหนาแน่นรวม 2.5 ～ 3.0 ความละเอียด AFS สี่ตะแกรงที่ 50-90 ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนดีกว่าทรายดิบอื่น ๆ

ในกระบวนการผลิตทรายโครเมียมเกรดหล่อนอกเหนือจากการล้างเพื่อขจัดสิ่งสกปรกในแร่ดิบแล้วขั้นตอนการประมวลผลหลักคือการแยกแม่เหล็กโดยมีจุดประสงค์เพื่อกำจัดเหล็กและซิลิกอนในทรายดิบให้มากที่สุด

ในการทำงานจริงแม้ว่าจะใช้ทรายโครไมท์คุณภาพสูง แต่ยังคงมีรอยยับและข้อบกพร่องของทรายเหนียวซึ่งจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงโดยการปรับกระบวนการ

การวิเคราะห์สาเหตุของข้อบกพร่องของผิวหนังเหี่ยวย่นเราจะพบสิ่งต่อไปนี้:

ปลอกกระสุนและถอดออกได้ง่ายและสามารถทิ้งรอยยับไว้บนพื้นผิวของการหล่อเรียบ: น้ำหนักของหนังที่มีน้ำหนักเท่ากันและทรายแร่โครเมี่ยมขนาดกะทัดรัดจะเท่ากันโดยประมาณ ก็แสดงว่าไม่มีการแทรกซึม การทำให้เป็นโลหะของริ้วรอยเกิดจากการเพิ่มขึ้นของปริมาตรของทรายบนพื้นผิวของแร่โครเมี่ยมในบรรยากาศรีดิวซ์เมื่ออุณหภูมิของทรายสูงกว่า 1250 ℃และละอองเหล็กเกาะติดกัน เมื่อระบายความร้อนเรซินในทรายจะถูกเผาไหม้และอากาศจะเข้าสู่อินเตอร์เลเยอร์ของส่วนต่อประสานเพื่อทำให้เกิดการออกซิเดชั่นของเหล็กโดยยึดพื้นผิวทั้งหมดของทรายให้เป็นชั้นของรอยย่น

เป็นการยากที่จะขจัดข้อบกพร่องของริ้วรอยที่ติดแน่นกับพื้นผิวของการหล่อ: ตัวอย่างหนังหนักที่มีปริมาตรเท่ากันจะหนักกว่าทรายปั้นอย่างเห็นได้ชัดซึ่งบ่งชี้ว่ามีการแทรกซึมอย่างรุนแรง คำนวณแล้วว่าช่องว่างในทรายปั้นมีค่าประมาณ 25% แต่การชั่งน้ำหนักแสดงให้เห็นว่าสูงกว่า 25% เห็นได้ชัดว่าทรายถูกกัดเซาะและมีช่องว่างเพิ่มขึ้น ตามการวิเคราะห์เนื่องจากหยดเหล็กที่ลดลงจากแร่โครเมี่ยมจะถูกออกซิไดซ์ในเวลาต่อมาและรวมกับสิ่งสกปรกซิลิเกตในแร่โครเมี่ยมภายใต้บรรยากาศการออกซิไดซ์เพื่อสร้างโอลิวีนเหล็กที่หลอมละลายต่ำซึ่งจะดูดซับ SiO2 ทำให้อ่อนตัวและกัดกร่อน อนุภาคทรายของแร่โครเมียมเพิ่มช่องว่างและแทรกซึมได้ง่ายโดยเหล็กหลอมเหลว ชั้นผิวของแม่พิมพ์ยังอาจก่อตัวเป็น interlayer คล้ายแซนวิช: อากาศชื้นในแม่พิมพ์จะสร้างบรรยากาศออกซิไดซ์ สารยึดเกาะเรซินบนพื้นผิวของแม่พิมพ์มีน้ำอยู่และไอน้ำจะเคลื่อนเข้าสู่ด้านในและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำระหว่างการเท บรรยากาศออกซิไดซ์ ชั้นผิวเป็นชั้นบรรยากาศรีดิวซ์เนื่องจากการเผาไหม้เรซินไม่สมบูรณ์ สิ่งที่น่าสนใจคือสีผงเพทายมี SiO2 34% และมีสิ่งเจือปน SiO2 ฟรีเล็กน้อย ภายใต้สภาวะออกซิไดซ์เหล็กออกไซด์จะโจมตี SiO2 ในสีและสร้างตะกรันเคลือบฟันทำให้เกิด SiO2 ส่วนที่แกะสลักสัมผัสกับเฟสของเหลวของเหล็กและอาจมี 34% ของพื้นที่สัมผัสเพื่อให้ผิวที่มีน้ำหนักมากยึดติดกับพื้นผิวของการหล่อและ ZrO2 ที่ยังไม่ผ่านการกัดกร่อนยังคงทำหน้าที่เป็นส่วนต่อประสานการแยกชิ้นส่วน .

สำหรับปรากฏการณ์ข้างต้นมาตรการที่ครอบคลุมเพื่อป้องกันอย่างมีประสิทธิภาพ ได้แก่ :

1. ความขุ่นของแร่โครเมี่ยมควรอยู่ที่ <150ppm เนื้อหาของ SiO2 ควร <1.5% การเคลือบผงเพทายควรมี Fe น้อยกว่า 0.5% และฟรี SiO2 น้อยกว่า 2.0%
2. สำหรับการหล่อที่มีโมดูลัสมากกว่า 5 ซม. ควรควบคุมอุณหภูมิในการเทให้อยู่ในช่วง 30-50 ° C เหนือของเหลว สูตรคำนวณเวลาเท: GZ (เวลาเท) = 5.60 × G (น้ำหนักชิ้น, กก.) 0.286 ถ้าชิ้นส่วนน้ำหนัก 5000 กก. เวลาเท 37.8 วินาที อัตราการไหลเท: ประตูทรายและประตูด้านใน≤1.0m / s; ประตูท่ออิฐทนไฟ≤3.5m / s
3. ความหนาของพื้นผิวทรายควรอยู่ที่ 50-300 มม. ควรป้องกันการผสมกับทรายด้านหลังของระบบ SiO2 ปริมาณการยึดติดเรซินจะลดลงซึ่งใกล้เคียงกับ 30-50% สำหรับทรายซิลิกาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด
4. ควรเก็บปริมาณออกซิเจนของเหล็กหลอมเหลวไว้ <10ppm
5. เคลือบผงเพทายสูตรน้ำควรเช็ดให้แห้ง เมื่อทาเคลือบสองชั้นควรทาชั้นที่สองหลังจากชั้นแรกแห้งสนิทแล้ว ใช้ไดร์เป่าให้แห้งอย่างทั่วถึง เมื่อเงื่อนไขอนุญาตให้ใช้เครื่องเป่าลมร้อนเพื่ออบต่อหลังจากปิดกล่องจนเข้าที่แล้วจึงนำออกก่อนเทและลดปริมาณส่วนผสมในกาวเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดการควบแน่นของไอน้ำ

หลังจากใช้มาตรการที่ครอบคลุมข้างต้นแล้วข้อบกพร่องของผิวที่มีน้ำหนักมากจะไม่ค่อยเกิดขึ้นและข้อดีของการใช้ทรายหล่อโครไมท์สำหรับการหล่อเหล็กขนาดใหญ่ยังสามารถแสดงให้เห็นได้อีกด้วย