Ottimizzazione e miglioramento del processo di colata in conchiglia in acciaio fuso

Fusione in conchigliaè l'uso di sabbia rivestita come materia prima, lo stampo viene riscaldato a una certa temperatura, attraverso il tiro di sabbia, l'isolamento per fare solidificazione della sabbia rivestita, stampaggio, formando un certo spessore del guscio, il guscio superiore e inferiore legati insieme con il legante, formando una cavità completa per colata stampaggio getti. La colata in conchiglia ha le caratteristiche di minori investimenti in attrezzature, alta efficienza produttiva, ciclo breve, bassi costi di produzione, meno polvere nel sito di produzione, bassa rumorosità, basso inquinamento ambientale, elevata finitura superficiale dei pezzi fusi, dimensioni stabili e prestazioni di processo, ed è stato ampiamente utilizzato in automobili, motocicli, macchine edili e altri settori.

1. Contesto

Dall'introduzione del processo di colata in conchiglia, è stata raggiunta la produzione stabile ed efficiente di ghisa in conchiglia. Tuttavia, la buccia d'arancia e la sabbia appiccicosa sulla superficie dei getti sono particolarmente gravi nella produzione digetti d'acciaio, e la qualità della superficie è scadente. La proporzione di buccia d'arancia e sabbia appiccicosa nei prodotti difettosi raggiunge il 50%, il che riduce seriamente l'efficienza di pulizia e la qualità del prodotto dei getti.

1.1 Breve introduzione del processo di produzione originale

Produzione di parte dei prodotti in acciaio fuso, utilizzando guscio di sabbia rivestito processo di fusione, un tipo di due pezzi, due strati di scatole impilate, utilizzando il meccanismo di tiro inverso a doppia stazione.

1.2 Proporzione e localizzazione dei difetti

La posizione e il numero di difetti sono stati analizzati e i difetti a buccia d'arancia e di incollaggio della sabbia erano particolarmente evidenti nel cancello interno e nella superficie superiore del getto.

2 analisi dei difetti e delle cause

2.1 Meccanismo di formazione del difetto

La buccia d'arancia si riferisce alla scaglia o al tumore che si forma sulla superficie della colata quando il metallo e la sabbia per stampaggio vengono mescolate sulla superficie della colata. Nella colata, la superficie del guscio a causa della pulitura continua di liquido metallico ad alta temperatura, con conseguente collasso locale della superficie del guscio, collasso sabbia e acciaio fuso insieme nella cavità nella superficie di colata formata cicatrice sporgente, vale a dire la formazione di buccia d'arancia, cicatrice e altri difetti , i prodotti in ghisa sono meno comuni nei prodotti in acciaio fuso. L'adesione della sabbia è un difetto sulla superficie del getto. È difficile rimuovere la bava granulosa o il composto formato dalla sabbia di stampaggio e dall'ossido di metallo aderito alla superficie del getto, con conseguente superficie ruvida del getto, che di solito aumenta il carico di lavoro della pulizia del getto, riduce l'efficienza di finitura e influisce sull'aspetto del getto Prodotto.

2.2 Analisi delle cause

In combinazione con il meccanismo di formazione della sabbia appiccicosa e della buccia d'arancia, si può giudicare che le ragioni della formazione della sabbia appiccicosa e della buccia d'arancia sulla superficie dell'acciaio fuso in conchiglia siano le seguenti:

(1) Durante il processo di colata, la temperatura dell'acciaio fuso è elevata e il guscio di colata vicino al cancello viene riscaldato a lungo. Poiché il guscio di sabbia rivestito è facile da collassare e riscaldare a lungo, il guscio di sabbia in questa parte si surriscalda e il crollo del guscio di sabbia sulla superficie della cavità provoca il fenomeno dell'adesione di sabbia e buccia d'arancia sulla superficie della colata;

(2) Lo strato di polimerizzazione del guscio di sabbia è sottile e la resistenza del guscio di sabbia è bassa. Quando la temperatura di colata è elevata o il tempo di risciacquo dell'acciaio fuso è lungo e la forza di risciacquo è grande, la superficie del guscio di sabbia è facile da rompere e rompere, portando alla "infiltrazione" di ferro fuso all'interno della sabbia guscio, o le particelle di sabbia rotte e l'acciaio fuso si solidificano insieme per formare il difetto dell'adesione della sabbia;

(3) La refrattarietà della sabbia rivestita è bassa. Quando l'acciaio fuso entra nella cavità, la superficie della cavità del guscio di sabbia ha iniziato a collassare prima della solidificazione dell'acciaio fuso, portando alla "infiltrazione" di ferro fuso all'interno del guscio di sabbia, o sabbia rotta le particelle si solidificano con l'acciaio fuso formando sabbia appiccicosa;

(4) La forza di impatto della materozza è grande e la parte della materozza del tempo di lavaggio è la più lunga, la materozza è direttamente collegata al cancello interno, quando l'acciaio fuso ad alta temperatura si è precipitato nella materozza direttamente nella cavità, a causa al flusso turbolento di acciaio fuso, portare alla radice del crollo della superficie del guscio di sabbia del cancello, sabbia galleggiante con ferro liquido nella cavità.

3. Test e analisi di ottimizzazione del processo

3.1 Abbassare la temperatura di versamento

La sabbia rivestita utilizzata per la fusione dell'acciaio è materiale refrattario al quarzo. La temperatura di colata è troppo alta o il surriscaldamento locale, che è facile da collassare, rompersi, arrossamento della sabbia e altri fenomeni, con conseguente incollaggio della sabbia, buccia d'arancia e altri difetti di colata. Nel processo di produzione di stampi in conchiglia, al fine di ridurre i costi di produzione, il processo di fusione in conchiglia generalmente non utilizza il rivestimento refrattario, subito dopo la fusione. L'area in prossimità del cancello interno del getto è utilizzata come presa d'acqua. La temperatura dell'acciaio fuso è elevata e la parte del guscio di sabbia si surriscalda a lungo. La superficie del guscio di sabbia si rompe e l'acciaio fuso ad alta temperatura continua a sfregare, producendo sabbia appiccicosa e buccia d'arancia. Con la premessa di non influenzare la qualità del prodotto, la temperatura di colata dovrebbe essere opportunamente ridotta e la colata a conchiglia è colata a conchiglia fredda. La temperatura di colata non dovrebbe essere troppo bassa per evitare l'isolamento dal freddo. Pertanto, la riduzione della temperatura di colata può migliorare in una certa misura la qualità della superficie, ma non può risolvere completamente i problemi della buccia d'arancia e della sabbia appiccicosa sulla superficie.

3.2 Migliora lo spessore dello strato solidificato del guscio di sabbia

Lo strato di polimerizzazione del guscio di sabbia è sottile e la resistenza del guscio di sabbia è bassa. Quando la temperatura di colata è alta o il tempo di risciacquo dell'acciaio fuso è lungo e la forza di risciacquo è grande, la superficie del guscio di sabbia è facile da rompere e collassare, portando alla "infiltrazione" di ferro fuso all'interno del guscio di sabbia, o le particelle di sabbia rotte si solidificano con l'acciaio fuso per formare sabbia appiccicosa e buccia d'arancia. Lo strato del guscio è troppo sottile, la resistenza del guscio di sabbia è ridotta e c'è il rischio di rottura per surriscaldamento e lavaggio della sabbia durante il processo di colata. Poiché questa parte è direttamente colpita dall'acciaio fuso, la resistenza del guscio di sabbia qui è direttamente correlata alla qualità della superficie della colata. Nel processo di produzione continuo, lo stampo viene raffreddato rapidamente, provocando il fenomeno della generazione di sabbia e del guscio di sabbia immaturo. Se il fondo dello sprue è troppo spesso, il tempo della crosta porterà alla combustione eccessiva di altre parti del guscio di sabbia e la resistenza del guscio di sabbia sarà ridotta. Dopo l'ottimizzazione, il guscio di sabbia sarà completamente solidificato nella produzione continua senza generazione di sabbia e pelle e ossa.

3.3 Migliorare la refrattarietà della sabbia rivestita

La sabbia rivestita ha una bassa refrattarietà. Quando l'acciaio fuso entra nella cavità, la superficie della cavità del guscio di sabbia ha iniziato a collassare prima della solidificazione dell'acciaio fuso, portando alla "infiltrazione" di ferro fuso all'interno del guscio di sabbia, o le particelle di sabbia rotte si solidificano con acciaio fuso per formare sabbia appiccicosa. Dopo aver regolato la composizione della sabbia rivestita, la verifica del piccolo lotto ha mostrato che il fenomeno della buccia d'arancia sulla superficie del getto è stato sostanzialmente eliminato, ma il fenomeno della sabbia appiccicosa esisteva ancora e il difetto della sabbia appiccicosa sulla superficie del prodotto non poteva essere risolto completamente.

3.4 Ottimizzare il design del sistema di automazione

Il sistema di colata ha una grande influenza sull'ottenimento di getti di alta qualità. Nel processo di riempimento dello stampo, il guscio di sabbia vicino al cancello si rompe in anticipo, con conseguente "infiltrazione" di ferro fuso all'interno del guscio di sabbia o particelle di sabbia rotte che si solidificano con l'acciaio fuso, formando così difetti come sabbia appiccicosa e buccia d'arancia vicino al cancello e in grande piano. Riducendo la forza di impatto dell'acciaio fuso sulla superficie del guscio di sabbia e aumentando la capacità tampone del sistema di colata, è possibile anche migliorare il fenomeno della sabbia appiccicosa e della buccia d'arancia sulla superficie dei prodotti. Si ritiene che il sistema di colata a flusso costante sostituisca il sistema di colata originale, che rende stabile l'acciaio fuso che entra nella cavità e riduce la resistenza all'abrasione del guscio dello stampo. La forma dell'onda adotta un trapezio piatto, che può ridurre il fenomeno del flusso turbolento del ferro liquido che perlustra il guscio di sabbia. La lunghezza del canale di colata dovrebbe essere la più corta possibile per ridurre i difetti come l'isolamento a freddo e le linee di flusso dovute al raffreddamento dell'acciaio fuso.

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