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        燒結(jié)機高鉻耐熱鑄鋼爐條消失模鑄造工藝

        2018-03-22 02:13:38吳軍
        金屬加工(熱加工) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:燒結(jié)機模樣鑄件

        ■ 吳軍

        燒結(jié)機爐條是燒結(jié)機上的主要部件,屬易損件,由于工作條件比較苛刻,溫度變化大,使用過程中的燒損、變形及斷裂等現(xiàn)象嚴重,其使用壽命的長短直接影響燒結(jié)機的生產(chǎn)作業(yè)率和燒結(jié)礦的生產(chǎn)成本。使用消失模生產(chǎn)爐條,通過優(yōu)化組模工藝和澆注工藝,則爐條的鑄件出品率高,成品率高。爐條成分選用高鉻耐熱鑄鋼,強度高,抗氧化性好,對于無鋪底料使用的爐條,使用壽命12~14個月。本文重點敘述90m2燒結(jié)機爐條的消失模工藝生產(chǎn)。

        1. 爐條模樣的制作

        (1)預發(fā)泡操作工藝參數(shù) 物料名稱:嘉昌EPS珠粒;預熱溫度:80~85℃;蒸汽壓力:0.1~0.12MPa;發(fā)泡溫度:85~90℃;加熱時間:26s。

        (2)預發(fā)泡過程 預熱→加料→加熱發(fā)泡→出料→清理料倉。加入料后,繼續(xù)通入蒸汽,樹脂珠粒在發(fā)泡桶中處于沸騰狀態(tài),當達到加熱設(shè)定值時,停止加熱。保證每次加料1kg,入料、預發(fā)、出料、清理≤120s。

        (3)發(fā)泡密度與熟化時間 密度:19~20g/dm3;熟化時間24~36h。

        (4)熟化 是制得爐條模樣的重要工序,珠粒最佳熟化溫度是23~25℃。每一批料出料時,必須測量密度,密度過大或過小時,要適當調(diào)整加熱時間,密度過大,要延長加熱時間,密度過小,要縮短加熱時間。

        (5)爐條模樣制作 成形機流程參數(shù):合?!肓稀A熱20s→鎖模4s→固加熱10s→主熱A 12s(移加熱10s→主熱12s)→保溫3s→排氣3s→固水冷150s(移水冷150s)。

        爐條模樣制出后,分層擺放到烘干架上,擺滿后推入烘干房,烘干溫度控制在40~50℃,烘干時間不少于7天,保證爐條模樣內(nèi)的水分徹底烘干,防止?jié)沧r反噴。

        2. 爐條模樣的組模

        為了更好地提高澆注效率,充分利用砂箱的容積,爐條間距30mm,上下交錯黏結(jié),每排黏結(jié)15根,中間用40mm×25mm橫澆道相連,每根橫澆道可黏結(jié)30根爐條,如圖1所示。

        3. 爐條模樣的涂掛

        (1)針對高鉻耐熱鑄件,使用涂料為桂林5號+高鋁礬土粉(250目)。

        (2)每批料配料:高鋁礬土粉100kg、桂林5號料10kg、水加入量為68kg(視情況酌情增減)。

        圖1 爐條組模狀態(tài)

        (3)加入攪拌機前,將高鋁礬土粉100kg與桂林5號料10kg干粉充分混合攪拌后,再加入攪拌機,攪拌速度350~400r/min,攪拌時間不得少于4h。

        (4)混制加入料順序如下:在攪拌機內(nèi)加入水68kg,再將干混后的材料分批加入,并且邊攪拌邊加入,不得將涂料一次性加入。

        (5)涂掛過程中,拐角、窄縫等容易堆積涂料的部位,應(yīng)引起注意,不允許堆積涂料。

        (6)該件涂料層厚度控制在1.0~1.5mm,共涂掛兩遍。澆注系統(tǒng)涂層厚度控制在2~3mm(特別是直澆道,涂層厚度控制在2mm以上,否則容易形成鐵包砂)。轉(zhuǎn)入干燥室前,要檢查有無漏涂,如有漏涂需補涂后再轉(zhuǎn)。

        (7)第一遍涂掛后的模樣在40~50℃、保持通風的烘房內(nèi),存放時間不得少于24h,如果烘房溫度不能保證,烘干時間再延長12~24h,在此烘干期間,架上的模樣必須翻轉(zhuǎn)一次,以保證模樣均勻受熱。所有鑄件模樣一定要待第一遍涂料干透后再翻轉(zhuǎn)涂刷第二遍。第二遍涂刷后烘干時間不少于24h。

        (8)涂料干燥完成后,在轉(zhuǎn)入下道工序前,必須存放在干燥室內(nèi)。

        4. 爐條的埋箱

        (1)選用寶珠砂粒度40~70目, 原砂水分應(yīng)小于0.5﹪,灰分應(yīng)小于2﹪。

        (2)埋箱用砂溫度不應(yīng)超過50℃。

        (3)埋箱時,先放底砂約100mm,然后再鋪第一組爐條,黏結(jié)上700mm×40mm×25mm直澆道后,再放100mm厚的砂,振動10s后,砂上再鋪第二組爐條,對準直澆道黏結(jié),然后放滿砂再振動10s。

        (4)為防止?jié)膊蛔?,?組設(shè)一個直澆道,每箱按圖2所示埋3組,共計180根,每根3.4kg,共計612kg,每組澆注系統(tǒng)30kg,鑄件出品率為87%。

        (5)必須處理好直澆道與外澆口的結(jié)合處,這個部位是干砂最容易進入鑄型、造成白色缺陷的部位,用水玻璃砂或泥條封閉。

        5. 爐條的熔煉、澆注

        (1)化學成分要求 熔煉高鉻耐熱鑄鋼化學成分要求見附表。

        (2)配料 廢鋼52.1%、高碳鉻鐵20%、低碳鉻鐵24%、鎳板2.5%、鉬鐵1.4%。

        (3)加料順序 鎳板→鉬鐵→鉻鐵→廢鋼。每包包底加0.3%的稀土精煉合金。入爐前對各種入爐料要認真稱重?;灣煞趾细窈蠓娇沙鰻t。

        (4)澆注溫度 1550~1580℃,出爐溫度視澆包冷熱在澆注溫度基礎(chǔ)上提高50~80℃。

        (5)負壓 0.03~0.05MPa。

        (6)保壓時間 3min,澆注后10~15min吊出鑄件空冷。

        6. 出現(xiàn)的問題及對策

        在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了一些問題,經(jīng)過對這些問題的分析,制訂出了解決措施并實施,取得了良好的效果。

        (1)局部潰型 分析原因:涂層?。粻t條間距過小。解決措施:模樣涂掛兩遍,第一遍干透后再掛第二遍,要抽檢涂層厚度,涂層厚度不應(yīng)小于1mm。爐條間距不得小于30mm,如果間距過小,鋼液澆注過程中熱量提前汽化相鄰的模樣而導致潰型。

        (2)澆不足 鑄件澆出后,部分末端位置的爐條有澆不足現(xiàn)象。分析原因:由于在相同澆注溫度下,鋼液行程長、熱量損失大而導致。解決的措施:每2組(60件)設(shè)一個直澆道,不要在箱內(nèi)多組,縮短鋼液行程,減少熱量損失。

        圖2 爐條埋箱狀態(tài)

        高鉻耐熱鑄鋼化學成分(質(zhì)量分數(shù)) (%)

        7. 結(jié)語

        (1)使用消失模生產(chǎn)爐條,通過優(yōu)化組模工藝,鑄件出品率高達87%,生產(chǎn)效率高,成品率可達98%~100%,優(yōu)于傳統(tǒng)工藝,效益明顯。

        (2)保證成分控制區(qū)間,是延長爐條使用壽命的關(guān)鍵。同時,澆注后10~15min吊出空冷,可明顯提高爐條的強度。

        (3)我廠按上述工藝生產(chǎn)的爐條,在無鋪底料的90m2燒結(jié)機上使用,使用壽命可達12~14個月。

        [1] 中國機械工程學會鑄造分會.鑄造手冊:第5卷鑄造工藝[M].3版.北京:機械工業(yè)出版社,2011.

        [2] 鄧宏運,陰世河.消失模鑄造及實型鑄造技術(shù)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.

        [3] 章舟,等. 消失模鑄造生產(chǎn)實用手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2011.

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