Come garantire la stabilità del sistema di sabbia verde?

I. Introduzione 
    A causa dei cambiamenti nelle condizioni di produzione e nell'ambiente, altri parametri della colata cambieranno inevitabilmente. Se il processo della terra di formatura non può essere regolato nel tempo, il sistema della terra sarà instabile, il che alla fine porterà a una pulizia più difficile del getto o addirittura a scarti;

In questo modo, è necessario regolare il processo di formatura originale della terra per stabilizzare il sistema di sabbia; la composizione del materiale della sabbia per stampaggio è principalmente composta da sabbia vecchia, sabbia grezza, bentonite e additivi. Poiché oltre il 95% della sabbia di formatura è sabbia vecchia, e la vecchia sabbia è influenzata da fattori quali il diverso rapporto sabbia-ferro del getto e la diversa quantità di miscelazione della sabbia del nucleo, con conseguenti fluttuazioni molto grandi nella la composizione materiale. Pertanto, per controllare la composizione della sabbia di formatura, è necessario ispezionare il contenuto effettivo di bentonite, il contenuto di additivo effettivo e il contenuto di fango nella sabbia di formatura per determinare la quantità aggiunta di bentonite, additivi e sabbia grezza durante la miscelazione della sabbia.

Questo articolo introdurrà brevemente come la fonderia dell'azienda dell'autore è radicata nell'effettivo processo di produzione.
In base al cambiamento dei parametri, il processo di stampaggio della sabbia viene regolato per garantire la stabilità del sistema di sabbia.

2. Definizione dei parametri chiave della sabbia per stampaggio:

    1. Contenuto effettivo di bentonite: Il contenuto effettivo di bentonite (attivo) è determinato in base alle caratteristiche del minerale montmorillonite contenuto nella bentonite che può assorbire il blu di metilene e altri coloranti; si riferisce alla titolazione di 5.00 g di sabbia da modellare con soluzione di blu di metilene puro di reagente a concentrazione 0.20% [ ml]; convertito secondo la formula della curva standard della bentonite (%)

    2. Dosaggio efficace dell'additivo: viene confrontato con l'evoluzione del gas degli additivi per la sabbia da stampaggio e calcolato utilizzando la formula; cioè, l'evoluzione di gas di 1.00 g di sabbia per stampaggio a 900°C [mL] meno l'evoluzione di gas della bentonite attivata nella sabbia per formatura (la quantità media misurata prima del calcolo). Quindi confrontare con 1 g di volume di gas additivo (%).

    3. Contenuto di fango: secondo la norma nazionale GB/T9442-1998, le particelle di polvere fine con un diametro inferiore a 20μm sono definite fango. Il fango viene solitamente rimosso mediante il metodo di lavaggio [2].

    4. Granulometria della sabbia di stampaggio: espressa in finezza AFS, ovvero la dimensione media delle particelle di sabbia si riflette secondo il segno del setaccio immaginario [3];

    5. Metodo di calcolo del titolo AFS: le procedure di misurazione del titolo AFS e i metodi di calcolo specificati dall'American Institute of Foundry sono i seguenti:

. Prima pesare circa 50 g del campione di sabbia da misurare, lavare via il fango, asciugare e quindi setacciare

. Pesare e registrare la qualità delle particelle di sabbia rimaste su ogni setaccio;

    . Calcolare la percentuale della quantità di particelle di sabbia rimanenti su ciascun setaccio rispetto alla quantità totale di campioni di sabbia;

    . Moltiplicare la percentuale della quantità di particelle di sabbia rimanenti su ciascun setaccio per il "moltiplicatore di finezza AFS" corrispondente a ciascun setaccio;

    . Aggiungi i prodotti sopra per ogni numero di setaccio per trovare la somma:

    . Dividere la somma ottenuta al punto 5 per la somma delle percentuali di sabbia trattenuta su ciascun setaccio al punto 3 per ottenere la finezza AFS

3. Piano di adeguamento:

    L'attrezzatura per la miscelazione della sabbia utilizzata dalla fabbrica è il mulino a sabbia DISA e la linea di stampaggio a pressione statica KW dell'attrezzatura per lo stampaggio; utilizzando le statistiche dei dati per un semestre, sono stati formulati i seguenti piani per il suo sistema di stampaggio a terra:

1. Statistiche:

① Determinare la quantità di sabbia di formatura aggiunta a ciascuna scatola in base al valore di impostazione dell'host di formatura e calcolare il rapporto sabbia-ferro di ciascuna scatola di getti in base al peso di ciascuna scatola di getti e al peso del getto sistema e la quantità di sabbia del nucleo utilizzata nella colata;

②Statistiche sulla quantità di sabbia di scarto scaricata e sull'utilizzo di sabbia d'anima e materiali ausiliari

③ Statistiche di rimozione della polvere del sistema di stampaggio a sabbia

2. Regolazione della sabbia:

① In base alla situazione di produzione, quando un getto viene prodotto ininterrottamente per due o più giorni, deve essere fissata la quantità aggiunta di accessori per la terra di formatura (bentonite, additivi) e devono essere contate le variazioni nella quantità effettiva di terra di formatura e poi progressivamente verificato durante la produzione continua di altri getti Il rapporto tra rapporto sabbia/ferro e quantità aggiunta;

② Regolazione della dimensione delle particelle di sabbia di formatura: regolare in base al valore medio del setaccio 50/100 (sabbia silicea del setaccio 50/100, il valore medio della finezza media è 50 [4]), quando l'AFS della sabbia di stampaggio è inferiore o uguale a 50, aggiungendo sabbia fine 70/140 o sabbia nuova più fine 140/70 viene regolata, vengono aggiunti 30 kg-60 kg per mulino e viene analizzata la variazione della dimensione delle particelle.

③ Adeguamento del contenuto di fango della sabbia di formatura: analizzare la variazione del contenuto di fango del sistema della terra di formatura attraverso le statistiche della rimozione giornaliera della polvere;

In quarto luogo, il processo di adeguamento specifico:

1. Statistiche del rapporto sabbia/ferro di colata:

(Nota: poiché il corpo del cilindro X2B1 è fuso con un'anima di sabbia integrale, non brucerà la sabbia di formatura, quindi il peso della sabbia di formatura esterna della fusione è calcolato come "0")

2. Regolare la quantità effettiva in base al rapporto sabbia/ferro del getto. Il rapporto sabbia-ferro del blocco cilindri 56D è 6.57. Tra i getti di cui sopra, il rapporto sabbia-ferro è il più alto tra i getti del blocco cilindri. Pertanto, il blocco cilindri 56D viene prima testato:

   Quando 56D è stato prodotto per tre giorni consecutivi, la quantità di additivo era di 22 kg/mill e la quantità di additivo di argilla era di 33 kg/mill; la quantità effettiva di additivi è passata dal 4.55% al ​​5.03%; la quantità effettiva di argilla è passata dal 6.56% al 7%; un aumento di circa lo 0.5%; Significa che quando viene prodotto il cilindro 56D, la quantità aggiunta deve essere regolata per essere superiore al valore di equilibrio del sistema a sabbia;

Attraverso l'analisi dei dati di cui sopra, la quantità di materiali ausiliari aggiunti viene regolata come segue:

   1) Quando viene riprodotto il cilindro, la quantità di additivo viene regolata a 19 kg/mill e quando la quantità di additivo di argilla è 26 kg/mill, le statistiche dei dati per tre giorni consecutivi mostrano che la quantità effettiva di additivi è passata dal 4.36% al 4.29% ; la quantità effettiva di argilla è passata dal 4.36% al 4.29%. il 7.22% diventa 7.11%; l'importo effettivo varia dello 0.1%; pertanto, il piano di adeguamento del processo è ragionevole e può garantire l'equilibrio del sistema di formatura della sabbia;

   2) Analogamente, il rapporto tra la quantità di materiali ausiliari aggiunti ad altri getti e la quantità effettiva viene calcolata attraverso l'analisi e la teoria dei dati sperimentali; quando si riproducono getti diversi, regolare la quantità appropriata di materiali ausiliari aggiunti.

3. Utilizzare nuova sabbia 70/140 mesh e nuova sabbia 140/70 per regolare la dimensione della sabbia (il contenuto di fango della sabbia prototipo è dell'11.42%):

① Dal 16 gennaio al 21 gennaio, un totale di 4257 tempi di macinazione della sabbia in cinque giorni, circa 4257*3/900=14 volte; la granulometria di ogni ciclo varia di circa 0.26 (per macinazione); quindi, la sabbia di modellatura il 16 gennaio Il valore AFS è 49.15; dal 16 gennaio, cinque giorni di aggiunta continua di 70/140 nuova sabbia per regolare la dimensione delle particelle, 60 kg per mulino, il valore AFS della sabbia di formatura il 21 gennaio è 52.84;

② Dal 25 gennaio al 27 gennaio, un totale di 2165 tempi di macinazione della sabbia in tre giorni, circa 2165*3/900=7 cicli; la granulometria di ogni ciclo varia di circa 0.22 (per macinazione); quindi, 24 gennaio sabbia AFS =52.44, quando la granulometria della sabbia di formatura raggiunge 52-53, l'aggiunta continua di 70/140 nuova sabbia ha scarso effetto sul sistema sabbia AFS; a partire dal 26 gennaio si aggiunge 140/70 nuova sabbia per tre giorni consecutivi da regolare, e si aggiungono 60kg per ogni macinatura, 1 Il 28, l'AFS della sabbia è 54.

 (Nota: ①Lo standard aziendale FAW stabilisce che il tasso di setacciatura della sabbia di quarzo 70/140 70,100,140 ≥80%, di cui 70,100 setacciatura ≥60%; velocità di setacciatura della sabbia di quarzo 140/70 70,100,140 ≥80%, di cui 100,140 velocità di setacciatura ≥60 % (Ogni volume di macinazione è di 3 tonnellate e il volume di sabbia del sistema è stimato in 900 tonnellate)

4. Confronto del contenuto di fango e rimozione della polvere per tre mesi consecutivi:

 A causa del clima freddo nel nord da febbraio a marzo, la polvere nella tubazione di rimozione della polvere fredda si condenserà e si solidificherà dopo la rimozione della polvere calda. Se la tubazione non viene pulita in tempo, si verificheranno frequenti blocchi e lo scarico giornaliero varierà da 4 a 8 tonnellate. Il contenuto di fango del sistema di sabbia varia notevolmente. Durante questo periodo, l'unico modo per aumentare la capacità di rimozione della polvere e ridurre il contenuto di fango è aumentare il volume d'aria dell'attrezzatura di rimozione della polvere e dragare i tubi;

  Entrato in aprile, la temperatura è progressivamente aumentata, il fenomeno della condensazione e della solidificazione delle polveri non si è più manifestato, la quantità di depolverazione si è gradualmente stabilizzata, raggiungendo una portata media di 7-8 tonnellate al giorno, e l'intervallo di fluttuazione del contenuto di fango si è ridotto;
Il contenuto di fango del sistema della sabbia di formatura può anche essere ridotto aggiungendo nuova sabbia o riducendo l'aggiunta di materiali ausiliari. Gli svantaggi di questi due metodi saranno spiegati nella conclusione del test.

5. Conclusione del test

1. Regolare la quantità effettiva di accessori per la sabbia

I cristalli di bentonite vengono danneggiati in una certa misura dal riscaldamento e la forza di adesione a umido diminuirà ovviamente dopo l'aggiunta di acqua e la miscelazione. Dopo il riscaldamento a temperatura più elevata e per tempi più lunghi, la struttura cristallina della bentonite viene completamente distrutta e diventa "argilla morta" senza forza coesiva. L'aumento dello spessore della colata, il basso rapporto sabbia-ferro, l'elevata temperatura di colata e il lungo tempo di raffreddamento aumentano la perdita per combustione della bentonite.

Il modo più diretto per giudicare se l'effettiva polvere di carbone nella sabbia di formatura è sufficiente è osservare la levigatezza della superficie del getto e se la sabbia si è attaccata. Parte del carbone nella vecchia sabbia viene bruciata a causa del calore del metallo fuso versato e deve essere reintegrato. D'altra parte, devono essere aggiunti anche materiali di nuova aggiunta come sabbia fresca, sabbia a nucleo misto e bentonite per raggiungere il livello di carbone polverizzato efficace. La quantità totale di carbone polverizzato aggiunta durante la miscelazione della sabbia è la somma della perdita per combustione e della quantità supplementare aggiuntiva. (La polvere di carbone efficace è equivalente all'additivo efficace nel testo)

2. Regolazione della dimensione della sabbia:

La dimensione delle particelle della sabbia per stampaggio ad alta pressione è generalmente 50/140, mentre la dimensione delle particelle dei nuclei di sabbia resinosa è per lo più 50/100 o più grossolana. Un'eccessiva miscelazione della sabbia del nucleo influirà sull'ingrossamento dell'intera vecchia sabbia bagnata, che aumenterà la permeabilità della sabbia e irruvidirà la superficie del getto.

Per evitare che le dimensioni delle particelle della sabbia di formatura diventino grossolane, le particelle del sistema di rimozione della polvere possono essere riciclate nella vecchia sabbia. Oppure aggiungi nuova sabbia fine per regolare; come detto in fonderia, quando l'AFS della terra di formatura raggiunge circa 48, aggiustare aggiungendo continuamente 70/140 o 140/70 nuova sabbia; tuttavia, poiché i getti sono rotti nel nucleo del sistema di sabbia, la quantità di sabbia è già grande. Se la dimensione delle particelle della sabbia di formatura non è granulosa a un livello insopportabile, non è consigliabile aggiungere continuamente una quantità così grande di nuova sabbia, altrimenti influenzerà altri indicatori di prestazione del sistema della sabbia di formatura (contenuto di fango, quantità effettiva e resistenza dovuta all'eccessiva quantità di sabbia nuova). ) hanno influenza su;  

3. Regolazione del contenuto di fango

L'aumento del contenuto di fango farà diminuire la permeabilità della sabbia di formatura e durante il processo di colata si verificherà il fenomeno di "esplosione di gas" e il getto verrà scartato a causa dell'esplosione e della sabbia appiccicosa. Il contenuto di fango del sistema di modellazione della sabbia non dovrebbe essere troppo alto; il contenuto di fango del sistema di sabbia può essere ridotto riducendo la quantità di materiali ausiliari, ma la riduzione del contenuto effettivo di bentonite farà diminuire la resistenza della sabbia di stampaggio e la capacità di sollevare e resistere alla sabbia sarà ridotta; il dosaggio effettivo di Decremento farà diminuire la capacità antiaderente della sabbia di stampaggio.

Se aumenti la quantità di nuova sabbia aggiunta per regolare il contenuto di fango, calcola prima quanto fango i vari materiali appena aggiunti producono nella sabbia colata, quindi puoi calcolare quanta sabbia grezza deve essere aggiunta per rendere il contenuto di fango di la sabbia di formatura soddisfa le normative di processo.

Come accennato nell'articolo, il contenuto di fango può essere ridotto dello 0.1% per ogni 30 kg di nuova sabbia aggiunta in fonderia; tuttavia, l'eccessiva aggiunta di nuova sabbia non solo causerà uno spreco di costi, ma ridurrà anche la proporzione di sabbia usata nel sistema della terra di formatura, il che ridurrà le prestazioni della terra di formatura. , La sabbia di formatura diverge, il che influisce sulla capacità della sabbia di formatura di modellarsi e il fenomeno del lavaggio della sabbia si verifica durante il processo di colata;

Pertanto, l'autore ritiene che sia la scelta migliore se il contenuto di fango del sistema di sabbia può essere controllato regolando l'attrezzatura di rimozione della polvere.

Tutto sommato, il sistema a sabbia stabilizzata deve essere in grado di produrre getti di alta qualità. Attraverso questo concetto, dobbiamo regolare continuamente il processo di stampaggio della sabbia in base alle mutevoli condizioni di produzione per soddisfare le esigenze di produzione.

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