Технология изготовления формовочных и стержневых смесей для получения синтетического чугуна
Автор: Туракулов М.Р., Турсунов Н.К., Халмурзаев Б.Х., Кенжаев С.Н., Абдурахимов М.М.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 5 (95), 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены технология изготовления формовочных и стержневых смесей для получения синтетического чугуна, так же описана схема формовочной - заливочной линии. Отражен состав и свойства стержневой смесей. Показан процесс приготовления формовочной смеси с помощью смешивающего бегуна. Актуальность темы заключается в том, что, увеличение грузоперевозок в мире предъявляет повышенные требования к чугуну, используемой, для изготовления железнодорожных деталей и ставит новые задачи в области металлургии, при этом надежность и долговечность являются важнейшими из них. Выполнение этих требований определяет конкурентоспособность изделий на соответствующем сегменте рынка железнодорожного транспорта.
Формовочная смесь, стержневая смесь, песок кварцевый, выплавка, синтетический чугун, индукционная печь, литье
Короткий адрес: https://sciup.org/140299521
IDR: 140299521
Текст научной статьи Технология изготовления формовочных и стержневых смесей для получения синтетического чугуна
Введение. Выплавка синтетических чугунов является основным средством подъема чугунолитейного производства на качественно новый этап, так как их можно отнести к конструкционным материалам, существенно отличающимся от применяемых ваграночных чугунов не только прочностными свойствами, но природой и технологией получения [1,2].
Сущность процесса выплавки синтетического чугуна состоит в металлургическом обогащении жидкого железа углеродом и кремнием в произвольных пропорциях, а также в применении высокотемпературной обработки, что позволяет получать сплавы с заранее заданными химическим составом и свойствами. Для формирования высоких свойств чугуна в отливках необходимо разрушение несовершенной структуры исходных шихтовых материалов. Применение для выплавки синтетического чугуна индукционных печей позволяет осуществлять глубокую термовременную обработку, рафинирование, модифицирование и легирование жидкого металла [3].
Исходным сырьем для получения синтетического чугуна служат стальной лом, листовая обрезь, стружка и другие дешевые низкосортные металлоотходы. В настоящее время коэффициент использования металла в машиностроении составляет 0,7, т. е. 30% металла идет в отходы, большая часть которых имеет
Материалы для формовочных и стержневых смесей должны быть проверены при входном контроле отделом технического контроля (ОТК 100%) согласно ГОСТ 24297-2013 с соответствующей отметкой в учётных сопроводительных документах.
Песок кварцевый сухой и воздушный - сухой с влажностью не выше:
-
- для формовочных смесей до 3%;
-
- для стержневых смесей до 2%;
Смесь формовочная отработанная должна быть отсепарированная, просеянная через сито с ячейкой не более 5x5 мм, глина формовочная сухая, молотая, просеянная через сито с ячейкой 2x2 мм, сульфитная барда должна храниться в закрытой емкости с крышкой. Не допускается попадание мусора. Подавать в бегуны в ведрах, серебристый графит должна храниться в мешках в закрытой помещение [4,5].
Приготовление смесей на основе связующего материала NOVANOL 165 производить по ТИ №39.002.2014. Приготовление смесей на основе жидкого стекла в смесителе мод. ICM-050-02 производить по ТИ № 39.003.2014. Вместо хромитового песка использовать кварцевый песок. Состав и свойства стержневой смесей показано в таблице 1.
Таблица 1 - Состав и свойства стержневой смесей
Состав смеси, % |
Свойства смеси |
|||
Кварцевый песок |
Novanol 165 |
Стекло жидкое |
Вода техническая |
Прочность на растяжение твердых образцов, МПа (кгс/см2) |
100 |
4,5-6,0 |
- |
- |
0,15-0,2 (1,5-2,0) |
100 |
10,0-12,0 |
2,0 |
Не менее 0,2 (не менее 2,0) |
Метод отбора и подготовки пробы для испытания по ГОСТу 23408-78; общие требования к методам испытаний по ГОСТу 23409.0-78; метод определения содержания влаги производится по ГОСТу 23409.5-78, метод определения - газопроницаемости производится по ГОСТу 23409.6-78, метод определения прочности производится по ГОСТу 23409.7-78 [6].
Примечание: Формовочные и стержневые смеси отбирать на определение содержания влаги, газопроницаемости и на прочность не менее 1 раза в смену.
При ручном изготовлении стержней в неразъемных ящиках произвести следующие операции:
-
- очистить внутреннюю поверхность ящика от пыли и нанести на его стенки разделительный состав;
-
- насыпать порцию стержневой смеси в ящик (немного больше половины высоты), установить каркас и произвести уплотнение смеси деревянной трамбовкой;
-
- насыпать смесь несколько выше борта ящика (на 6-8 мм) и снова уплотнить;
-
- счистить лишнюю смесь с поверхности ящика линейкой и наколоть душником вентиляционные каналы так, чтобы конец душника не доходил до дна ящика на 5-10мм;
-
- сушить стержней углекислым газом; мелкие стержни продувать углекислым газом партиями под зонтом (герметичный ящик). Для этого под зонт 2 раза подают углекислый газ в течение 20 - 30 секунд с перерывом в 2-3 минут;
-
- средние стержни продувать в тело по металлической трубке от 1 минут непосредственно в стержневых ящиках, благодаря чему исключается возможность их деформации;
-
- давление продувки должна быть 1 атмосфер и оптимальная температура смеси при её продувке 18…22 ºС;
-
- после сушки обстучать ящик (растолкать стержень) деревянным молотком;
-
- осторожно снять стержневой ящик со стержня;
-
- при необходимости произвести ремонт стержня;
-
- не разрешается простой химически упрочнённых стержней более 12 час.
Приготовление формовочной смеси с помощью смешивающего бегуна (Катковой смеситель) марки 114М производительностью 20м3/час. Приготовления на 2000кг замеса, последовательность выполнения операций:
-
- включить бегуны нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления;
-
- загрузить в бегуны отработанные смесь1820 кг;
-
- загрузить в бегуны сухой кварцевый песок150 кг;
-
- залить в бегуны бентонит 30 кг;
-
- перемешивать смесь в течение 2-3 минут;
-
- залить в бегуны сульфитно - дрожжевую бражу 20 кг;
-
- перемешивать смесь в течение 2 минут;
-
- выключить бегуны нажатием кнопки "стоп" на пульте управления;
-
- для контроля свойств отбирается на 0,5 л емкости формовочной смеси трех мест и отправляется в лабораторию (контроль ОТК 50%);
-
- при получении удовлетворительного результата выпустить замес в ленточный конвейер.
Список литературы Технология изготовления формовочных и стержневых смесей для получения синтетического чугуна
- Вайнберг А.М. Индукционные плавильные печи, Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1967. 416 с.
- Турсунов, Н. К., Сёмин, А. Е., &, Санокулов, Э. А. (2017). Исследование в лабораторных условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20 ГЛ с целью повышения ее качества. Тяжелое машиностроение, (1-2), 47-54.
- Турсунов, Н. К. (2022). ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА. Лучший инноватор в области науки, 1(1), 667-673.
- Турсунов, Н. К., Тоиров, О. Т., Железняков, А. А., & Комиссаров, В. В. (2021). Снижение дефектности крупных литых деталей подвижного состава железнодорожного транспорта за счет выполнения мощных упрочняющих рёбер.
- Турсунов, Н. К. (2021). Повышение качества стали, используемой для изготовления литых деталей подвижного состава, за счет применения модификаторов.