❶ 铸造煤粉的的配比
一般加入量在0.7%--1%左右
视产品表面质量和型砂透气性及含泥量调整。
❷ 铸造煤粉的使用对铸件有什么好处呢
铸才网解答,欢迎采纳
铸造用湿型砂中加入煤粉,可以防止铸铁件表面产生粘砂缺陷,改善铸铁件的表面光洁度,减轻抛丸清理工作量,并能减少铸件脉纹、夹砂缺陷。对于湿型铸造球墨铸铁件,型砂中加入煤粉还有利于防止产生皮下气孔
煤粉防止铸铁件粘砂的机理。
1、在铁水的高温作用下铸型表层的煤粉产生大量还原性气体,防止铁水被氧化,并使铁水表面的氧化铁还原,减少金属氧化物和型砂进行化学反应的可能性。型腔中还原性气体主要来自煤粉热解生成的挥发分,也包括碳与水在高温下的水煤气反应生成的氢气。
2、煤粉受热后开始软化,具有可塑性。如果由开始软化至固化之间温度范围比较宽和时间比较长,则可缓冲石英颗粒在该温度区间受热而形成的膨胀应力,从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸件缺陷。
3、煤粉受热后产生气、液、固三相的胶质体,胶质体的体积膨胀部分地堵塞砂粒间的孔隙,使铁水不易渗入。
4、煤粉在受热时产生的碳氢化物(主要为芳烃类)的挥发分在650℃―1000℃高温下,于还原性气氛中发生气相热解而在金属液和铸型的界面上析出一层带有光泽的微细结晶碳,称为光亮碳。这层光亮碳使砂型不受铁水浸润和难以向砂粒孔隙中渗透,从而得到表面光洁的铸件③。
防粘砂机理1要求铸造用煤粉应具有较高的挥发分,机理2和机理3要求铸造用煤粉应具有适宜的焦渣特征,机理4要求铸造用煤粉应具有较高的光亮碳。根据煤的特性,有较高挥发分和适宜的焦渣特征的烟煤是焦煤和肥煤。
❸ 铸造煤粉有比较了解的吗谢谢你的帮助
煤粉用于铸造铁件的使用,在受热时产生的碳氢化物称为光亮碳。这层光亮碳使砂型不受铁水润湿和难以向砂粒孔隙中渗透,能防止型化学粘砂、提高铸件表面质量。高质的煤粉灰分(wB)不高于10%挥发分(wB)30%~38%光亮碳(wB)量10%~18%硫分(wB)不45.大于0.6%.煤粉灰分检测方法按照GB/T212-91,希望煤粉灰分(wB)不超过10%可电1362/632/7117对此做下分析。真心希望能够帮到你望采纳!
❹ 铸造煤粉求知道的帮助解释下在此谢谢你了
煤粉是选用优质煤通过研磨而成,铸造用的煤粉是指在砂型铸造中在型砂中加入的防止铸件产生粘砂的煤粉。和面粉差不多,就是黑色的。有时候为了某些需要,还要往型砂中加入淀粉。煤粉在铸造使用时首先要对煤粉的目数也就是颗粒度进行分析,大小件的颗粒度也是有一定的区别,精细件小件的颗粒度一般使用较细的煤粉,楼主可以首先对煤粉的生产情况做一下调查。希望我的回答是你需要的。
❺ 铸件的铸件质量
主要包括外观质量、内在质量和使用质量。外观质量指铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差;内在质量主要指铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况;使用质量指铸件在不同条件下的工作耐久能力,包括耐磨、耐腐蚀、耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。
铸件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铸件的耐磨性和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳体以及液压件内腔的尺寸、型线的准确性和表面粗糙度,直接影响泵和液压系统的工作效率,能量消耗和气蚀的发展等;内燃机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管等铸件的强度和耐激冷激热性,直接影响发动机的工作寿命。
市场的拥戴者是消费者,其需求能力也就成为企业进行生产唯一标准,企业要根据市场定产能。因此,企业的市场调查显得尤为重要,它是用以连接消费者的桥梁,是进行最终产品销售的铺路石。
铸件产品的市场调查,可以让铸件企业在安排生产前,充分的了解铸件消费市场的情况。如铸件的需求量、需求种类、需求厂商、产品要求等信息。在大量的信息中,铸件生产企业可以选择适合自己的且消费市场广的领域进行生产;若没有适合的,企业也有足够的时间进行生产调整,生产市场需要的铸件产品,从而有效的防止铸件产能过剩。
影响铸件质量的因素很多,第一是铸件的设计工艺性。进行设计时,除了要根据工作条件和金属材料性能来确定铸件几何形状、尺寸大小外,还必须从铸造合金和铸造工艺特性的角度来考虑设计的合理性,即明显的尺寸效应和凝固、收缩、应力等问题,以避免或减少铸件的成分偏析、变形、开裂等缺陷的产生。第二要有合理的铸造工艺。即根据铸件结构、重量和尺寸大小,铸造合金特性和生产条件,选择合适的分型面和造型、造芯方法,合理设置铸造筋、冷铁、冒口和浇注系统等。以保证获得优质铸件。第三是铸造用原材料的质量。金属炉料、耐火材料、燃料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂粘结剂、涂料等材料的质量不合标准,会使铸件产生气孔、针孔、夹渣、粘砂等缺陷,影响铸件外观质量和内部质量,严重时会使铸件报废。第四是工艺操作,要制定合理的工艺操作规程,提高工人的技术水平,使工艺规程得到正确实施。
铸造生产中,要对铸件的质量进行控制与检验。首先要制定从原材料、辅助材料到每种具体产品的控制和检验的工艺守则与技术条件。对每道工序都严格按工艺守则和技术条件进行控制和检验。最后对成品铸件作质量检验。要配备合理的检测方法和合适的检测人员。一般对铸件的外观质量,可用比较样块来判断铸件表面粗糙度;表面的细微裂纹可用着色法、磁粉法检查。对铸件的内部质量,可用音频、超声、涡流、X射线和γ射线等方法来检查和判断。
砂型铸造铸件缺陷有:冷隔、浇不足、气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂等。
1.冷隔和浇不足 液态金属充型能力不足,或充型条件较差,在型腔被填满之前,金属液便停止流动,将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足时,会使铸件不能获得完整的形状;冷隔时,铸件虽可获得完整的外形,但因存有未完全融合的接缝,铸件的力学性能严重受损。
防止浇不足和冷隔:提高浇注温度与浇注速度。
2.气孔 气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后,将会减小其有效承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外,气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的最高处增设出气冒口等。
3.粘砂 铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命。例如铸齿表面有粘砂时容易损坏,泵或发动机等机器零件中若有粘砂,则将影响燃料油、气体、润滑油和冷却水等流体的流动,并会玷污和磨损整个机器。
防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
4.夹砂 在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷,在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。
铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方,型腔上表面受金属液辐射热的作用,容易拱起和翘曲,当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎,留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大,型砂体积膨胀越大,形成夹砂的倾向性也越大。
5.砂眼 在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。
6.胀砂 浇注时在金属液的压力作用下,铸型型壁移动,铸件局部胀大形成的缺陷。 为了防止胀砂,应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力,并适当降低浇注温度,使金属液的表面提早结壳,以降低金属液对铸型的压力。 铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表面的目视检查、化学成分分析和力学性能试验,对于要求比较重要或铸造工艺上容易产生问题的铸件,还需要进行无损检测工作,可用于球墨铸铁件质量检测的无损检测技术包括液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声检测及振动检测等。
1 铸件表面及近表面缺陷的检测
1.1 液体渗透检测
液体渗透检测用来检查铸件表面上的各种开口缺陷,如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。常用的渗透检测是着色检测,它是将具有高渗透能力的有色(一般为红色)液体(渗透剂)浸湿或喷洒在铸件表面上,渗透剂渗入到开口缺陷里面,快速擦去表面渗透液层,再将易干的显示剂(也叫显像剂)喷洒到铸件表面上,待将残留在开口缺陷中的渗透剂吸出来后,显示剂就被染色,从而可以反映出缺陷的形状、大小和分布情况。需要指出的是,渗透检测的精确度随被检材料表面粗糙度增加而降低,即表面越光检测效果越好,磨床磨光的表面检测精确度最高,甚至可以检测出晶间裂纹。除着色检测外,荧光渗透检测也是常用的液体渗透检测方法,它需要配置紫外光灯进行照射观察,检测灵敏度比着色检测高。
1.2 涡流检测
涡流检测适用于检查表面以下一般不大于6~7MM深的缺陷。涡流检测分放置式线圈法和穿过式线圈法2种。当试件被放在通有交变电流的线圈附近时,进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与激励磁场相垂直的、呈涡流状流动的电流(涡流),涡流会产生一与激励磁场方向相反的磁场,使线圈中的原磁场有部分减少,从而引起线圈阻抗的变化。如果铸件表面存在缺陷,则涡流的电特征会发生畸变,从而检测出缺陷的存在,涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的缺陷大小和形状,一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度,另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗透检测。
1.3 磁粉检测
磁粉检测适合于检测表面缺陷及表面以下数毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化设备和磁粉(或磁悬浮液)才能进行检测操作。磁化设备用来在铸件内外表面产生磁场,磁粉或磁悬浮液用来显示缺陷。当在铸件一定范围内产生磁场时,磁化区域内的缺陷就会产生漏磁场,当撒上磁粉或悬浮液时,磁粉被吸住,这样就可以显示出缺陷来。这样显示出的缺陷基本上都是横切磁力线的缺陷,对于平行于磁力线的长条型缺陷则显示不出来,为此,操作时需要不断改变磁化方向,以保证能够检查出未知方向的各个缺陷。
2 铸件内部缺陷的检测
对于内部缺陷,常用的无损检测方法是射线检测和超声检测。其中射线检测效果最好,它能够得到反映内部缺陷种类、形状、大小和分布情况的直观图像,但对于大厚度的大型铸件,超声检测是很有效的,可以比较精确地测出内部缺陷的位置、当量大小和分布情况。
2.1 射线检测(微焦点XRAY)
射线检测,一般用X射线或γ射线作为射线源,因此需要产生射线的设备和其他附属设施,当工件置于射线场照射时,射线的辐射强度就会受到铸件内部缺陷的影响。穿过铸件射出的辐射强度随着缺陷大小、性质的不同而有局部的变化,形成缺陷的射线图像,通过射线胶片予以显像记录,或者通过荧光屏予以实时检测观察,或者通过辐射计数仪检测。其中通过射线胶片显像记录的方法是最常用的方法,也就是通常所说的射线照相检测,射线照相所反映出来的缺陷图像是直观的,缺陷形状、大小、数量、平面位置和分布范围都能呈现出来,只是缺陷深度一般不能反映出来,需要采取特殊措施和计算才能确定。国际铸业网出现应用射线计算机层析照相方法,由于设备比较昂贵,使用成本高,无法普及,但这种新技术代表了高清晰度射线检测技术未来发展的方向。此外,使用近似点源的微焦点X射线系统实际上也可消除较大焦点设备产生的模糊边缘,使图像轮廓清晰。使用数字图像系统可提高图像的信噪比,进一步提高图像清晰度。
2.2 超声检测
超声检测也可用于检查内部缺陷,它是利用具有高频声能的声束在铸件内部的传播中,碰到内部表面或缺陷时产生反射而发现缺陷。反射声能的大小是内表面或缺陷的指向性和性质以及这种反射体的声阻抗的函数,因此可以应用各种缺陷或内表面反射的声能来检测缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。超声检测作为一种应用比较广泛的无损检测手段,其主要优势表现在:检测灵敏度高,可以探测细小的裂纹;具有大的穿透能力,可以探测厚截面铸件。其主要局限性在于:对于轮廓尺寸复杂和指向性不好的断开性缺陷的反射波形解释困难;对于不合意的内部结构,例如晶粒大小、组织结构、多孔性、夹杂含量或细小的分散析出物等,同样妨碍波形解释;另外,检测时需要参考标准试块。
铸件缺陷如何修补铸件:
解决铸件缩松缺陷的方法,最根本的着眼点就是“热平衡”。其方法是:
(1)在机床铸件结构形成的厚处与热节处,实行快速凝固,人为地造成机床铸件各处温度场的基本平衡。采用内外冷铁,局部采用蓄热量大的锆英砂,铬铁矿砂或特种涂料。
(2)合理的工艺设计。内浇道设在机床铸件相对溥壁处,数时多且分散。使最早进入厚壁处的金属液率先凝固,薄壁处后凝固,使各处基本达到均衡凝固。对于壁厚均匀的机床铸件,采用多个内浇道和出气孔。内浇道多,分散与均布,使整体热量均衡。出气孔细且多,即排气通畅又起散热作用。
(3)改变内浇道的位置
(4)选用蓄热量大的造型材料,这对用消失模生产抗磨产品极为重要!铬铁矿砂取代石英砂等蓄热量小的其它砂种,会取得良好的效果,浇毕微震更优!
(5)低温快烧,开放式浇注系统。使金属液快速,平稳,均衡地充满铸型。这要因件制宜。
(6)球铁的机床铸型强度大,表面硬度≧90,砂箱刚性大,对消除缩松有利。
(7)需要冒口时,当首迁热冒口,且离开热节。若将冒口置于热节上,必将加大冒口尺寸,形成“热上加热”。弄不好,非但缩松难除,还会产生集中性缩孔,又降低了工艺出品率。
(8)铸型倾斜摆放与合金化,都获益。消除机床铸件缩松缺陷是一个复杂的认识与实施过程。应以“热平衡”为基本原则,对雎体铸件做科学分析,制订合理的工艺方案,迁择好适宜的造型材料,工装及正确操作且标准化。那么任何机床铸件的缩松缺陷都可以解决。
由于多种因素影响,常常会出现气孔、针孔、夹渣、裂纹、凹坑等缺陷。常用的修补设备为氩弧焊机、电阻焊机、冷焊机等。对于质量与外观要求不高的铸件缺陷可以用氩弧焊机等发热量大、速度快的焊机来修补。但在精密铸件缺陷修补领域,由于氩焊热影响大,修补时会造成铸件变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等二次缺陷。冷焊机正好克服了以上缺点,其优点主要表现在热影响区域小,铸件无需预热,常温冷焊修补,因而无变形、咬边和残余应力,不会产生局部退火,不改变铸件的金属组织状态。因而冷焊机适用于精密铸件的表面缺陷修补。冷焊的焊补范围为Φ1.5-Φ1.2mm焊补点反复熔化堆积的过程,在大面积缺陷修补过程中,修复效率是制约其广泛推广应用的唯一因素。对于大缺陷,推荐传统焊补工艺与铸造缺陷修补机的复合应用。可有时我们的缺陷没有很多,就不必要投入较大的成本,我们用一些修补剂就可以修补好的,方便简单,例如铁质材料的,我们可以用(劲素成)JS902修补一下就可以了,用不完可以放到以后再用,这样可以为我们的厂家节省成本啊,让我们的铸造厂家把更多的资金投入到提高产品本身质量上,让使用者创造更多的财富。
3.铸件质量检验结果
铸件质量检验结果通常分为三类:合格品、返修品、废品。
3.1合格品指外观质量和内在质量都符合有关标准或交货验收技术条件的铸件;
3.2返修品指外观质量和内在质量不完全符合标准和验收条件,但允许返修,返修后能达到标准和铸件交货验收技术条件要求的铸件;
3.3废品指外观质量和内在质量都不合格,不允许返修或返修后仍达不到标准和铸造交货验收技术条件要求的铸件。废品又分为内废和外废两种。内废指在铸造厂内或铸造车间内发现的废品铸件;外废指铸件在交付后发现的废品,其所造成的经济损失远比内废大。 影响铸件凝固方式的因素
铸件的凝固方法有很多种。铸件在凝固的过程中,其断面上一般分为三个区:1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式。第一,中间凝固:大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间。第二,逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清楚分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心。第三,糊状凝固:合金结晶温度范围很宽,在凝固某段时间内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化。相关专家表示,影响铸件凝固方式的因素总结:第一,铸件的温度梯度。合金结晶温度范围一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度。温度梯度愈小,凝固区愈宽。(内外温差大,冷却快,凝固区窄)。第二,合金的结晶温度范围。范围小:凝固区窄,愈倾向于逐层凝固。如:砂型铸造,低碳钢逐层凝固,高碳钢糊状凝固。
铸造缺陷修补剂是双组分、胶泥状、室温固化高分子树脂胶,以金属及合金为强化填充剂的聚合金属复合型冷焊修补材料。与金属具有较高的结合强度,并基本可保存颜色一致,具有耐磨抗蚀与耐老化的特性。固化后的材料具有较高的强度,无收缩,可进行各类机械加工。具有抗磨损、耐油、防水、耐各种化学腐蚀等优异性能,同时可耐高温120℃。
用途
铸造缺陷修补剂是由多种合金材料和改性增韧耐热树脂进行复合得到的高性能聚合金属材料,适用于各种金属铸件的修补及缺陷大于2mm的各种铸件气孔、砂眼、麻坑、裂纹、磨损、腐蚀的修复与粘接。通用于对颜色要求不太严格的各种铸造缺陷的修复,具有较高的强度,并可与基材一起进行各类机械加工。 铸件本身的属性直接影响加工的品质,其中硬度值是决定铸件加工的一项重要指标。
1.布氏硬度:主要用来测定铸件、锻件、有色金属制件、热轧坯料及退火件的硬度,测定范围≯HB450。
2.洛氏硬度:HRA主要用于高硬度试件,测定硬度高于HRC67以上的材料和表面硬度,如硬质合金、氮化钢等,测定范围HRA>70。HRC主要用于钢制件(如碳钢、工具钢、合金钢等)淬火或回火后的硬度测定,测定范围HRC20~67。
3.维氏硬度:用来测定薄件和钢板制件的硬度,也可用来测定渗碳、氰化、氮化等表面硬化制件的硬度。
❻ 铸造煤粉是什么
标准可查 JB/T 9222-1999 《湿型铸造用煤粉》
铸造用湿型砂中加入煤粉,可以防止铸铁件表面产生粘砂缺陷,改善铸铁件的表面光洁度,减轻抛丸清理工作量,并能减少铸件脉纹、夹砂缺陷。对于湿型铸造球墨铸铁件,型砂中加入煤粉还有利于防止产生皮下气孔
煤粉防止铸铁件粘砂的机理。
1、在铁水的高温作用下铸型表层的煤粉产生大量还原性气体,防止铁水被氧化,并使铁水表面的氧化铁还原,减少金属氧化物和型砂进行化学反应的可能性。型腔中还原性气体主要来自煤粉热解生成的挥发分,也包括碳与水在高温下的水煤气反应生成的氢气。
2、煤粉受热后开始软化,具有可塑性。如果由开始软化至固化之间温度范围比较宽和时间比较长,则可缓冲石英颗粒在该温度区间受热而形成的膨胀应力,从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸件缺陷。
3、煤粉受热后产生气、液、固三相的胶质体,胶质体的体积膨胀部分地堵塞砂粒间的孔隙,使铁水不易渗入。
4、煤粉在受热时产生的碳氢化物(主要为芳烃类)的挥发分在650℃―1000℃高温下,于还原性气氛中发生气相热解而在金属液和铸型的界面上析出一层带有光泽的微细结晶碳,称为光亮碳。这层光亮碳使砂型不受铁水浸润和难以向砂粒孔隙中渗透,从而得到表面光洁的铸件③。
防粘砂机理1要求铸造用煤粉应具有较高的挥发分,机理2和机理3要求铸造用煤粉应具有适宜的焦渣特征,机理4要求铸造用煤粉应具有较高的光亮碳。根据煤的特性,有较高挥发分和适宜的焦渣特征的烟煤是焦煤和肥煤。
❼ 铸造用的煤粉有比较了解的吗在此谢谢你了
煤粉是选用优质煤通过研磨而成,铸造用的煤粉是指在砂型铸造中在型砂中加入的防止铸件产生粘砂的煤粉。和面粉差不多,就是黑色的。有时候为了某些需要,还要往型砂中加入淀粉。选用煤粉的话可以先了解煤粉的颗粒度,煤粉的目数和选用煤种,铸造用煤粉对煤粉的要求比较严格的,楼主在选煤粉时可电1362/632/7117对煤粉的各项指标做一下了解和甄别。但愿我的回答对你有用。
❽ 影响煤粉质量的主要因素
影响煤粉质量的主要因素:一是煤粉所含的水分的高低对质量有很大的影响,二是煤粉粒度的大小对煤粉的质量也会有很大影响,三是煤粉粒度的均匀性。四是煤年份的影响。
❾ 求铸造行业砂型质量的影响因素!!
C. 砂处理
C-1. 我厂使用碾轮式混砂机,多年来一直采用先干混和后湿混的混砂工艺。近来听说加入膨润土以前先湿混的效果更好,不知如何控制先湿混的加水量?但是德国爱里许混砂机采取先干混而后加水湿混,似乎混砂质量还好,为什么?
按照过去传统的混砂方法:加入旧砂、膨润土和煤粉后先一起干混一段时间,然后再加水湿混。这种混砂工艺的缺点是在干混过程中粉状材料容易偏析而落入混砂碾的围圈和碾盘的夹角部位。加水以后粉料的润湿较慢,需要延长混砂时间才能将粉料逐渐裹带出来。混砂机的加料顺序最好是加入旧砂和新砂后,立即加入全部加水量的70~80%进行湿混。混合均匀后再加入膨润土和煤粉等粉料。然后再逐渐补加其余水分使型砂的紧实率或含水量达到要求。这种先湿混的方案已经得到广泛应用,可能比先干混法的混碾时间缩短1/4左右就能混合均匀。有些采用人工加水方法的工厂开始推广先湿混方案时遇到困难是恐怕第一批加水过多而无法纠正。实际上细心的混砂工经过培训后能够根据混砂机内砂子运动特征大致判断加水量是否合适的。爱里许式混砂机的加水办法不同于其它混砂机,它是在加水前先将旧砂、新砂、膨润土和煤粉一同加入混砂机中混合,用传感器测定出加入的所有材料总体湿度,靠计算机确定需要加入的全部水量,一次加水混匀。由于爱里许机器的转子搅拌功能强,也能在规定的140s时间内将型砂混合均匀。
C-2. 囯内绝大多数铸造工厂,尤其是中小型铸造工厂都是靠手捏和眼看来判断混砂碾中加水量是否合适。结果是型砂干湿程度波动很大,各种性能也都随之变动。请问怎样才能使混砂加水自动化?
湿型砂的湿度必须严格控制,否则会影响会影响型砂的湿态强度、流动性、韧性、透气性、起模性强烈波动,也会导致铸件产生气孔、砂孔、夹砂、粘砂、胀砂等缺陷。靠手捏不能准确控制型砂湿度,所以国内有些大铸造工厂、外资和合资铸造工厂使用进口的型砂加水控制装置。在混砂阶段陆续测定型砂干湿程度,自动确定是否需要继续加水。或者利用传感器测定混砂机称量斗或混砂机中各种材料的干湿程度一次自动加水。由于进口型砂水分控制仪的价格较贵,影响国内中小工厂推广应用。
国内有几家高校和科研单位曾研制成功混砂加水自动控制装置,试用效果尚好。不过可能为了提高技术水平而将仪器功能增多,例如在一次测量中还自动检测和调整型砂的强度。也有的还包括测量型砂的透气性、温度等。这样就使装置的结构变得相当复杂,价格提高,不是一般铸造工厂所能承担的。而且所增多的检测项目并不适用。因为混砂周期时间长度有限,如果湿混阶段测得含水量或紧实率还没达到预期程度,可以继续补加少许水分,依靠水的极强渗透力和润湿性,混砂几秒到十几秒钟后就能分散均匀,即可确定水分是否已经达到目标值。如果混砂机中型砂强度没达到预期值而立即补加膨润土,但是由于膨润土吸水缓慢,在砂粒表面分散和包覆需要较长时间。型砂的强度随着继续混砂还会不断升高,不能预先准确推测出卸料时型砂最终强度。而且,对于铸件品种比较稳定的单一砂而言,膨润土、煤粉的批料量并不需要在混砂过程中立即调整。至于透气性和型砂温度本来不属于混砂机自动控制范围,应当是型砂实验室的检测内容。总而言之,我国众多铸造工厂,尤其是中小铸造工厂,最迫切需要的是结构相对简单、价格比较低廉的型砂紧实率或含水量自动控制仪。
C-3. 我厂的高压造型线生产汽缸体铸件。用国产碾轮式混砂机,混砂周期时间三分钟,型砂手感性能不好,有些脆和不易起模。但又不能延长混砂时间,以免供砂紧张。这种困境是怎样造成的? 应当怎样才能改进型砂品质?
根据囯产碾轮式混砂机产品目录给出数据,由生产率(t/h)除以每批加料量(kg),可计算出混砂周期时间(min),分别为2.60~2.70 min/批。与实际需要相比,如此短的有效混砂时间严重不足,以致型砂性能逐渐恶化。笔者在日本看到丰田、三菱等汽车厂的碾轮混砂机周期都是6min。我国很多工厂混砂周期时间不足的原因是原设计按照过去低密度造型、低强度型砂制定的。当时砂型的压实比压不足300~400kPa,型砂的湿压强度不高于80~100 kPa。使用品质有限的钙基膨润土,有效膨润土含量也不高。如今高密度造型用型砂的湿压强度一般都超过140 kPa,有的甚至达到200 kPa以上。都是用活化膨润土,而且树脂砂芯混入量增多都需长些时间混砂。原有的产品样本、设备说明书及设计手册上规定的混砂机生产率已不适用。如型砂需要量大,无法延长混砂时间,最彻底的办法是攺造砂处理工部,改换使用高生产率混砂机。国内几家大型汽车厂纷纷引进外国转子混砂机的原因就在于此。但是更多的中小铸造工厂财力不足,没有条件购买昂贵的进口设备,采取以下办法虽不能彻底解决问题,但多少对型砂质量有一些攺进:①加强对混砂工人的培训和管理,充分利用一切非必要的停机时间来延长混砂时间,即使只延长半分钟也能改进型砂韧性和起模性。曾经有个别工厂的造型机上为大容量砂斗,混砂工人就尽快装满砂斗,提前休息和抽烟。应当将造型机砂斗改小,只用来供给10~12只砂箱造型。要求混砂工在混砂机旁专注混砂,随混随用。②利用节假日和周末休息期间,将砂系统中的所有砂子翻混一两遍。混砂时只加少量水控制干湿程度,不加其它附加材料。这样可以将旧砂中积留的膨润土和煤粉团粒尽量混碾均匀。对型砂性能必会有改进。③另外还要注意:每日下班前必须将混砂机中的积砂完全清除干净。经常调整刮砂板与底盘和围圈的距离,及时更换已磨损刮砂板。这样才能提高混砂机的混砂程度。
C-4. 怎样确定混砂机的最适宜混砂时间?
可以在生产用混砂机中按照工艺规定混制型砂,混完后不要打开卸砂门,取样测定其湿态抗压强度。然后再延长碾轮混砂机的混砂时间0.5~1 min(转子式混砂机延长10~20秒钟)。混砂时添加少量水分以保持型砂紧实率基本不变,再一次测定型砂湿压强度,强度值将有不同程度的上升。如此每次延长混砂时间和继续测定强度。强度上升逐渐趋于和缓,直到强度不再上升,即达到“峰值强度”为止。由于接近平台区的强度升高极为缓慢,通常认为型砂强度到达峰值80~90%左右即为生产中最适合使用强度。达到最适合使用强度的混砂时间应当是混制该种型砂的正确时间,工厂可以据此更正工艺规定的混砂时间要求。清华大学曾检验山东某动力机厂型砂使用S14系列转子混砂机的混砂效果,发现达到峰值强度的混砂周期是4.5min,建议该工厂将混砂时间定为4.0min,明显高于设备制造公司推荐的混砂周期2 min。
C-5. 山西某厂添置了一台转子混砂机,标牌注明生产率每小时60吨,混砂机的电动机功率为60 kW。使用后发现混砂效果相当差。该混砂机的电动机功率是否不足?是否应当更换其它类型的混砂机?
型砂的混合均匀和型砂表现出优秀性能,靠的是有足够的电能传输到型砂中。因此,混砂机需要安装较大功率的电动机来混合型砂。分析比较国内外混砂机可以看出:混砂机的电机总功率(kW)至少应当是每小时生产率(t/h)的两倍以上,否则不可能在规定周期时间内混制出良好的型砂。例如Eirich公司的倾斜旋转底盘转子混砂机电动机功率与小时生产率之比大致在2.6~2.8;DISA公司的SAM-3和SAM-6在2.24~2.36之间;KW公司WM混砂机基本在2.58~2.83;B&P公司的摆轮混砂机大致在1.92~3.00之间。而国产碾轮混砂机S1116、1118、1120、1122的比率较低,分别为1.47~1.85。国产S14系列转子混砂机电机功率与生产率之比仅为1.33和1.50,都显然过低。山西某厂的电机功率与生产率之比只是1.0,不可能在规定生产率之下混出好型砂。关键在于不论混砂机的类型如何,在混砂过程中没有足够的能量传输给型砂就不可能提高混砂效果。假定混砂机电机实际使用率为85%,可以估算出每吨型砂耗用电能量(kWh)。Eirich(爱立许)公司平均为1.81,DISA公司平均为1.87,KW公司平均为2.47。而国产碾轮式混砂机为1.48,转子式混砂机只有1.13~1.28,与进口混砂机相比差距明显。在不更换混砂机的条件下,唯一的解决措施是降低生产率和延长混砂周期。以上讨论都是基于混砂机的制造质量、维护保养水平和机械效率等都正常的情况下,否则问题会更加突出。也有铸造工厂恐怕延长混砂时间会使型砂温度提高,这成为不肯延长混砂时间的借口之一。实际上将每吨型砂输入电能提高到接近进口混砂机的型砂耗能量,型砂温度也许仅仅升高三到五度左右。考虑到型砂水分每蒸发1%,型砂温度可降低25℃左右,只需多加少量水分,靠混砂机的排风装置,就可利用水分蒸发使型砂降温。
C-6. 我厂生产农用汽车球铁轮毂,产量较大。但生产条件相当落后,主要用手工造型。采取碾轮混砂机混制面砂,背砂是在地面混砂。铸件表面普遍存在砂孔缺陷。现要扩大产量和改进铸件品质,准备建成完整的砂处理系统。请问应当选择哪种形式的混砂机?
目前国内工厂使用较多的混砂机有:①碾轮混砂机、②旋转底盘转子混砂机、③旋转刮砂板转子混砂机。也有个别工厂使用④摆轮式混砂机。实际上只要混砂时间足够长和有足够电能输送给型砂,混砂机受到良好的维护清理,任何种类混砂机都能混制出品质良好的型砂。在各种混砂机中,碾轮式应用最广。高密度型砂理想的混砂周期时间大约需要6min。另外,工厂还应每天下班前将碾盘和碾轮上积下型砂完全清除干净,及时调整刮砂板与底盘和围圈距离,及时更换磨损的刮砂板。美国汽车行业铸造工厂要求刮砂板与底盘的间距为一个硬币的厚度。如果做到这些要求就肯定能够混制出优良品质的型砂。
我国制造的S14系列转子混砂机的底盘不转,靠以碾盘中心为轴的刮砂板将砂子扬起,遇到高速旋转转子被打散和混合。规定的混砂周期120s时间不足,应当增大电机功率和延长混砂时间。否则不能提高混砂的品质。
C-7. 有些铸造工厂发现型砂中有很多黄豆大小旳“砂豆”。例如天津附近某厂的机械化造型的砂系统中就发现大量砂豆。曾多次利用节假日人工过筛去除型砂系统中的砂豆。但生产一星期后砂豆又出现。请问砂豆是怎样形成的?怎样消除砂豆的产生?
型砂中的砂豆不但损害流动性,而且不利于铸件表面光洁度,还有可能造成气孔缺陷。砂豆的生成原因可能有几方面。一是混砂加料顺序有问题,如按照先干混工艺,膨润土和煤粉加入后由于偏析而在混砂机的角落集中,加水时先将膨润土润湿而成粘土团,如果随后的混碾不充分,就成为砂豆留在型砂中。如按照先湿混工艺,先加入的水尚未分散开就加入膨润土和煤粉,甚至水还没加完就急于加入膨润土和煤粉,必然会形成大量砂豆。加完第一批水后,至少应混合10s(转子式)至半分钟(碾轮式)后再加入膨润土和煤粉。另外的重要原因是混砂时间不够长,混砂机的维修和清理不及时,混砂效果不够好,没有将积聚成的小砂豆混碾破散开。还有一个可能性,混砂加入的膨润土量过多,例如有一工厂使用转子混砂机,由于旧砂烧损严重,新砂补加量多,膨润土加入量超过2%,混砂机来不及把所有加入的粘土团块混碎开,就会出现小团粒和湿强度不高的状况。转子混砂机的混砂时间短也容易形成砂豆,因此爱立许公司的转子混砂机规定混砂周期为140s,为的是减少砂豆。
C-8. 很多机器造型的铸造工厂都有型砂温度高的问题,请问热砂给生产带来哪些困难。应该怎样解决热砂?
经过反复浇注的热量积蓄,使旧砂温度不断上升。国外有些人提出造型时型砂温度超过40℃或43℃,或者比环境温度高12℃以上,可认为存在“热砂”问题。给生产造成的不良影响如下:①随着砂温提高,标准试样的重量和湿压强度等性能都会下降。②热砂蒸发出来的水蒸气凝结在冷的运输皮带上,而使其粘附一层型砂,随时撒落地面而影响车间卫生。凝结在砂斗内壁,砂斗挂砂越来越厚,容积越来越小。③砂型表面的热砂容易脱水变干,使砂型表面发酥,棱角易碎,不耐金属液冲刷,容易造成冲蚀和砂孔缺陷。④热砂的水蒸气凝结在模板表面,使起模性恶化。水蒸气凝结在型腔中冷铁和砂芯上,使铸件产生气孔缺陷。
为了防止和解决热砂问题,对于经济条件较好的工厂,最重要的措施是应当在砂处理系统设计阶段就考虑到加大砂系统实际容量,减少型砂使用的循环次数,每班旧砂循环最好不超过两遍。尤其重要的是采取增湿通风冷却处理。我国有几家工厂应用结构良好的进口增湿沸腾冷却设备,能将型砂温度降低到要求范围内。国内有的工厂只是在落砂后斜爬皮带上自行按装一个简易的雾化喷水装置,根据来砂多少自动调节喷水量,也可以使砂温适当降低。此外,为了防止热砂粘附模样,除了必须在模板上喷涂以煤油或轻柴油为原料的脱模剂以外,还可采用模板加热装置,减小型砂与模样的温度差异,避免水蒸气凝聚在模板上,从而减少起模时砂型损坏。但是模板加热温度不可高于型砂温度,以免型腔表面脱水变脆弱而产生砂孔缺陷。
C-9. 有些工厂采用增湿冷却方法来达到旧砂降温的目的,但是在使用中发生通风除尘管道和除尘器布袋因长期结露造成粉尘堵塞的严重问题,请问如何来防止和减少这种现象的发生?
估计发生除尘管道和除尘器布袋的堵塞和结雾严重问题的原因是除尘系统的设计不合理。除尘管道应采取电热外壁,使管壁温度不低于管道中含尘水气温度,水蒸气就可以不凝结在管道内壁。还要加大排风速度,有资料介绍管道中风速不低于18 m/s,使微细尘土颗粒不致沉淀在管子中。布袋要选择不吸水材料制成。河北有一家挤压造型铸造工厂,落砂冷却滚筒除尘管道的水平部分采取内高外低的简单直线结构,每日用水冲洗管道,将管道中积聚的粉尘冲洗流入室外的水池中。不需加热也可防止堵塞。
C-10. 我厂是专业生产发动机汽缸体的工厂,铸件使用了大量砂芯,据统计大约每吨汽缸体铸件需用1.0~1.2吨树脂砂芯。所用原砂都是远途运来的优质擦洗砂。落砂时除少量心头直接做为废砂丢掉外,绝大部分溃散砂芯混入旧砂中。逐渐积累致使砂系统容纳不下,必需随时排掉一些旧砂块成为废砂。这些砂块都是远离铸件没受到高温加热的优良品质砂子,被扔掉确实可惜。请问国外类似产品工厂有无办法减少擦洗砂消耗量和旧砂扔掉量?
国外多砂芯铸造工厂和研究单位认为最好的办法是将旧砂再生处理后做为制芯的主要材料。用湿型旧砂制造砂芯的障碍是含有相当多的膨润土以及一些其它粉尘物质。这些物质与大多数砂芯粘结剂不相容,需要采用再生方法除掉。日本有人用离心式擦磨机加工处理经过干燥的湿型旧砂,研究结果表明:旧砂预先经过干燥可使粘土膜较易脱落,能够减少擦磨处理的反复次数。用机械再生砂配制壳芯砂最为理想,因为在覆膜温度下壳芯树脂的粘度高,不易向砂粒上残留粘土层渗透。而且擦磨处理会使砂粒形状变得较为圆整,壳芯砂的强度甚至比用新原砂的还高。配制冷芯盒芯砂要求再生后泥分降低最好到<0.8%。再生砂80%与原砂20%掺和后芯砂的可使用时间和吹气硬化强度与用全新原砂配制的芯砂差不多。美国较多采用热––机械复合方法处理湿型旧砂,经700~800℃左右加热焙烧可以去除湿型旧砂中的粘结剂等有机物质,还能使包覆在砂粒表面的粘土膜脆化和易于擦磨脱落。随后用气力或机械方法进行再生处理。75%再生砂和25%新原砂掺和在一起用于呋喃自硬砂、酚醛/酯自硬砂、酚醛树脂热芯盒砂的结果也与冷芯盒砂的情况相似。荷兰一家公司的旧砂用沸腾床烘干,只经机械再生处理,再生砂生产率达60 t/日。冷芯盒砂芯中78%为再生砂,12%为破碎砂芯,10%新原砂以补充损失。我国长春一汽铸造公司2005年1月建成废砂再生线,先加热到700℃以上烧去有机物,再打磨砂粒去除表面烧结膜。但再生砂的耗酸量高达20mL以上,只能用于混制壳芯砂,难以制热芯盒和冷芯盒砂芯。笔者估计其原因是我国铸造工厂的湿型砂粘结剂为活化膨润土,膨润土中加入了的Na2CO3。再生砂粒残留碱性物质不利于冷、热芯盒砂的固化。
另外一个办法是采用分别落砂:铸件冷却后敞开上型,取出带有砂芯的铸件单独落砂,所得砂子主要是已被烧枯的溃散砂芯和少量掺杂的型砂,可以用擦磨方法进行再生处理。然后与不超过20%的新原砂混合用来制芯,不必增加树脂加入量即可得到同样砂芯强度。留在砂箱中的砂子只含少量砂芯,经破碎、过筛后就可用于混制湿型砂,可以减少溃碎砂芯对型砂性能的不利影响。分别落砂的优点是大大地减少新原砂消耗量和废砂丢弃量,但是要求车间的布置和设备安装进行调整。
❿ 铸造厂会产生什么样的有害气体
铸造废气中含有大量的有害气体,它几乎来自铸造生产的各个过程,其中主专要有:冲天属炉熔炼过程中产生的烟气、铸件浇注后产生的烟气以及采用有机粘结剂制芯与造型过程产生的气体等等。
冲天炉烟气中气体主要成分是SO2、CO2、CO、NOx等。2004年因金属熔炼、铸件热处理炉的加热等共排放S02达2.2万吨,C02达438万吨,CO达35万吨。
用有机粘结剂制芯或造型,会散发出游离甲醛、游离酚、三乙胺等有害气体;砂型(包括煤粉湿型砂和消失模、树脂自硬砂等)浇注后还会产生CO、CO2、甲苯等有害气体,操作工人长期吸入人体会严重损害身体健康。