Kalın cidarlı büyük ve orta boy çelik dökümlerin üretimi, genellikle, bazen “sinterleme, perdah tabakası veya fil cildi” kusurları olarak adlandırılan ağır yüzey ve kum yapışma kusurları üretir. Manyetik özellikli dökümhane sınıfı kromit kumu, emaye cürufu ve metal karışımıdır. En yüksek insidans döküm sırasında uzun süre ısı radyasyonuna maruz kalan bölgelerde meydana gelir. Isıl işlem ve bilyeli kumlamadan sonra, dökümlerin yüzeyi bazen temizlenebilir ve bazen dökümlere yapıştırılabilir, bu da sadece kazıma, taşlama veya ark oluk açma ile giderilebilir, bu da temizleme ve bitirme iş yükünü ciddi şekilde artırır.
Kromit kumunun ana kimyasal bileşimi, az miktarda Mg ve Al içeren doğal bir Fe-Cr oksit minerali olan Cr2O3’tür. Genellikle magmatik kayalarda bulunur ve çoğunlukla Güney Afrika’da üretilir. Kalite açısından Güney Afrika krom cevheri yüksek saflığa ve en iyi kaliteye sahiptir. Dökümhane sınıfı kromit kum taneleri, sekiz temel yapıdan oluşan karmaşık bir iç mekana sahip çok düzgün bir kübik yapıya sahiptir. Al ve Mg, sırasıyla yapıdaki Cr ve Fe atomlarının yerini alabilir, bu nedenle safsızlık olarak kabul edilmezler. Serpantin (magnezyum silikat, alüminyum silikat) gibi silikat gang, bir safsızlık bileşenidir. Cr2O3>% 46, Fe içeriği <% 30, siyah, özgül ağırlığı 4.0 ～ 4.8g / cm3, yığın yoğunluğu 2.5 ～ 3.0, dört elekli AFS inceliği 50-90 olan ideal kalitede kromit kumu. Isı transfer kabiliyeti diğer ham kumlara göre daha iyidir,
Dökümhane sınıfı kromit kumu üretim sürecinde, ham cevherdeki safsızlıkları gidermek için yıkamanın yanı sıra, ana işleme prosedürü, amacı ham kumdaki demir ve silisyumun mümkün olduğunca uzaklaştırılması olan manyetik ayırmadır.
Gerçek çalışmada, yüksek kaliteli kromit kumu kullanılsa bile, işlemin ayarlanmasıyla iyileştirilmesi gereken kırışıklıklar ve yapışkan kum kusurları oluşmaya devam eder.
Kırışık cilt kusurlarının nedenlerini analiz ederek şunları bulacağız:
Kabuk ve kırışıklıkları kolay döküm yüzeyinde bırakabilir: Aynı hacimde ağır deri ve kompakt krom cevheri kumunun ağırlığı kabaca eşittir. Sızma olmadığını gösterir. Kırışıklıkların metalleşmesi, kumun sıcaklığı 1250 ℃’nin üzerine çıktığında indirgeyici atmosferde krom cevheri yüzeyindeki kum hacminin artması ve demir damlacıklarının birbirine yapışması nedeniyledir. Soğutulduğunda, kumdaki reçine yanmıştır ve hava ara yüzün ara katmanına girerek demir oksidasyonuna neden olur ve kumun tüm yüzeyini bir kırışıklık kusurları tabakasına bağlar.
Döküm yüzeyine sıkıca yapışan kırışıklık kusurunu gidermek zordur: aynı hacme sahip ağır deri numunesi, kalıplama kumundan açıkça daha ağırdır, bu da ciddi bir sızma olduğunu gösterir. Kalıp kumundaki boşlukların yaklaşık% 25 olduğu hesaplanır, ancak tartım% 25’in üzerinde olduğunu gösterir. Kumun aşındığı ve boşlukların arttığı açıktır. Analize göre, bunun nedeni, krom cevherinden indirgenen demir damlacıklarının daha sonra oksitlenmesi ve düşük erime noktalı demir olivin oluşturmak için oksitleyici bir atmosfer altında krom cevherindeki silikat safsızlıklarıyla birleşerek SiO2’yi emer, yumuşatır ve aşındırır. krom cevheri kum parçacıkları boşlukları arttırır ve erimiş çelik tarafından kolayca sızar. Kalıbın yüzey tabakası ayrıca sandviç benzeri bir ara tabaka oluşturabilir: kalıp içindeki nemli hava oksitleyici bir atmosfer oluşturur; kalıbın yüzeyindeki reçine bağlayıcı su içerir ve su buharı iç kısma geçer ve dökme sırasında yoğunlaşır. Oksitleyici atmosfer; yüzey tabakası, reçinenin eksik yanması nedeniyle indirgeyici bir atmosferdir. İlginç olan, zirkon toz boyanın kendisinin% 34 SiO2 içermesi ve az miktarda serbest SiO2 safsızlıklarının olmasıdır. Oksitleyici atmosfer koşullarında, demir oksit boyadaki SiO2’ye saldırarak emaye cürufu oluşturarak SiO2’ye neden olur. Aşınmış kısım çeliğin sıvı fazıyla temas halindedir ve temas alanının% 34’ü olabilir, böylece ağır yüzey döküm yüzeyine yapışır ve işlenmemiş ZrO2 hala ayırma arayüzünün rolünü oynar. .
Yukarıdaki fenomen için, etkili bir şekilde önlemek için kapsamlı önlemler şunlardır:
- Krom cevherinin bulanıklığı <150ppm olmalıdır. SiO2 içeriği <% 1.5 olmalıdır. Zirkon toz kaplama,% 0,5’ten az Fe ve% 2,0’den az serbest SiO2 içermelidir.
- Modülüsü 5 cm’den fazla olan dökümler için, döküm sıcaklığı sıvılaşmanın 30-50 ° C üzerinde kontrol edilmelidir. Dökme süresi şu formülle hesaplanır: GZ (dökme süresi) = 5,60 × G (parça ağırlığı, kg) 0,286. Parça ağırlığı 5000kg ise döküm süresi 37,8 saniyedir. Dökme akış hızı: kum kapısı ve iç kapı ≤1.0m / s; refrakter tuğla boru kapısı ≤3.5m / s.
- Yüzey kumunun kalınlığı 50-300 mm olmalıdır. SiO2 sisteminin arka kumu ile karışmayı önlemelidir. Silika kumunun gereksinimleri karşılaması için reçine bağlama miktarı% 30-50’ye benzer şekilde azaltılır.
- Erimiş çeliğin oksijen içeriği <10 ppm olmalıdır.
- Su bazlı zirkon toz boya iyice kurutulmalıdır. Çift kat kaplamalar yapılırken ikinci kat, birinci kat uygun şekilde kuruduktan sonra uygulanmalıdır. İyice kurutmak için bir kurutucu kullanın. Koşullar izin verdiğinde, kutuyu kapattıktan sonra, pota yerine oturana kadar pişirmeye devam etmek için bir sıcak hava kurutucu kullanın ve ardından dökmeden önce çıkarın ve küf oluşumunu önlemek için yapıştırıcıdaki katkı içeriğini daha da azaltın. Su buharı yoğunlaşması meydana gelir.
Yukarıdaki kapsamlı önlemler alındıktan sonra, nadiren ağır yüzey kusurları üretilir ve büyük çelik dökümler için kromit döküm kumu kullanmanın avantajları da gösterilebilir.