La mejora del proceso actual de fabricación de conchas en la fundición por inversión

1 Determinación de la fertilidad

La cantidad de inoculación se determina generalmente de acuerdo con la estructura metalográfica del producto. La estructura metalográfica a considerar incluye principalmente la forma y la longitud del grafito, si hay cementita y el contenido de perlita. La arena verde es el molde de arena con la velocidad de enfriamiento más rápida entre todos los moldes de arena. El contenido de agua suele rondar el 3.0% y algunos llegan al 4.0%. Por lo tanto, es más probable que la producción de piezas de hierro gris a partir de arena verde produzca cementita en las piezas de paredes delgadas y otras condiciones permanezcan sin cambios. Dadas las circunstancias, esto se convierte en la base más importante para juzgar cuánta fertilidad se agrega. Nuestra empresa se ha encontrado con tal problema. La cantidad del mismo líquido de hierro en bruto y el mismo inoculante en diferentes productos varía mucho, oscilando entre el 0.15% y el 0.9%, y la parte de paredes delgadas del producto con una cantidad de inoculación del 0.9% sigue siendo Cementita. Incluso si la forma de las piezas difiere mucho, una desviación tan grande no es razonable. Por este motivo, realizamos una investigación in situ.

El peso de vertido de cada tipo de producto dos es 13 kg menos que el del producto uno. Por lo tanto, el tiempo de vertido de la misma cantidad de hierro fundido debe ser más del doble. El peso de vertido de cada tipo de hierro fundido no se puede cambiar. Independientemente del inoculante, es imposible evitar que disminuya en 37 minutos. El problema radica en la cantidad de hierro que se produce. Si reduce la cantidad de hierro producida por paquete y produce dos hierros más, se puede evitar la disminución de la inoculación; o si la inoculación se retrocede, es decir, para aumentar la cantidad de inoculación con el flujo, este problema también se puede resolver.

Dado que el roscado y la plataforma de elevación son la misma grúa, cambiar el método de roscado inevitablemente tendrá un mayor impacto en la producción y la logística, por lo que elegimos el método de aumentar la inoculación con el flujo. Según diversa información, generalmente la tasa de inoculación del hierro fundido gris es de aproximadamente el 0.2% para garantizar una buena inoculación. Hemos intentado aumentar la tasa de inoculación con el flujo.

Después de aumentar la cantidad de inoculación con flujo, la cantidad de inoculante agregado en la cubeta de hierro se reduce en gran medida. Por tanto, la inoculación con flujo es la mejor forma de solucionar el declive de la inoculación. Sin embargo, la cantidad de inoculación con el flujo es demasiado grande y es posible que el inoculante no se disuelva por completo. Por lo tanto, finalmente elegimos el método del 0.3% para la cubeta de hierro + 0.18% para el flujo. En comparación con la arena verde, el efecto de enfriamiento de la arena de resina en las partes de hierro gris es mucho menor y la posibilidad de boca blanca es mucho menor. Por lo tanto, la determinación de la capacidad de inoculación debe considerar principalmente la forma y la longitud del grafito y el contenido de perlita.

2 Sobre Baikou

Las bocas blancas suelen aparecer en nuestros productos. Las bocas blancas tienen un gran impacto en el rendimiento del procesamiento del producto. Cómo prevenirlos y eliminarlos siempre ha sido el foco de nuestro trabajo diario. Hay muchas razones para la boca blanca. Aquí dejamos de lado la influencia de la forma de la pieza en sí y el contenido de humedad de la arena de moldeo, y solo realizamos algunas investigaciones sobre los aspectos del hierro fundido y la inoculación.

2.1 La influencia de la calidad del hierro fundido

Si el líquido de hierro original tiene una boca blanca profunda, el producto tiene una boca blanca profunda, lo cual es bien conocido. La profundidad de la boca blanca de hierro en bruto está relacionada con la herencia de la boca blanca de hierro en bruto, la cantidad de chatarra agregada y el nivel de w (S). En el proceso de producción, hubo un período de tiempo. Debido a la escasez de arrabio, solo podíamos utilizar arrabio de hierro dúctil para producir piezas de fundición de hierro gris. Su contenido de w (Si) era extremadamente bajo. Se adoptó el método de inoculación original y el producto era blanco y profundo. Solo se puede usar el método de aumentar la fertilidad para eliminar la boca blanca.

El uso múltiple de chatarra de acero también conducirá a un aumento del producto. El efecto de S sobre la incubación es relativamente claro, w (S) en el rango de 0.05% a 0.1% es bueno para la incubación y, por supuesto, también es beneficioso para reducir la boca blanca; si w (S) es bajo, puede usar sulfuro de hierro. El método del concentrado se usa para complementar, pero ¿es w (S) menor que 0.05%, debe haber un problema? Mi empresa solía tener un producto de 0.02% ~ 0.04% w (S) durante mucho tiempo. No hay problema de infertilidad. El análisis cree que esto puede estar relacionado con el inoculante utilizado por nuestra empresa.

El inoculante SiBaCa utilizado por nuestra empresa tiene un buen efecto de inoculación sobre el líquido de hierro con alto y bajo w (S). Sin embargo, para asegurar una buena incubación, es mejor tener un contenido de w (S) más alto. 2.2 La influencia de la inoculación Los inoculantes existentes con gran capacidad para eliminar la boca blanca incluyen principalmente inoculantes que contienen Sr, RE, Ca y otros elementos. Generalmente, puede garantizar que la probeta triangular no tenga la boca blanca en 15-20 minutos. Suficiente para el producto. Sin embargo, no importa cuán fuerte sea el inoculante, existe un problema de descomposición, por lo que la clave para prevenir la boca blanca es cómo verter el hierro fundido lo antes posible después de la inoculación, y fortalecer la inoculación con el flujo es sin duda la mejor manera. .

En nuestra experiencia, siempre que la cantidad de inoculación sea de aproximadamente 0.15%, para la mayoría de los productos, el problema de la boca blanca básicamente se puede resolver.

3 Acerca de los inoculantes

 Hay muchas variedades de inoculantes que se venden en el mercado, por lo que debe elegir los productos inoculantes que tengan un precio alto y sean adecuados para usted.

3.1 75SiFe

El 75 SiFe es el inoculante más utilizado, del cual Al y Ca juegan un papel importante en el efecto de inoculación. Sin embargo, el hierro fundido producido por 75 SiFe se descompone rápidamente y, por lo general, no es adecuado para la producción a gran escala y la producción de hornos de fundición en línea de montaje. Para promover eficazmente la formación de grafito tipo A y evitar la generación de agujeros blancos en la pared delgada, se debe aumentar la adición de 75 SiFe, a veces alcanzando el 1.0%, pero la adición de 1.0% no solo aumenta el costo, sino que puede también provocan la porosidad de la contracción de la pieza fundida. Por tanto, no se recomienda como primer inoculante.

3.2 Contiene inoculante Sr

El inoculante que contiene Sr tiene una gran capacidad para eliminar la boca blanca, lo que es beneficioso para mejorar la forma y distribución del grafito en fundiciones de paredes delgadas, por lo que la diferencia en la organización de diferentes espesores es menor y, teóricamente, también tiene el efecto de prevenir la contracción [1]. Los inoculantes que contienen Sr tienen altos requisitos en la cantidad de aluminio w (Al) yw (Ca) porque el efecto inoculante de Al y Ca es justo el opuesto al de Sr. Generalmente, w (Al) ≤0.1%, w ( Ca) ≤0.3% se requiere. Para lograr tales cantidades de w (Al) yw (Ca), se debe refinar SiFe, lo que inevitablemente aumentará el costo de producción de los inoculantes que contienen Sr, por lo que los inoculantes que contienen Sr son más caros, casi el doble que 75SiFe. Sin embargo, la cantidad de adición del inoculante que contiene Sr es aproximadamente un tercio del 75SiFe, por lo que en general, en comparación con 75SiFe, el efecto de inoculación mejora y es económicamente rentable.

Existe información de que los inoculantes que contienen Sr pueden resolver el problema de la contracción del producto, pero la práctica de producción de nuestra empresa demuestra que este no es el caso. Una pieza de compresor de frigorífico fabricada por nuestra empresa presenta contracción y porosidad ocasionales en la parte gruesa del producto. Hemos intentado modificar el sistema de vertido para aumentar la alimentación del producto, bajar la temperatura de vertido para reducir la contracción del líquido del producto, pero el efecto no es obvio. Pruebe el inoculante que contiene Sr, la cantidad de adición es 0.25% del canal de hierro + 0.15% del flujo, el grado de grafito del producto es grado 5, no hay boca blanca en las partes de paredes delgadas, pero todavía hay contracción en las partes gruesas y grandes de la disección. El número de racimos eutécticos en el producto es de aproximadamente 200 piezas / mm2, que de hecho es menos de aproximadamente 500 piezas / mm2 de SiBaCa, lo que indica que no hay problema con el inoculante que contiene Sr. Al mismo tiempo, indica que el efecto del inoculante que contiene Sr para resolver la contracción es relativamente limitado, y no se espera que sea demasiado. elevado.

3.3 Inoculante que contiene Ba

El papel más importante del inoculante que contiene Ba es ralentizar la inoculación y la descomposición, y tiene una gran capacidad para promover la grafitización, lo que puede mejorar la forma y distribución del grafito en fundiciones de paredes delgadas, reduciendo así la diferencia de dureza entre gruesos y partes delgadas. El inoculante SiBa con w (Ba) en el rango de 20% ± 30% puede reducir significativamente la tendencia a la boca blanca del hierro fundido, y el tiempo para mantener el efecto de inoculación puede aumentarse a aproximadamente 30 min. Es especialmente adecuado para piezas de gran tamaño, pero puede producir productos cuando se utiliza para piezas pequeñas. La cantidad de perlita es insuficiente. En la actualidad, el inoculante más utilizado que contiene Ba con w (Ba) en el rango de 2% a 3%, la cantidad de adición es de aproximadamente 0.3%, el líquido de hierro básicamente no se descompone en 20 minutos y su precio es solo más 1,000 yuanes más caro que 75SiFe. Aproximadamente un tercio de 75SiFe, es un inoculante digno de una amplia promoción.

3.4 Inoculante compuesto de tierras raras

Los inoculantes de tierras raras generalmente no se usan solos. A menudo se combinan con Ba y Ca para sintetizar un inoculante de tierras raras-Ba-Ca. Sobre la base de conservar las ventajas de los inoculantes que contienen Ba, tiene una capacidad desoxidante más fuerte y es particularmente eficaz para hierro fundido con alto w (S). Sin embargo, la cantidad de este inoculante no debe ser demasiado alta, de lo contrario la cantidad de w (residuo RE) en el producto es demasiado alta, lo que puede causar un enfriamiento excesivo del hierro fundido durante la cristalización y la aparición de estructura de cementita. La dosis debe controlarse estrictamente durante el uso y la dosis máxima no debe exceder el 0.4%. El precio de los inoculantes de tierras raras no es demasiado caro, solo un poco más alto que el de los inoculantes que contienen Ba, y es un inoculante que vale la pena elegir.

4 Cómo controlar la calidad de los inoculantes comprados

La calidad de los inoculantes fluctúa durante el proceso de producción, y los proveedores a menudo nos mezclan productos de buena y mala calidad. Entonces, ¿cómo debemos controlar la calidad de los inoculantes comprados?

4.1 Ensayos químicos

Es posible determinar preliminarmente si el inoculante está calificado detectando la fracción de masa de Si, Al, Ca, Ba, tierras raras, etc. en el inoculante, pero la detección de estos elementos es más complicada y lleva mucho tiempo. Generalmente, las fundiciones no tienen esta capacidad, por lo que el siguiente método es más práctico.

4.2 Inspección visual

Abra la bolsa para comprobar si el color del inoculante es normal. ¿Hay demasiada escoria negra? ¿Hay demasiadas partículas que no cumplen con los requisitos de tamaño de partícula, demasiado gruesas o demasiado finas? Estos problemas ocurren con mayor frecuencia y debe abrir la bolsa para inspeccionarla después de cada compra. Una vez, nuestra empresa compró un lote de inoculantes y los puso en uso después de que se calificaron los elementos de detección química. Como resultado, más de 20 hornos tenían boca blanca y anomalías en el grafito. Después de la inspección, se encontró que había demasiado residuo negro en el inoculante y el color del inoculante era oscuro.

4.3 Prueba in situ

 Después de que cada lote de inoculante llegue a la fábrica, después de que se califique la inspección anterior, también probaremos de 3 a 5 hornos en el lugar. A través del análisis metalográfico del grafito, boca blanca, perlita y otros tejidos del producto, compárelo con el producto de producción normal y descubra que la anomalía es inmediata. La desactivación puede evitar el desguace del producto por lotes.

4.4 Selección de proveedores

A la hora de elegir un proveedor, generalmente elija un proveedor de mayor escala y cierto grado de credibilidad, para que la calidad esté más asegurada. Algunos proveedores no tienen sus propios hornos de fundición ni métodos de inspección química para sus productos. Simplemente compran grandes trozos de materia prima de otros para triturarlos. Estos proveedores tienen capacidades de garantía de calidad débiles.

5 Daño por embarazo deficiente o sobredosis

 Una mala inoculación dará lugar a grafito anormal, bocas blancas en partes de paredes delgadas y propiedades mecánicas bajas. La inoculación excesiva producirá grafito grueso, perlita insuficiente y propiedades mecánicas bajas. En general, es fácil que ocurra una inoculación excesiva en el proceso de producción de prueba tecnológica, pero generalmente no ocurre en condiciones normales de producción. En 2006, nuestra empresa reemplazó el inoculante 75SiFe por inoculante SiBa. Aunque el inóculo se redujo de 1.0% a 0.6% durante la prueba del proceso, el cliente informó que las partes gruesas y gruesas del producto todavía mostraban grafito espeso después del procesamiento, hasta que se redujo el inóculo. El producto no vuelve a la normalidad hasta el 0.4%, lo que demuestra que la inoculación excesiva o insuficiente es diferente para diferentes inoculantes.

 En condiciones normales de producción, no se producirá una mala inoculación, pero cuando hay un problema con el equipo, especialmente en el proceso de producción de la línea de montaje, el proceso de vertido de hierro fundido con un horno de vertido a menudo tiene una mala inoculación. Porque en caso de falla del equipo, todavía hay hierro fundido que ha sido concebido pero no vertido en el horno de colada. Con la extensión del tiempo de falla, este hierro fundido provocará una mala gestación debido a la inoculación. Cuando la cantidad de hierro fundido no es demasiado, generalmente adoptamos el método de agregar más inoculantes a la cuchara inferior de hierro fundido para re-inocular; y si la cantidad de hierro fundido es demasiado, el hierro fundido en el horno de colada solo puede devolverse al horno para su procesamiento.

 6 Almacenamiento y secado de inoculantes

El inoculante debe colocarse en un lugar seco y ventilado, y el inoculante recuperado debe secarse antes de su uso. Todos los años, de marzo a mayo, es la temporada de lluvias en el sur. Cuanto más ventilado está el aire, más húmedo es el aire. Por lo tanto, debe tener más cuidado al usar inoculantes en esta temporada. El inoculante agregado al tanque de extracción de hierro o la bolsa de transferencia no necesita secarse. Simplemente coloque el inoculante en el tanque de extracción de hierro o en la bolsa de transferencia unos minutos antes de planchar, y use el calor residual para secar el inoculante. Se presta especial atención a, No agregue el inoculante en la bolsa de transferencia demasiado pronto, de lo contrario, el inoculante puede oxidarse o adherirse al fondo de la bolsa, lo que afectará el efecto de la inoculación. El dispositivo de inoculación de flujo y la máquina de vertido están juntos, y el inoculante de flujo se puede colocar en la estufa de la máquina de vertido para que se seque de forma natural durante 1 ~ 2 h todos los días, y luego se agrega al dispositivo de inoculación de flujo. Generalmente, no se requiere un secado especial. Algunas fábricas utilizan aire comprimido para impulsar el flujo del inoculante, por lo que debemos prestar atención a la sequedad del aire comprimido, de lo contrario, la humedad del aire comprimido puede afectar la inoculación.

 7 observaciones finales

La inoculación de fundición gris juega un papel vital en la calidad del producto. Por lo tanto, el tipo de inoculante debe seleccionarse cuidadosamente y se debe prestar especial atención al método de uso. La inoculación debe colocarse lo más lejos posible para aumentar el efecto de inoculación, reducir la cantidad de inoculante y estabilizar la calidad del producto.

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