Como garantir a estabilidade do sistema areia verde?

I. Introdução 
    Devido às mudanças nas condições de produção e no ambiente, outros parâmetros da fundição irão inevitavelmente mudar. Se o processo de moldagem com areia não puder ser ajustado a tempo, o sistema de areia ficará instável, o que acabará dificultando a limpeza da peça fundida ou mesmo de refugo;

Desta forma, é necessário ajustar o processo original da areia de moldagem para estabilizar o sistema de areia; a composição do material da areia de moldagem é composta principalmente de areia velha, areia bruta, bentonita e aditivos. Uma vez que mais de 95% da areia de moldagem é areia velha, e a areia velha é afetada por fatores como a proporção diferente de areia para ferro da fundição e a quantidade de mistura diferente da areia do núcleo, resultando em grandes flutuações no a composição do material. Portanto, para controlar a composição da areia de moldagem, é necessário inspecionar o teor efetivo de bentonita, teor de aditivo efetivo e teor de lama na areia de moldagem, a fim de determinar a quantidade adicionada de bentonita, aditivos e areia bruta durante a mistura da areia.

Este artigo apresentará resumidamente como a fundição da empresa do autor está enraizada no processo de produção real.
De acordo com a alteração dos parâmetros, o processo de moldagem da areia é ajustado para garantir a estabilidade do sistema de areia.

2. Definição dos parâmetros-chave da areia de moldagem:

    1. Teor efetivo de bentonita: O teor efetivo de bentonita (ativa) é determinado com base nas características do mineral montmorilonita contido na bentonita, que pode absorver azul de metileno e outros corantes; refere-se à titulação de 5.00g de areia de moldagem com 0.20% de concentração reagente solução pura de azul de metileno [mL]; convertido de acordo com a fórmula da curva padrão de bentonita (%)

    2. Dosagem efetiva do aditivo: É comparada com a evolução do gás dos aditivos da areia de moldagem e calculada pela fórmula; ou seja, a evolução de gás de 1.00g de areia de moldagem a 900 ° C [mL] menos a evolução de gás da bentonita ativada na areia de moldagem (a quantidade média medida antes do cálculo). Em seguida, compare com 1g de volume de gás aditivo (%).

    3. Conteúdo de lama: De acordo com o padrão nacional GB / T9442-1998, partículas de pó fino com um diâmetro inferior a 20μm são definidas como lama. O lodo é geralmente removido pelo método de lavagem [2].

    4. Granulometria da areia de moldagem: expressa em finura AFS, ou seja, a granulometria média das partículas de areia é refletida de acordo com a marca da peneira imaginária [3];

    5. Método de cálculo de finura AFS: Os procedimentos de medição de finura AFS e métodos de cálculo especificados pelo American Institute of Foundry são os seguintes:

①. Pese primeiro cerca de 50g da amostra de areia a ser medida, lave a lama, seque e peneire

②. Pesar e registrar a qualidade das partículas de areia remanescentes em cada peneira;

    ③. Calcule a porcentagem da quantidade de partículas de areia restantes em cada peneira em relação à quantidade total de amostras de areia;

    ④. Multiplique a porcentagem da quantidade de partículas de areia restantes em cada peneira pelo "multiplicador de finura AFS" correspondente a cada peneira;

    ⑤. Adicione os produtos acima para cada número de peneira para encontrar a soma:

    ⑥. Divida a soma obtida no item 5 pela soma dos percentuais de areia retida em cada peneira do item 3 para obter a finura AFS

3. Plano de ajuste:

    O equipamento de mistura de areia usado pela fábrica é o moinho de areia DISA e equipamento de moldagem KW linha de moldagem por pressão estática; usando estatísticas de dados para meio ano, os seguintes planos foram formulados para seu sistema de areia de moldagem:

1. Estatísticas:

① Determine a quantidade de areia de moldagem adicionada a cada caixa de acordo com o valor de configuração do hospedeiro de moldagem e calcule a proporção areia-ferro de cada caixa de fundições de acordo com o peso de cada caixa de fundições e o peso do vazamento sistema, e a quantidade de areia de núcleo usada na fundição;

② Estatísticas sobre a quantidade de areia residual descarregada e o uso de areia de núcleo e materiais auxiliares

③ Estatísticas de remoção de poeira do sistema de areia de moldagem

2. Ajuste de areia:

① De acordo com a situação de produção, quando uma peça fundida é produzida continuamente por dois ou mais dias, a quantidade adicionada de acessórios de areia de moldagem (bentonita, aditivos) deve ser fixada, e as mudanças na quantidade efetiva de areia de moldagem devem ser contadas, e em seguida, é verificado gradualmente durante a produção contínua de outras peças fundidas. A relação entre a proporção de areia e ferro e a quantidade adicionada;

② Ajuste da granulometria da areia de moldagem: ajuste de acordo com o valor mediano da peneira 50/100 (areia de sílica da peneira 50/100, o valor mediano da finura média é 50 [4]), quando o AFS da areia de moldagem é menor ou igual a 50, adicionando areia fina 70/140 ou areia nova mais fina 140/70 é ajustada, 30kg-60kg é adicionado por moinho, e a mudança no tamanho da partícula é analisada.

③ Ajuste do teor de lama da areia de moldagem: analise a variação do teor de lama do sistema de areia de moldagem através das estatísticas de despoeiramento diário;

Quarto, o processo de ajuste específico:

1. Estatísticas de fundição de areia para proporção de ferro:

(Nota: Uma vez que o corpo do cilindro X2B1 é fundido com núcleo de areia integral, ele não queimará a areia de moldagem, então o peso da areia de moldagem externa da fundição é calculado como "0")

2. Ajuste a quantidade efetiva de acordo com a proporção areia-ferro da peça fundida. A proporção areia-ferro do bloco de cilindros 56D é de 6.57. Entre as fundições acima, a proporção areia-ferro é a mais alta entre as fundições de bloco de cilindros. Portanto, o bloco de cilindros 56D é testado primeiro:

   Quando o 56D foi produzido por três dias consecutivos, a quantidade de aditivo foi de 22kg / moinho e a quantidade de aditivo de argila foi de 33kg / moinho; a quantidade efetiva de aditivos passou de 4.55% para 5.03%; a quantidade efetiva de argila passou de 6.56% para 7%; um aumento de cerca de 0.5%; Isso significa que quando o cilindro 56D é produzido, a quantidade adicionada deve ser ajustada para ser maior que o valor de equilíbrio do sistema de areia;

Por meio da análise de dados acima, a quantidade de materiais auxiliares adicionados é ajustada da seguinte forma:

   1) Quando o cilindro é reproduzido, a quantidade de aditivo é ajustada para 19kg / moinho, e quando a quantidade de aditivo de argila é 26kg / moinho, as estatísticas de dados para três dias consecutivos mostram que a quantidade efetiva de aditivos mudou de 4.36% para 4.29% ; a quantidade efetiva de argila passou de 4.36% para 4.29%. 7.22% passa a 7.11%; a quantidade efetiva flutua em 0.1%; portanto, o plano de ajuste do processo é razoável e pode garantir o equilíbrio do sistema de areia de moldagem;

   2) Da mesma forma, a relação entre a quantidade de materiais auxiliares adicionados a outras peças fundidas e a quantidade efetiva é calculada através da análise de dados experimentais e da teoria; ao reproduzir fundições diferentes, ajuste a quantidade apropriada de materiais auxiliares adicionados.

3. Use areia nova de malha 70/140 e areia nova de 140/70 para ajustar o tamanho da areia (o conteúdo de lama da areia do protótipo é 11.42%):

① De 16 a 21 de janeiro, um total de 4257 moagens de areia em cinco dias, cerca de 4257 * 3/900 = 14 vezes; o tamanho de partícula de cada ciclo muda cerca de 0.26 (por moagem); portanto, a areia de moldagem em 16 de janeiro O valor AFS é 49.15; a partir de 16 de janeiro, cinco dias de adição contínua de 70/140 areia nova para ajustar o tamanho da partícula, 60 kg por moinho, o valor AFS da areia de moldagem em 21 de janeiro é 52.84;

② De 25 a 27 de janeiro, um total de 2165 tempos de moagem de areia em três dias, aproximadamente 2165 * 3/900 = 7 ciclos; o tamanho do grão de cada ciclo muda aproximadamente 0.22 (por moagem); portanto, 24 de janeiro areia AFS = 52.44, quando o tamanho da partícula da areia de moldagem atinge 52-53, a adição contínua de areia nova 70/140 tem pouco efeito no sistema de areia AFS; a partir de 26 de janeiro de 140/70 nova areia é adicionada por três dias consecutivos para ajustar, e 60kg são adicionados para cada moagem, 1 No dia 28, o AFS da areia é 54.

 (Nota: ①O padrão empresarial FAW estipula que a taxa de peneiramento de 70/140 areia de quartzo 70,100,140 ≥80%, dos quais 70,100 peneiramento ≥60%; 140/70 areia de quartzo 70,100,140 taxa de peneiração ≥80%, dos quais 100,140 taxa de peneiração ≥60 % ②Cada volume de moagem é de 3 toneladas, e o volume de areia do sistema é estimado em 900 toneladas)

4. Comparação do teor de lama e remoção de poeira por três meses consecutivos:

 Devido ao clima frio no norte de fevereiro a março, a poeira no duto de remoção de poeira fria irá condensar e solidificar depois que a poeira quente for removida. Se o duto não for limpo a tempo, bloqueios ocorrerão com frequência, e a descarga diária variará de 4 a 8 toneladas. O conteúdo de lama do sistema de areia flutua muito. Durante este período, a única forma de aumentar a capacidade de despoeiramento e reduzir o teor de lama é aumentando o volume de ar do equipamento de despoeiramento e dragando os tubos;

  Após entrar em abril, a temperatura aumentou gradualmente, o fenômeno de condensação e solidificação de poeira não apareceu mais, a quantidade de remoção de poeira gradualmente se estabilizou, atingindo uma descarga média de 7 a 8 toneladas por dia, e a faixa de flutuação do conteúdo de lama foi reduzida;
O conteúdo de lama do sistema de areia de moldagem também pode ser reduzido adicionando areia nova ou reduzindo a adição de materiais auxiliares. As desvantagens desses dois métodos serão explicadas na conclusão do teste.

5. Conclusão do teste

1. Ajuste a quantidade efetiva de acessórios de areia

Os cristais de bentonita são danificados até certo ponto pelo aquecimento, e a força de ligação úmida obviamente diminuirá após a adição de água e mistura. Após o aquecimento em temperatura mais alta e por mais tempo, a estrutura cristalina da bentonita é completamente destruída e torna-se "argila morta" sem força coesiva. Maior espessura de fundição, baixa relação areia-ferro, alta temperatura de vazamento e longo tempo de resfriamento aumentam a perda de queima da bentonita.

A maneira mais direta de julgar se o pó de carvão eficaz na areia de moldagem é suficiente é observar a lisura da superfície da peça fundida e se há aderência de areia. Parte do carvão na areia velha é queimada devido ao calor do metal derretido derramado e precisa ser reabastecido. Por outro lado, os materiais recém-adicionados, como areia fresca, areia mista e bentonita, também precisam ser adicionados para atingir o nível de carvão pulverizado eficaz. A quantidade total de carvão pulverizado adicionado durante a mistura da areia é a soma da perda de queima e a quantidade suplementar adicional. (Pó de carvão eficaz é equivalente ao aditivo eficaz no texto)

2. Ajuste do tamanho da areia:

O tamanho das partículas da areia de moldagem de alta pressão é geralmente 50/140, enquanto o tamanho das partículas dos núcleos de areia de resina é principalmente 50/100 ou mais grosso. A mistura excessiva da areia do núcleo afetará o engrossamento de toda a areia úmida antiga, o que aumentará a permeabilidade da areia e tornará a superfície da fundição rugosa.

Para evitar que o tamanho das partículas da areia de moldagem se torne grosso, as partículas do sistema de remoção de poeira podem ser recicladas na areia velha. Ou adicione areia fina nova para ajustar; conforme mencionado na fundição, quando o AFS da areia de moldagem atinge cerca de 48, ajuste adicionando continuamente areia 70/140 ou 140/70 nova; no entanto, como os fundidos são quebrados no núcleo do sistema de areia, a quantidade de areia já é grande. Se o tamanho de partícula da areia de moldagem não for reduzido a um grau insuportável, não é recomendado adicionar uma quantidade tão grande de areia nova continuamente, caso contrário, afetará outros indicadores de desempenho do sistema de areia de moldagem (teor de lama, quantidade efetiva e força devido à quantidade excessiva de areia nova). ) têm influência sobre;  

3. Ajuste do teor de lama

O aumento do teor de lama fará com que a permeabilidade da areia de moldagem diminua, e o fenômeno de "explosão de gás" ocorrerá durante o processo de vazamento, e a fundição será descartada devido à explosão e areia pegajosa. O conteúdo de lama do sistema de areia de moldagem não deve ser muito alto; o teor de lama do sistema de areia pode ser reduzido reduzindo a quantidade de materiais auxiliares, mas a redução do teor de bentonita eficaz fará com que a resistência da areia de moldagem diminua e a capacidade de levantar e resistir à areia será reduzida; a dosagem efetiva de Diminuir fará com que a capacidade antiaderente da areia de moldagem diminua.

Se você aumentar a quantidade de areia nova adicionada para ajustar o conteúdo de lama, primeiro calcule quanta lama os vários materiais recém-adicionados produzem na areia fundida, e então você pode calcular quanta areia bruta precisa ser adicionada para fazer o conteúdo de lama de a areia de moldagem atende às Normas de processo.

Conforme mencionado no artigo, o teor de lama pode ser reduzido em 0.1% para cada 30 kg de areia nova adicionada na fundição; entretanto, a adição excessiva de areia nova não só causará desperdício de custos, mas também reduzirá a proporção de areia utilizada no sistema de areia de moldagem, o que reduzirá o desempenho da areia de moldagem. , A areia de moldagem diverge, o que afeta a capacidade da areia de moldagem de se moldar, e o fenômeno de lavagem da areia ocorre durante o processo de fundição;

Portanto, o autor acredita que é a melhor escolha se o conteúdo de lama do sistema de areia pode ser controlado ajustando o equipamento de despoeiramento.

Em suma, o sistema de areia estabilizada é capaz de produzir peças fundidas de alta qualidade. Por meio desse conceito, devemos ajustar continuamente o processo de moldagem da areia de acordo com as mudanças nas condições de produção para atender às necessidades de produção.

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