Diferitele condiții impuse calității și proprietăților turnărilor, împreună cu diferența dintre schemele tehnologice ale producției lor, necesită crearea de tehnologii progresive pentru îmbunătățirea calității fontei pentru piese turnate direct în turnătorii. Modificarea în acest caz este cea mai frecventă metodă studiată de a afecta calitatea fontei și a pieselor turnate din aceasta.
Principalii factori care determină eficacitatea modificării fontei sunt:
- compoziția, numărul și secvența modificatorilor de intrare;
- calitatea materialelor de încărcare inițiale și o metodă de remitere a acestora;
- compoziția chimică a fierului topit;
- metoda de alimentare a metalului cu matrița;
- viteza și condițiile de solidificare a fontei în diferite zone ale turnărilor.
In cele mai multe cazuri, în practică, de turnătorie utilizare modificatori complexe, care includ magneziu, siliciu, litiu, aluminiu, calciu, mangan, beriliu, ceriu, ytriu și alte metale pământuri rare (REM). Nichel, cupru, siliciu sau calciu sunt folosite ca bază a ligaturii. Prin compoziția aliajelor a prezentat un set de cerințe, printre care sunt următoarele:
- capacitate mare de modificare la doze relativ mici de modificator;
- Reglarea densității ligaturii, care asigură gradul înalt de asimilare cu metode relativ simple de introducere în topitură;
- evoluția minimă a fumului și prevenirea piroefectelor atunci când sunt introduse ligaturi;
- "vitalitatea" reglată a modificatorului, asigurând atingerea maximă a efectului de modificare direct în turnarea finală.
Cele mai răspândite în țară și în străinătate au fost ligările, care includ magneziu, care are un efect de modificare și rafinare ridicat.
Nu mai puțin modificatori obișnuiți sunt REM. Administrarea lor de fier asigură neutralizarea influență dăunătoare deglobulyarizatorov elemente de grafit (plumb, arsenic, antimoniu, bismut, titan etc.) Prin legarea acestora la compusul refractar. REM, precum și calciu, în anumite condiții, promovează formarea structurilor turnate cu granulație fină, cu un mare număr de incluziuni de grafit. În aliaje de turnătorie practică sunt utilizate REM îmbogățit ceriu sau ytriu. In aliajele din grupa ceriului prezente ca lantan, praseodim, neodim și samariu uneori. Eficacitatea REM ligaturi crește magneziu când conțin două sau mai multe metale din acest grup. De exemplu, intrarea de fier de 0,01% ytriu, lantan, praseodim și neodim posibil să se obțină o formă de grafit sferice, cu 0,01% din conținutul de magneziu rezidual din fier, care se realizează prin utilizarea (pentru sulf scăzut de prelucrare a fierului) pe bază de aliaj intermediar de fier și siliciu, care cuprinde aproximativ 2,5% Mg, 2,2% Ce, 2% Y sau 1,5% Mg și 1% pentru fiecare dintre elementele - ceriu, ytriu, lantan, praseodim, neodim.
Utilizarea REM foarte concentrată sau pură este inadecvată din cauza costurilor ridicate și a arsurilor mari ale elementelor în timpul procesării fierului topit. Cea mai rațională soluție la această problemă este utilizarea REM în ligaturi multicomponente care conțin elemente cum ar fi magneziu, calciu, siliciu și aluminiu. Aceste elemente, atunci când se obțin ligaturi în cuptoare feroaliaj, restaurează REM din complexul compușilor din produsele semifabricate, care sunt folosite în materialele încărcate.
Pentru a rezolva problema producerii fiabile a fontei cu grafit nodular folosind ligaturi care conțin REM, este necesar mai întâi să se mărească efectul de sferoidizare al aditivilor (ligaturilor) introduse. Această sarcină, după cum arată studiul ONG-ului CNIITMash, poate fi rezolvată în două direcții:
- Adăugarea elementelor suplimentare, cum ar fi Mg, Ba, Zr, Sr, la ligaturile existente de tip Schemisch și Seitmish (în prezent F3030M3M30). sferoidizanți de grafit activ și deoxidanți din fontă;
- creșterea compoziției fracțiunii REM a celor mai activi sferotizanți: Ce sau Y.
În funcție de numărul de intrare și ligaturarea pământuri rare rezultat și magneziu din fier ceteris paribus Grafitul este format într-o formă adecvată. Aditiv 1.0 - 1,2% ligaturi de sulf conținut la 0.025-0.030% face posibilă obținerea de fier grafit compactat și grafit nodular pentru aditiv optim este de 1,7 - 95% grafit nodular în cast - 2.0% oferă 85 ligaturi structură. Creșterea în continuare (până la 2,5%) nu duce la o creștere apreciabilă a proprietăților mecanice și cu adaos de 2,75% ligaturilor reducerea rezistenței și ductilității din fontă cu grafit nodular observate datorită apariției formelor de grafit distorsionate datorită apariției peremodifitsirovaniya efectului. Prin reducerea conținutului inițial de sulf de 0,01% formarea stabilă a aditivului grafit sferoidal apare la 1,3 - 1,5% ligaturi.
În legătură cu dezvoltarea tehnologiilor de modificare a fontei într-o matriță la fabrici cu un model de producție în masă, problema obținerii de modificatori cu o compoziție chimică fracționată și chimică garantată specifică devine în mod particular actuală. Atunci când zdrobirea materialelor neuniforme deșeuri sub formă de praf și proeminențe poate ajunge la 40-50% din numărul total de modificatori de măcinat.
În acest sens, atenția pe care o merită modificatori special, sub formă de pulbere într-o incintă de sârmă de oțel. În ciuda costului relativ ridicat de sârmă umplută, acesta trebuie să fie recunoscut destul de evidente avantajele sale funcționale și tehnologice, care compensează în mare măsură costurile suplimentare de prelucrare. Aceste beneficii includ în primul rând, gradul ridicat de asimilare și dozare modificator introdus, dispozitive simple pentru a intra în sârmă de flux-tubulara, ușurința de transport și un modificator de depozitare și așa mai departe. Astfel, pentru crearea de high-tech inocularea de fier pentru turnare foarte important este problema alegerii raționale o metodă pentru introducerea modificatorului într-o topitură. Metode utile pentru modificarea fontă pot fi împărțite în două grupe: portioneaza furnizarea contorizate de fier care să modifice în vas, și continuând să permită să se ocupe de orice masa de fier în procesul revărsate controlate modificatori de curgere. Cele mai utilizate pe scară largă în metodele de tratament pentru oala de turnare de turnătorie au primit, printre care sunt tehnologii relativ simple, cum ar fi „proces de tip sandwich“. În acest caz, modificatorii încărcate pe fundul oalei de turnare, și agitarea a fost realizată prin energia fluxului de incident. Într-o măsură mai mare, această metodă este potrivită pentru ligaturi grele pe bază de cupru sau nichel. Modificatorii Introducere pulmonare, în general, realizate cu ajutorul unor dispozitive speciale, este încărcat în fier lichid. În acest caz, schemele tehnologice sunt similare cu cele considerate în secțiunea anterioară pentru introducerea magneziului. Desigur, mici cantități de găleți implică anumite diferențe structurale ale acestor dispozitive și metode de gestionare și control al fluxului de modificator.
Dintre toate metodele cunoscute de modificare a loturilor, cea mai mare asimilare a magneziului este obținută prin modificarea fontei din matriță. Metoda constă în aceea că metalul curge prin sistemul alergător, intră în camera, unde reacționează cu inoculant maruntita, treptat dizolvare. modificare a reacției, într-un volum limitat al camerei de reacție sigilat fără oxigen, determină următoarele avantaje în comparație cu alte metode convenționale de piese turnate care produc din fontă modificate: sporirea factor de asimilare fier de magneziu maestru aliaj până la 90%, în timp ce reducerea consumului de modificatori costisitoare; absența evoluției fumului și a piroefectului; absența efectului sferonizarea și nevoia de inoculare folosind ligaturi compuse-elemente grafitizatory decolorare; fier, modificat în matriță, caracterizată printr-un grad maxim de spheroidizing incluziuni de grafit, creșterea dispersibility fazei carbon și un aliaj ridicat de grafitizare; mai puțin pierdere de căldură în timpul modificării și, ca o consecință, o temperatură mai scăzută a supraîncălzirii metalului în cuptor; automatizarea completă a aproape tuturor operațiunilor procesului tehnologic și obținerea pieselor turnate din diferite clase și clase de fontă pe aceeași linie de turnare.
Această metodă, prin eliminarea emisiilor de fum și de efect piroelectric, pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale fonta si usurinta de operare este utilizat în prezent în multe țări, în ciuda necesitatea desulfurarea profundă a fierului brut, creșterea cerințelor de limita îngustă a temperaturii oscilațiilor din fontă, chimice și modificatori de compoziție fracționată, reducând randamentul unei turnări adecvate și altele asemenea.
Metodele continue de modificare a fontei până în prezent nu au fost atât de răspândite ca și loturile. În același timp, modificarea continuă pare a fi un proces tehnologic extrem de promițător în condițiile unor turnătorii mari cu un tip de producție pe scară largă și de masă, atunci când se prelucrează cantități mari de fontă. Particularitatea acestor metode este introducerea uniformă a aditivilor modificatori în timp, datorită căruia se obține asimilarea lor ridicată. Una dintre tehnicile de bază pentru modificarea continuă este considerată a fi crearea unui jet gol din fontă, în interiorul căruia este alimentat un modificator de pulbere. De exemplu, procesul dezvoltat în Germania T-NOCK - procesul implică alimentarea unui modifiant sub formă de pulbere în interiorul unui jet gol, creat prin turnarea fontei printr-un orificiu special de măsurare. Metoda oferă asimilarea magneziului de 50-80% și poate fi utilizată pentru procesare în timpul deversărilor tehnologice.
O altă tehnică care asigură o modificare continuă este utilizarea unui mixer de tip k. Acestea sunt o cameră de reacție cu curgere închisă, în care fonta inițială este turnată prin cupa de primire. Acest principiu de modificare este implementat în străinătate și este cunoscut ca procesul FLOTRET. Fierul de pornire (Figura 2.10, a) este turnat în paharul 1 și apoi prin tijelor 2 metalic intră în camera de reacție 3 și prin orificiul de evacuare 5 un fier modificat este descărcat într-o oală de turnare. Modificatorul este introdus în camera de reacție prin orificiul de alimentare 4. Universitatea Națională Donetsk Tehnică elaborat și implementat într-un mediu comercial setare pentru modificarea continuă a fontei folosind gazlift magneziu principiu de amestecare. Instalația (figura 2.10, b) reprezintă un reactor în formă de U, instalat după copiatorul oscilant. Fier din antecreuzet turnată în camera 2. riser evaporator 4 este pe un canal reactor orizontal, care printr-o conductă 3 este furnizat de magneziu granulat. Vaporii de magneziu, împreună cu gazul de transport, intră în coloana de reacție 5, unde interacționează cu fonta. Tratate fier turnat este turnat prin ciorapul de evacuare 7. Gazele rezultante si fum evacuate la orificiul de evacuare a gazului 6. între ansamblul umpluturi cupă este umplut cu fier. În același timp, prin conducta 3 se introduce numai aerul cu debit scăzut (20-30 m 3 / h) pentru a preveni umplerea fontei cu camera de evaporare.
La sfarsitul resturilor de fier din planta se toarna in oala de turnare prin crestătură 1. Studii de plante pilot au fost efectuate pe planta truboliteynom Makiyivka. Atunci când gradul mediu de desulfurarea folosind magneziu a fost de 45-50%. Temperatura fierului redus în timpul procesării a variat între 25-30 ° C.
Figura 2.10 - Scheme de metode pentru modificarea continuă a fontei: a - procesul FLOTRET; b - reactor cu gaze.
Astfel, rezumând tendințele actuale în dezvoltarea metodelor de modificare a fontei, aparent, ar trebui să acorde o atenție deosebită faptului că realizarea unui rezultat pozitiv maxim este posibilă numai în cazul în care dezvoltarea globală a tehnologiei, după cum urmează: pentru a furniza materiale de încărcare de turnătorie, cu compoziția chimică reglementată, elaborarea de recomandări pentru alegere modificatorii structura rațională și metoda lor de intrare, care lucrează în metodele de control operațional efect modificarea direct în FOR ivki turnat într-o matriță și tehnologia de ajustare mucegai considerând modificarea ligatură acțiunii și metodele de introducerea sa în topitură.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: