2025-06-09
El grave problema de pegado de arena en la producción de piezas de polea de cinturón de hierro fundido de 27 kg con tecnología de arena recubierta de películas es un defecto común en el proceso de fundición. La arena pegajosa puede aumentar significativamente la carga de trabajo de la limpieza, dañar la calidad de la superficie de las fundiciones, aumentar los costos e incluso puede conducir al desguace de las fundiciones. Para resolver este problema, una investigación sistemática y una optimización deben llevarse a cabo desde múltiples aspectos, como la arena recubierta en sí, los parámetros de proceso, las características de hierro fundido, el diseño y la operación del moho. Las siguientes son soluciones y medidas detalladas:
1. Problemas de calidad con arena laminada - razones centrales:
a. Mala calidad de arena cruda: bajo contenido de SIO ₂/altas impurezas: arena cruda con bajo contenido de SIO ₂ (como <90%) o impurezas excesivas como feldespato, mica, óxidos de metales álcali, etc., reducirá significativamente la refractoridad y se sinta fácilmente bajo la acción de la altura de hierro molen con altura alta, lo que conduce a la arena química. Distribución de tamaño de partícula irrazonable: las partículas de arena son demasiado gruesas (como> 70 malla), los espacios entre las partículas de arena son grandes y el hierro fundido es propenso a infiltrarse y formar pegado de arena mecánica. Si las partículas de arena son demasiado finas (como> 140 malla), aunque la superficie es más densa, la permeabilidad es pobre y la presión de gas dentro del núcleo/moho de arena aumenta, lo que en realidad puede exacerbar la infiltración de hierro fundido o causar porosidad. Mala forma de partícula: la arena con alto coeficiente angular (poligonal) tiene una densidad de empaquetado más baja y una mayor porosidad que la arena circular, lo que lo hace más propenso a la infiltración mecánica y la adhesión de la arena.
b. Rendimiento de la película de resina insuficiente: el contenido de resina insuficiente o la mala calidad: la adición de resina es demasiado baja (<1.8-2.2%), o la resina en sí tiene baja resistencia térmica y mala resistencia de alta temperatura, no puede formar una capa de coque suficientemente fuerte y densa bajo la acción de hierro molten de alta temperatura para aislar efectivamente el hierro indofado. Curado incompleto: la temperatura insuficiente del moho o el tiempo de curado durante la fabricación del núcleo puede provocar una reticulación incompleta y el curado de la resina, la baja resistencia del moho/núcleo de arena y la fácil desintegración y la falla a altas temperaturas.
Cómo resolverlo en la producción real
Seleccionar arena cruda de alta calidad: se debe dar prioridad a la arena cruda con alto contenido de SIO ₂ (≥ 97%), bajas impurezas, bajo coeficiente angular (redondo o semicircular) y tamaño de partícula moderado (combinación recomendada de 70/140 malla o malla 50/100). Mejore el rendimiento de la arena laminada: aumente el contenido de resina: aumente adecuadamente la cantidad de resina fenólica agregada (por ejemplo, a 2.3-2.8%) para garantizar la formación de una película de resina suficientemente gruesa y continua. Agregar relleno refractario: Agregar aditivos que pueden mejorar la refractariedad y reducir la tendencia de sinterización a la arena recubierta: polvo de circonio: el mejor efecto, refractariedad extremadamente alta (> 2000 ℃), pero el más alto costo. Puede reemplazar parcialmente la arena original o usarse como aditivo (5-20%). Polvo de cromita: alta refractoridad, bajo coeficiente de expansión térmica y buena resistencia a la penetración del metal. Olivine Powder: buena estabilidad de alta temperatura y resistencia a la erosión de escoria alcalina. Polvo de alúmina de alúmina alta/polvo de mullita: mejora la resistencia a la alta temperatura. Use resina de alto rendimiento: resina seleccionada diseñada específicamente para arena laminada con alta resistencia al fuego, alta resistencia y baja generación de gas (como la resina fenólica modificada). Asegúrese de curar suficiente: controle estrictamente los parámetros del proceso de fabricación del núcleo (la temperatura del moho suele ser entre 220-260 ℃, y el tiempo de curado se ajusta de acuerdo con el tamaño del núcleo de arena) para garantizar que la resina esté completamente curada.
2. Razones para versiones del sistema y los parámetros del proceso
a. Temperatura excesiva de vertido: el hierro fundido gris tiene buena fluidez, y la temperatura de vertido excesiva (como> 1450 ℃) mejorará significativamente la permeabilidad del hierro fundido a las partículas de arena, exacerbando la adhesión de arena. Las altas temperaturas también tienen más probabilidades de dañar la película de resina.
b. Velocidad excesiva de vertido: la velocidad de vertido excesiva aumenta la fuerza de lavado del metal fundido en la pared de la cavidad, daña la integridad del molde de arena/superficie del núcleo, aumenta el riesgo de infiltración de hierro fundido y la presión de gas también puede presionar el hierro fundido en los espacios entre las partículas de arena.
do. Cabeza excesiva (altura de vertido): la presión estática excesiva de metal obligará al hierro fundido a penetrar más fácilmente en los poros entre las partículas de arena.
d. La influencia de la composición de hierro fundido: alto equivalente en carbono (CE): el contenido de silicio de carbono alto (CE> 4.3-4.5) mejorará significativamente la fluidez del hierro fundido y aumentará su tendencia de permeabilidad. Relación MN/S baja: cuando el contenido de azufre es demasiado alto o el contenido de manganeso es insuficiente, se forma menos MNS, lo que no es propicio para formar una película de óxido densa/película de sulfuro en la superficie del casting para prevenir la infiltración. Se recomienda controlar la relación MN/S entre 8-12. Contenido de fósforo: alto fósforo (P> 0.1%) reducirá la tensión superficial del hierro fundido, aumentará la humectabilidad y promoverá la infiltración. Oxidación: la oxidación excesiva del hierro fundido puede producir más inclusiones de óxido, afectando la formación de una película protectora en la superficie.
Solución: controle estrictamente la temperatura de vertido: mientras garantiza un relleno completo y evita el aislamiento frío, intente reducir la temperatura de vertido tanto como sea posible. Para una polea de hierro fundido gris de 27 kilogramos, controlar la temperatura de vertido entre 1360-1400 ℃ (ajustado de acuerdo con el grosor de la pared, con el límite inferior para piezas paredes gruesas) suele ser un objetivo factible. ¡El termómetro debe calibrarse con precisión! Optimizar la velocidad de vertido: adopte una velocidad de vertido suave y moderada. Considere usar un sistema de vertido con bolsas de amortiguación o inyección inferior para reducir el impacto directo en la cavidad del moho. Reduzca la altura del sangría: mientras garantice el relleno, trate de reducir la altura de la copa de sprue o use un bisquino escalonado. Optimice la composición del hierro fundido: al cumplir con las propiedades mecánicas (principalmente resistencia) de las piezas de fundición, reduzca adecuadamente el equivalente de carbono (CE) (como el objetivo CE = 4.0-4.2), especialmente el contenido de silicio. Asegúrese de una relación MN/S suficiente (≥ 10): ajustando la relación de hierro de chatarra/cerdo o agregando hierro de manganeso, asegúrese de que el contenido de manganeso sea suficiente para neutralizar azufre y formar MN. Controle la oxidación del hierro fundido: realice el tratamiento con inoculación previa al horno (mejorar la morfología del grafito, afectando indirectamente la superficie), evite el aislamiento excesivo de agitación o prolongado a alta temperatura que puede causar oxidación.
3. Problemas de diseño y operación de núcleo de moho/arena
a. La compactación insuficiente del moho/núcleo de arena: presión de inyección del núcleo insuficiente, escape de moho deficiente o tiempo de inyección de arena corta dan como resultado una baja compacidad local del moho/núcleo de arena, la alta porosidad y la fácil infiltración por hierro fundido.
b. Temperatura del moho demasiado alta: durante la producción continua, la temperatura del moho se acumula demasiado alta (> 280 ℃), causando la pre solidificación local de la arena recubierta antes o durante la explosión de la arena, lo que afecta la resistencia general y la uniformidad del molde de arena.
do. Reubicación de fundición no utilizada (o usada de manera incorrecta): el recubrimiento sin pintar: para fundiciones con altos requisitos o áreas propensas a la adhesión de arena, no aplicar el recubrimiento resistente al fuego es muy arriesgado. Mala calidad de recubrimiento: baja resistencia al fuego, mala estabilidad de la suspensión, recubrimiento delgado o recubrimiento desigual. Secado insuficiente: el recubrimiento se vierte antes de que se seca por completo, y el agua se evapora a altas temperaturas, generando presión que puede empujar el hierro fundido hacia los huecos entre las partículas de arena o hacer que el recubrimiento se despegue.
d. Daño de eliminación/manejo del molde: el molde/núcleo de arena se golpea durante el proceso de extracción de moho, manejo y ensamblaje del núcleo, lo que resulta en flojedad local o daño a la superficie.
mi. Diseño inadecuado de la posición del sprue: el sprue está directamente hacia la pared de la cavidad o la pared delgada, lo que hace que el hierro fundido de alta velocidad alinee directamente la superficie del molde/núcleo de arena.
Solución: optimice el proceso de fabricación de núcleo: asegure suficiente presión de inyección de arena y tiempo de mantenimiento para garantizar que el molde/núcleo de arena sea compacto y uniforme. Limpie regularmente y mantenga el molde para garantizar enchufes de escape suaves. Controle la temperatura del moho y, si es necesario, agregue dispositivos de enfriamiento de temperatura del moho (como canales de enfriamiento de agua) o extienda el ciclo de producción. Uso obligatorio de recubrimientos refractarios de alta calidad y aplicación correcta.