從砂處理系統(tǒng)改造談型砂性能控制

1、從砂處理系統(tǒng)改造談型砂性能控制從砂處理系統(tǒng)改造談型砂性能控制王易千(i-海圣德曼鑄造有限公司,上海2018o5)摘要:為了提高和穩(wěn)定生產線的型砂質量,對砂處理系統(tǒng)設備進行了整體改造,分析了型砂性能的影響因素通過嚴格控制型砂性能指標,提高了型砂質量,使有效膨潤土與水分比,緊實率與水分比趨于合理,鑄件落砂,氣孔廢品率大幅下降.關鍵詞:黏土濕型砂;l鑫砂處理;型砂質量控制中圖分類號:tg221.2文獻標識碼:a文章編號:1673-3320(2011)06-0011-03controlofsandpropertiesbysandprocessingsystemreformwangyiqian(shan

2、ghaisandmannfoundwco.,ltd.,shanghai201805,china)abstract:thesandprocessingequipmentswerereformedtoimproveandstabilizethesandqualityofproductline,andtheinfluencingfactorsofsandperformancewereanalyzed.thesandqualityisimprovedbythecontrolofsandproperties,andtheratioofeffectivebentonitecontentandmoistur

3、econtent,theratioofcompactabilityandmoisturecontentaremorereasonable.therejecfionrateofcrushandblowholeisreducedgreatly.keywords:greenmoldingsand;sandreconditioning;sandqualitycontrol對于黏土濕型砂造型,型砂性能對最終的鑄件質量有著根本性影h向,也可以說是鑄件質量優(yōu)劣之母.長期以來我公司a,b線的型砂質量一直波動較大,不夠理想.這種狀況的存在,既與生產的鑄件品種多,砂鐵比變化大,完全做到精確控制難度較大有關,也與砂

4、處理設備中混砂機老化,功率下降,1日砂庫較小,日砂水分低,膨潤土回醒不充分及舊砂溫度偏高有關,更與對型砂質量優(yōu)劣評判標準的認識不統(tǒng)一有關.在使用舊的砂處理設備混砂過程中,鑄件落砂,氣孔廢品率居高不下.為了提高和穩(wěn)定此兩條生產線的型砂質量,解決落砂等廢品率較高的問題,去年仲夏對砂處理系統(tǒng)設備進行了整體改造.著重對混砂機,1日砂庫,除塵設備,1日砂加水裝置等砂處理設備和輔助設施進行了更新改造,并在日砂處理過程中增加了沸騰冷卻器.1設備改造前型砂系統(tǒng)情況1.1生產線及混砂機我公司a,b線分別為兩條disa20l3mk5造型線.a線生產球鐵,b線灰鐵,球鐵共線生產.混砂機為兩臺bmd轉子式混砂機.隨著

5、設備老化,維修費用高,維修困難,混砂能力大幅下降,報警不斷,混砂能力從初期混碾量每車18t下降至改造前的1.2t.由于產品結構的調整和生產量的提高,供砂能力明顯不足.1.21日砂庫和舊砂水分及溫度兩條線共用一個舊砂系統(tǒng).舊砂庫二個,儲砂量約150t左右,每天舊砂循環(huán)710次.l目砂在清理滾筒內根據(jù)生產的鑄件品種,砂鐵比大小每箱加水在24l.在清理滾筒下的輸送皮帶上進行一次加水.目砂水分在0.8%1.2%收稿日期:201卜0527作者簡介:王易千(1962-),男,32程師,主要從事金屬材料和造型材料的研究和應用2.il年第6期l11之間波動.由于舊砂水分低,舊砂庫小,舊砂日循環(huán)次數(shù)太多,使得舊

6、砂溫度始終偏高,舊砂回醒也不充分.舊砂溫度冬天大于45,夏天大于70.2砂處理系統(tǒng)改造及操作方法改進2.1砂處理系統(tǒng)改造1)更換混砂機.將老化的bmd混砂機更換為dev22erich混砂機,實際混砂能力從每碾1.2t提升至1.8t.2)增加沸騰冷卻器.沸騰冷卻器冷卻能力為60t/h,實現(xiàn)降低舊砂溫度15.3)改造舊砂庫.將舊砂庫實際儲砂量由100150t提高至280320t.舊砂日循環(huán)次數(shù)下降至45次.4)清理滾筒下舊砂一次加水噴頭由1個增加至4個,使該處的加水量可根據(jù)舊砂流量大小,舊砂溫度高低進行多種組合調整.在舊砂進沸騰冷卻器前增加一套加水冷卻增濕裝置,對舊砂進行二次加水.2.2操作方法的

7、改進1)根據(jù)鑄件不同砂鐵比調整清理滾筒內舊砂加水量,由24l/箱調整為27l/箱.配合舊砂一次加水和二次加水的完善,最終實現(xiàn)舊砂水分控制在1.5%1.8.舊砂溫度下降(冬天15左右,夏天能控制在低于室溫+l0).2)設備改造后,舊砂斗由2個改造成4個,舊砂庫儲砂量提高.但先期將4個斗分成兩組,采取兩進兩出的操作方法,舊砂回醒時間不足.操作不當時,甚至會產生剛進砂庫的舊砂直接進入混砂機混砂的現(xiàn)象,引起型砂性能惡化.后改成四進四出,舊砂回醒時間由23h延長到56h.3型砂性能指標調整3.1型砂含泥量含泥量控制指標由砂處理系統(tǒng)改造前的】4%調整為9%12%.由于除塵系統(tǒng)工作狀態(tài)不良,雖然混砂時新砂補

8、加量達到2%3,型砂的實際含泥量在12%14%之間.由于含泥量太高,灰分,死土太多,型砂的需水物質多,造成型砂水分增加,透氣率下降;同時引起型砂12fz川年第e期韌性變差,造型時起模困難,砂型棱角,吊砂易碎,易斷,鑄件砂眼,氣孔廢品率占總廢品的50%左右.系統(tǒng)改造后,由于除塵系統(tǒng)工作狀態(tài)改善,輔之以控制原砂的含泥量,合理加入新砂量,控制冷芯砂的微粉含量等措施,型砂的含泥量實際控制在9.5%11%之間.3.2型砂平均細度通過對原砂平均細度的調整,加強對原砂的入廠檢驗,將型砂平均細度由afs6065調整為afs5862.3.3型砂有效膨潤土通過制定新配方,根據(jù)鑄件砂鐵比不同加入膨潤土,煤粉,新砂,

9、規(guī)定型砂濕壓強度大于0.16mpa即可,克服片面追求高強度的陋習.控制有效膨潤土含量,減小波動范圍.有效膨潤土的實際控制范圍由8.5%10.5%調整為7.5%8.5%.3.4型砂中200目以下三篩含量型砂中200目以下三篩含量有助于填補砂粒間的空隙,有利于型砂保濕性的提高.根據(jù)國外經驗,控制在3%59,6之間較合理,而國內大部分工廠實際控制在2%3%.根據(jù)我廠經驗,該含量控制在1.5%2.0%.夏季砂溫較高時,型砂輸送過程中水分損失高達0.4,該含量控制在3%5%時,型砂輸送過程中水分損失降至0.2%.參考國內大多數(shù)工廠的情況,通過調節(jié)原砂級配,除塵吸風,使型砂中200目以下三篩含量從3.5%

10、4.5%略降低至2.8%3.5%,以減少膨潤土加入量,提高型砂緊實率.3.5緊實率與水分比緊實率指標綜合反映了型砂的性能.在相同的水分下,型砂緊實率高,有利于起模和減少落砂廢品.目前國際主流觀點認為,在不影響造型起模的前提下,型砂的緊實率控制應低些,這樣型砂的流動性好,有利于鑄型的緊實,鑄型硬度的提高和鑄件尺寸精度的保證.一般建議緊實率與水分比控制在1012為宜f2.由于設備改造工作的完成,操作方法的改善和型砂物理指標控制的落實,目前a,b線緊實率與水分比實際控制在1011.52_間.3.6有效膨潤土與水分比型砂中有效膨潤土與型砂水分之比,既反映了型砂性能控制的好壞,也反映了膨潤土質量優(yōu)劣,混

11、砂機工作效率高低和型砂混制質量指標控制的好壞.在生產條件一定時,土/水升高或降低,反映了型砂中有效膨潤土,水分的變化.該值太高或太低,都會造成鑄件落砂,氣孔等廢品率的上升.國外一般建議該值控制在2左右為宜.由于設備改造后混砂機工作效率的提高,l目砂水分得到保證,習砂溫度降低且回醒充分,型砂各項物理指標控制嚴格.目前的型砂有效膨潤土與水分之比從原來的2.62.8下降為2.12.4.在降低了生產成本的同時,型砂性能也得到了改善.4型砂性能指標對比設備改造前后型砂主要性能指標對比如表1所示表型砂性能對比5結論砂處理設備改造后,通過提高舊砂水分至1.5%1.8%,降低舊砂溫度(冬天15,夏天室溫+lo

12、),合理控鍘型砂各項物理指標,提高了型砂性能,使有效膨潤土與水分比,緊實率與水分比趨于合理.鑄件落砂,氣孔廢品率由原來占總廢品的50%左右下降至l5%左右.參考文獻:【l】黃天佑,金仲信.粘土濕型砂及其質量控制涯】.北京:機械工業(yè)出版社.2008.【2】于震宗.高密度濕型的型砂性能要求j】.造型材料,2003,27(1):22-25.(上接第7頁)后者溫度均衡:都能使夾雜物充分上浮,消除石墨漂浮,縮孔和夾渣等缺陷,鑄件內表面光潔平整.可根據(jù)鋼錠模具體類型進行針對性選擇.澆注系統(tǒng)的工藝設計,可參照鑄造手冊進行計算【翻.一般橫截面比:如:f雨=1.2:1.1:(1.l1.0);澆注速度58t/mi

13、n或鐵水上升速度2030mm/s;澆注溫度123o1260,補點2次澆道.4.6高爐鐵水自奉卜縮系統(tǒng)高爐鐵水在凝固過程發(fā)生石墨化膨脹,可實現(xiàn)鑄件凝固過程的自補縮.通常鋼錠模采用無冒口補縮的工藝設計,只在蓋箱設置少量出氣孔.同樣,由于高爐鐵水石墨化膨脹緣故,必須采用壓鐵式蓋箱,高強度的砂箱和芯鐵,以保證鑄件的致密性,防止脹肚和組織疏松的發(fā)生.4.7鋼錠模精整退火鋼錠模精整時,采用水爆清砂,內腔應不打磨或少打磨,有效保護內壁致密層組織.可采用去應力退火處理或自然時效處理方式,預防鋼錠模初期開裂的發(fā)生.5結語鋼錠模使用工況的特殊性,決定了鋼錠模鑄造工藝的獨有特色.通過鋼錠模內壁快冷熱交換技術和鋼錠?；w強化技術的應用,確保了鋼錠?；w和內壁質量.不僅提高了鋼錠模使用壽命,降低了鋼錠模噸鋼模耗而且,可以長期反復循環(huán)使用,攤薄到固定成本后,具有良好的綜合經濟效益.參考文獻:中華人民共和國冶金工業(yè)部.yb/t070-1995鋼錠模s.【2】曾紹友.鋼錠模的鑄造工藝【j】.機械工人(熱加工),200