تولید ریخته گری های فولادی با اندازه بزرگ و متوسط با دیواره ضخیم ، غالباً نقص چسبندگی در پوست و شن و ماسه سنگین ایجاد می کند ، که بعضاً به عنوان نقص “پخت ، لایه لعاب یا پوست فیل” شناخته می شود. این مخلوطی از شن و ماسه کرومیت ریخته گری ، سرباره مینا و فلز است که مغناطیسی است. بیشترین میزان بروز در مناطقی است که مدت زیادی در هنگام ریختن در معرض تابش گرما هستند. بعد از عملیات حرارتی و انفجار شات ، می توان سطح ریخته گری را گاهی تمیز کرد ، و گاهی اوقات به ریخته گری چسبید ، که فقط با تراشکاری ، سنگ زنی یا قوس زدن می توان آن را از بین برد ، که به طور جدی حجم کار تمیز کردن و اتمام را افزایش می دهد.
ترکیب شیمیایی اصلی شن و ماسه کرومیت Cr2O3 است که یک ماده معدنی اکسید Fe-Cr طبیعی با کمی منیزیم و آلرژی است. این ماده معمولاً در سنگهای آذرین وجود دارد و عمدتا در آفریقای جنوبی تولید می شود. از نظر کیفیت ، سنگ معدن کروم آفریقای جنوبی از خلوص بالا و بهترین کیفیت برخوردار است. دانه های شن و ماسه کرومیت درجه ریخته گری دارای یک ساختار مکعبی بسیار منظم با یک فضای داخلی پیچیده ، متشکل از هشت ساختار اساسی است. Al و Mg می توانند به ترتیب جایگزین اتم های Cr و Fe در ساختار شوند ، بنابراین به عنوان ناخالصی در نظر گرفته نمی شوند. گانگ سیلیکات مانند مارپانتین (سیلیکات منیزیم ، سیلیکات آلومینیوم) یک جز imp ناخالصی است. ماسه کرومیت درجه ایده آل حاوی Cr2O3> 46٪ ، محتوای آهن <30٪ ، سیاه ، وزن مخصوص 4.0 ～ 4.8g / cm3 ، تراکم فله 2.5 ～ 3.0 ، ظرافت AFS چهار الک 50-90 است. توانایی انتقال حرارت آن از سایر شن های خام بهتر است ،
در فرآیند تولید شن و ماسه کرومیت ریخته گری ، علاوه بر شستشو برای از بین بردن ناخالصی های موجود در سنگ خام ، روش اصلی فرآوری جداسازی مغناطیسی است که هدف از آن حذف آهن و سیلیسیم در شن خام تا حد ممکن است.
در کار واقعی ، حتی اگر از شن و ماسه کرومیت با کیفیت بالا استفاده شود ، باز هم چین و چروک و نقص شن و ماسه چسبنده وجود دارد که با تنظیم فرآیند باید بهبود یابد.
با تجزیه و تحلیل علل نقص چین و چروک ، موارد زیر را پیدا خواهیم کرد:
پوسته شدن و از بین بردن آن آسان است و می تواند چین و چروک های سطح ریخته گری صاف را ایجاد کند: وزن همان حجم چرم سنگین و ماسه سنگ کروم فشرده تقریباً برابر است. این نشان می دهد که هیچ نفوذی وجود ندارد. متالیزه شدن چین و چروک ها به دلیل افزایش حجم شن و ماسه در سطح سنگ کروم در جو احیا کننده زمانی است که دمای شن و ماسه از 1250 ℃ بالا می رود و قطرات آهن به یکدیگر می چسبند. هنگام خنک سازی ، رزین موجود در شن سوخته است و هوا با وارد شدن به لایه بین رابط باعث اکسیداسیون آهن می شود و تمام سطح شن را به لایه ای از نقص چین و چروک متصل می کند.
رفع نقص چین و چروک که کاملاً به سطح ریخته گری چسبیده باشد دشوار است: نمونه چرم سنگین با همان حجم مسلماً سنگین تر از شن و ماسه قالب گیری است ، که نشان می دهد نفوذ جدی وجود دارد. محاسبه شده است که حفره های موجود در شن و ماسه قالب سازی حدود 25٪ است ، اما وزن کشی نشان می دهد که بالاتر از 25٪ است. بدیهی است که ماسه ها فرسایش یافته و حفره ها بیشتر شده اند. طبق تجزیه و تحلیل ، این بدان دلیل است که قطرات آهن حاصل از سنگ کروم متعاقباً اکسید می شوند و با ناخالصی های سیلیکات موجود در سنگ کروم تحت جو اکسید کننده ترکیب می شوند و الیوین آهن با ذوب کم ایجاد می کنند ، که سپس SiO2 را جذب می کند ، باعث نرم شدن و فرسایش می شود. کروم ذرات شن و ماسه حفره ها را افزایش می دهد و به راحتی توسط فولاد مذاب نفوذ می کند. لایه سطحی قالب همچنین ممکن است یک لایه بین ساندویچ مانند ایجاد کند: هوای مرطوب موجود در قالب جو اکسید کننده ایجاد می کند. چسب رزین موجود در سطح قالب حاوی آب است و بخار آب به داخل آن مهاجرت کرده و هنگام ریختن متراکم می شود. جو اکسید کننده لایه سطحی به دلیل احتراق ناقص رزین یک جو کاهنده است. آنچه جالب است این است که رنگ پودر زیرکون خود شامل 34٪ SiO2 است و مقدار کمی ناخالصی SiO2 آزاد وجود دارد. در شرایط جو اکسید کننده ، اکسید آهن به SiO2 موجود در رنگ حمله کرده و باعث ایجاد سرباره مینای دندان می شود و باعث SiO2 می شود. قسمت اچ در تماس با فاز مایع از فولاد است ، و می تواند 34 contact از سطح تماس وجود دارد ، به طوری که پوست سنگین به سطح ریخته گری می چسبد ، و ZrO2 تخریب نشده هنوز نقش رابط تقسیم بازی .
برای پدیده های فوق ، اقدامات جامع برای جلوگیری موثر:
- کدورت سنگ معدن کروم باید <150ppm باشد. محتوای SiO2 باید کمتر از 1.5 باشد. پوشش پودر زیرکون باید حاوی آهن کمتر از 0.5، و SiO2 آزاد کمتر از 2.0 contain باشد.
- برای ریخته گری با مدول بیش از 5 سانتی متر ، دمای ریختن باید در محدوده 30-50 درجه سانتیگراد بالاتر از مایع کنترل شود. زمان ریختن با فرمول محاسبه می شود: GZ (زمان ریختن) = 5.60 × G (وزن قطعه ، کیلوگرم) 286/0. اگر وزن قطعه 5000 کیلوگرم باشد ، زمان ریختن 37.8 ثانیه است. سرعت جریان ریختن: دروازه ماسه و دروازه داخلی m.0mm / s ؛ دروازه لوله آجر نسوز .5 3.5 متر بر ثانیه.
- ضخامت شن و ماسه سطح باید 50-300 میلی متر باشد. باید از مخلوط شدن با شن و ماسه پشت سیستم SiO2 جلوگیری کند. مقدار اتصال رزین کاهش می یابد ، که مشابه 30-50٪ برای شن و ماسه سیلیس است تا نیازها را برآورده کند.
- محتوای اکسیژن فولاد مذاب باید کمتر از 10 ppm باشد.
- پوشش پودری زیرکون بر پایه آب باید کاملاً خشک شود. هنگام استفاده از پوشش های دو لایه ، لایه دوم باید پس از خشک شدن مناسب لایه اول اعمال شود. از خشک کن برای خشک شدن کامل استفاده کنید. در صورت شرایط ، از خشک کن هوای گرم استفاده کنید تا پس از بستن جعبه ، پخت را ادامه دهید تا ملاقه در محل قرار بگیرد و سپس آن را قبل از ریختن برداشته و محتوای مواد افزودنی را در چسب کاهش دهید تا از ایجاد قالب جلوگیری شود.
پس از اقدامات جامع فوق ، به ندرت نقایص پوستی سنگین تولید می شود و همچنین می توان مزایای استفاده از ماسه ریخته گری کرومیت برای ریخته گری های بزرگ فولادی را نیز اثبات کرد.