从砂处理系统改造谈型砂性能控制

1、从砂处理系统改造谈型砂性能控制从砂处理系统改造谈型砂性能控制王易千(i-海圣德曼铸造有限公司,上海2018o5)摘要:为了提高和稳定生产线的型砂质量,对砂处理系统设备进行了整体改造,分析了型砂性能的影响因素通过严格控制型砂性能指标,提高了型砂质量,使有效膨润土与水分比,紧实率与水分比趋于合理,铸件落砂,气孔废品率大幅下降.关键词:黏土湿型砂;l鑫砂处理;型砂质量控制中图分类号:tg221.2文献标识码:a文章编号: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对于黏土湿型砂造型,型砂性能对最终的铸件质量有着根本性影h向,也可以说是铸件质量优劣之母.长期以来我公司a,b线的型砂质量一直波动较大,不够理想.这种状况的存在,既与生产的铸件品种多,砂铁比变化大,完全做到精确控制难度较大有关,也与砂

4、处理设备中混砂机老化,功率下降,1日砂库较小,日砂水分低,膨润土回醒不充分及旧砂温度偏高有关,更与对型砂质量优劣评判标准的认识不统一有关.在使用旧的砂处理设备混砂过程中,铸件落砂,气孔废品率居高不下.为了提高和稳定此两条生产线的型砂质量,解决落砂等废品率较高的问题,去年仲夏对砂处理系统设备进行了整体改造.着重对混砂机,1日砂库,除尘设备,1日砂加水装置等砂处理设备和辅助设施进行了更新改造,并在日砂处理过程中增加了沸腾冷却器.1设备改造前型砂系统情况1.1生产线及混砂机我公司a,b线分别为两条disa20l3mk5造型线.a线生产球铁,b线灰铁,球铁共线生产.混砂机为两台bmd转子式混砂机.随着

5、设备老化,维修费用高,维修困难,混砂能力大幅下降,报警不断,混砂能力从初期混碾量每车18t下降至改造前的1.2t.由于产品结构的调整和生产量的提高,供砂能力明显不足.1.21日砂库和旧砂水分及温度两条线共用一个旧砂系统.旧砂库二个,储砂量约150t左右,每天旧砂循环710次.l目砂在清理滚筒内根据生产的铸件品种,砂铁比大小每箱加水在24l.在清理滚筒下的输送皮带上进行一次加水.目砂水分在0.8%1.2%收稿日期:201卜0527作者简介:王易千(1962-),男,32程师,主要从事金属材料和造型材料的研究和应用2.il年第6期l11之间波动.由于旧砂水分低,旧砂库小,旧砂日循环次数太多,使得旧

6、砂温度始终偏高,旧砂回醒也不充分.旧砂温度冬天大于45,夏天大于70.2砂处理系统改造及操作方法改进2.1砂处理系统改造1)更换混砂机.将老化的bmd混砂机更换为dev22erich混砂机,实际混砂能力从每碾1.2t提升至1.8t.2)增加沸腾冷却器.沸腾冷却器冷却能力为60t/h,实现降低旧砂温度15.3)改造旧砂库.将旧砂库实际储砂量由100150t提高至280320t.旧砂日循环次数下降至45次.4)清理滚筒下旧砂一次加水喷头由1个增加至4个,使该处的加水量可根据旧砂流量大小,旧砂温度高低进行多种组合调整.在旧砂进沸腾冷却器前增加一套加水冷却增湿装置,对旧砂进行二次加水.2.2操作方法的

7、改进1)根据铸件不同砂铁比调整清理滚筒内旧砂加水量,由24l/箱调整为27l/箱.配合旧砂一次加水和二次加水的完善,最终实现旧砂水分控制在1.5%1.8.旧砂温度下降(冬天15左右,夏天能控制在低于室温+l0).2)设备改造后,旧砂斗由2个改造成4个,旧砂库储砂量提高.但先期将4个斗分成两组,采取两进两出的操作方法,旧砂回醒时间不足.操作不当时,甚至会产生刚进砂库的旧砂直接进入混砂机混砂的现象,引起型砂性能恶化.后改成四进四出,旧砂回醒时间由23h延长到56h.3型砂性能指标调整3.1型砂含泥量含泥量控制指标由砂处理系统改造前的】4%调整为9%12%.由于除尘系统工作状态不良,虽然混砂时新砂补

8、加量达到2%3,型砂的实际含泥量在12%14%之间.由于含泥量太高,灰分,死土太多,型砂的需水物质多,造成型砂水分增加,透气率下降;同时引起型砂12fz川年第e期韧性变差,造型时起模困难,砂型棱角,吊砂易碎,易断,铸件砂眼,气孔废品率占总废品的50%左右.系统改造后,由于除尘系统工作状态改善,辅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,型砂的含泥量实际控制在9.5%11%之间.3.2型砂平均细度通过对原砂平均细度的调整,加强对原砂的入厂检验,将型砂平均细度由afs6065调整为afs5862.3.3型砂有效膨润土通过制定新配方,根据铸件砂铁比不同加入膨润土,煤粉,新砂,

9、规定型砂湿压强度大于0.16mpa即可,克服片面追求高强度的陋习.控制有效膨润土含量,减小波动范围.有效膨润土的实际控制范围由8.5%10.5%调整为7.5%8.5%.3.4型砂中200目以下三筛含量型砂中200目以下三筛含量有助于填补砂粒间的空隙,有利于型砂保湿性的提高.根据国外经验,控制在3%59,6之间较合理,而国内大部分工厂实际控制在2%3%.根据我厂经验,该含量控制在1.5%2.0%.夏季砂温较高时,型砂输送过程中水分损失高达0.4,该含量控制在3%5%时,型砂输送过程中水分损失降至0.2%.参考国内大多数工厂的情况,通过调节原砂级配,除尘吸风,使型砂中200目以下三筛含量从3.5%

10、4.5%略降低至2.8%3.5%,以减少膨润土加入量,提高型砂紧实率.3.5紧实率与水分比紧实率指标综合反映了型砂的性能.在相同的水分下,型砂紧实率高,有利于起模和减少落砂废品.目前国际主流观点认为,在不影响造型起模的前提下,型砂的紧实率控制应低些,这样型砂的流动性好,有利于铸型的紧实,铸型硬度的提高和铸件尺寸精度的保证.一般建议紧实率与水分比控制在1012为宜f2.由于设备改造工作的完成,操作方法的改善和型砂物理指标控制的落实,目前a,b线紧实率与水分比实际控制在1011.52_间.3.6有效膨润土与水分比型砂中有效膨润土与型砂水分之比,既反映了型砂性能控制的好坏,也反映了膨润土质量优劣,混

11、砂机工作效率高低和型砂混制质量指标控制的好坏.在生产条件一定时,土/水升高或降低,反映了型砂中有效膨润土,水分的变化.该值太高或太低,都会造成铸件落砂,气孔等废品率的上升.国外一般建议该值控制在2左右为宜.由于设备改造后混砂机工作效率的提高,l目砂水分得到保证,习砂温度降低且回醒充分,型砂各项物理指标控制严格.目前的型砂有效膨润土与水分之比从原来的2.62.8下降为2.12.4.在降低了生产成本的同时,型砂性能也得到了改善.4型砂性能指标对比设备改造前后型砂主要性能指标对比如表1所示表型砂性能对比5结论砂处理设备改造后,通过提高旧砂水分至1.5%1.8%,降低旧砂温度(冬天15,夏天室温+lo

12、),合理控铡型砂各项物理指标,提高了型砂性能,使有效膨润土与水分比,紧实率与水分比趋于合理.铸件落砂,气孔废品率由原来占总废品的50%左右下降至l5%左右.参考文献:【l】黄天佑,金仲信.粘土湿型砂及其质量控制涯】.北京:机械工业出版社.2008.【2】于震宗.高密度湿型的型砂性能要求j】.造型材料,2003,27(1):22-25.(上接第7页)后者温度均衡:都能使夹杂物充分上浮,消除石墨漂浮,缩孔和夹渣等缺陷,铸件内表面光洁平整.可根据钢锭模具体类型进行针对性选择.浇注系统的工艺设计,可参照铸造手册进行计算【翻.一般横截面比:如:f雨=1.2:1.1:(1.l1.0);浇注速度58t/mi

13、n或铁水上升速度2030mm/s;浇注温度123o1260,补点2次浇道.4.6高炉铁水自奉卜缩系统高炉铁水在凝固过程发生石墨化膨胀,可实现铸件凝固过程的自补缩.通常钢锭模采用无冒口补缩的工艺设计,只在盖箱设置少量出气孔.同样,由于高炉铁水石墨化膨胀缘故,必须采用压铁式盖箱,高强度的砂箱和芯铁,以保证铸件的致密性,防止胀肚和组织疏松的发生.4.7钢锭模精整退火钢锭模精整时,采用水爆清砂,内腔应不打磨或少打磨,有效保护内壁致密层组织.可采用去应力退火处理或自然时效处理方式,预防钢锭模初期开裂的发生.5结语钢锭模使用工况的特殊性,决定了钢锭模铸造工艺的独有特色.通过钢锭模内壁快冷热交换技术和钢锭模基体强化技术的应用,确保了钢锭模基体和内壁质量.不仅提高了钢锭模使用寿命,降低了钢锭模吨钢模耗而且,可以长期反复循环使用,摊薄到固定成本后,具有良好的综合经济效益.参考文献:中华人民共和国冶金工业部.yb/t070-1995钢锭模s.【2】曾绍友.钢锭模的铸造工艺【j】.机械工人(热加工),200