Teadmised

 

Keskmise sagedusega ahjudes sulatatud kõrgjõudlusega malm (sh kõrgtugev hallmalm ja kõrgtugev malm) esitab oma puhta sula raua, kõrge ülekuumenemistemperatuuri ja kristalliseerumise ajal suure alajahtumise kalduvuse tõttu inokuleerimistöötlusele kõrgemad nõuded. Traditsiooniline 75% ränimalmi inokulant on altid riknemisele ja piiratud toimega, seega on mitmesugused kõrgtugevad inokulandid muutunud vältimatuks valikuks.

 

I. Tavaliselt kasutatavate suure efektiivsusega nodulisaatorite tüübid ja omadused

Suure efektiivsusega nodulisaatorid on tavaliselt komposiitnodulisaatorid, mis moodustatakse ühe või mitme tugeva grafitiseeriva elemendi lisamisega ferrosiliitsiumile.

Räni-baariumi inokulanti (FeSi-Ba)

Omadused: Baarium (Ba) võib oluliselt edasi lükata inokulatsiooni vähenemist ja pikendada efektiivset inokulatsiooniaega. See sobib suurepäraselt tootmissituatsioonideks, kus sula rauda tuleb suhteliselt pikka aega soojas hoida või transportida. Sellel on suurepärane grafiidi soodustamise võime ja tugev deoksüdatsioonivõime.

Kasutusstsenaariumid: Suured ja keskmise suurusega valandid, automatiseeritud tootmisliinid (näiteks piduriketaste ja piduritrumlite tootmisliinid) ja olukorrad, mis nõuavad pikaajalist valamist.

 

Räni-strontsiumi inokulanti (FeSi-Sr)

Omadused: Strontsium (Sr) on üks tõhusamaid elemente valge malmi eemaldamiseks ja karbiidide moodustumise vähendamiseks. Selle peamine eelis seisneb selles, et see väävlitustab vähe ja suudab tõhusalt kaitsta sulamalmi algseid MnS-i tuumastumist.

Kasutusstsenaariumid: primaarne madala väävlisisaldusega sulamalm (S < 0.06%), õhukeseinalised valandid ja valandid, millel on äärmiselt kõrged nõuded ühtlase kõvaduse ja töödeldavuse osas (näiteks mootoriplokid, silindripead ja hüdraulilised klapiplokid).

 

Räni-kaltsiumi inokulanti (FeSi-Ca)

Omadused: Kaltsiumil (Ca) on tugev deoksüdeeriv ja väävlit eemaldav võime, mis puhastab tõhusalt sula rauda ja moodustab tuumastuva tuuma. Siiski tuleb olla ettevaatlik, kuna selle jääk (CaO) võib põhjustada kaltsiumi roosteplekkide defekte.

Kasutusstsenaariumid: Kui sula raua väävlisisaldus on suhteliselt kõrge (S > 0.08%), kasutatakse seda väävlisisalduse reguleerimiseks kerge desulfureeriva efekti abil. Seda kasutatakse enamasti eeltöötlusainena või komposiit-inokulantide komponendina ning selle kasutamine ainsa inokulandina hilisemas etapis on muutunud haruldasemaks.

 

Liitinokulandid (näiteks Si-Ba-Ca, Si-Sr-Ba jne)

Omadused: Need ühendavad endas mitme elemendi eelised, täiendades üksteist. Näiteks Si-Ba-Ca-l on nii lagunemisvastane kui ka rauast vett puhastav võimekus; Si-Sr-Ba-l seevastu pole mitte ainult tugevad valgemalmi vastase toimega omadused, vaid ka parem lagunemisvastane toime.

Kasutusstsenaariumid: Kõige laialdasemalt kasutatav tüüp. Erinevate valandite klasside ja sula raua tingimuste põhjal saab valida erinevaid inokulantide suhteid, mis muudab need kõige mitmekülgsemaks.

 

Haruldaste muldmetallide inokulant (näiteks FeSi-RE)

Omadused: Haruldastel muldmetallidel (RE) on äärmiselt tugev deoksüdeerimis- ja väävlitusvõime ning nad võivad neutraliseerida teatud segavate elementide ohtlikke omadusi. Nad võivad tõhusalt parandada grafiidi morfoloogiat ja suurendada perliidi sisaldust.

Kasutusstsenaariumid: Seda kasutatakse tavaliselt kõrgtugeva malmi inokuleerimiseks; hallmalmi puhul kasutatakse seda kahjulike elementide (nt Ti, Pb, Bi) jälgi sisaldavate ahjumaterjalide töötlemiseks või ülikõrge tugevusega hallmalmi tootmiseks.

 

II. Tõhusate inokulantide valimise põhimõtted

Valikupõhimõtte tuum on "Kohanda kohalike olude ja nõuetega", mis nõuab järgmise nelja mõõtme põhjalikku arvessevõtmist:

Esimene põhimõte: põhineb sula raua algsel väävlisisaldusel (kõige olulisem põhimõte)

See on otsustav tegur, mis vastab otseselt erinevatele vaktsineerimisfilosoofiatele.

Kõrge väävlisisaldusega sula raud (S > 0.08%): Valige kerge desulfureerimisvõimega inokulandid, näiteks räni-kaltsiumi seeria (FeSi-Ca) või kaltsiumi sisaldavad komposiitinokulandid (näiteks Si-Ba-Ca). Kasutage nende desulfureerimisvõimet väävlisisalduse ideaalsesse vahemikku reguleerimiseks ja tuumastumiseks.

Madala väävlisisaldusega sulamalm (S < 0.06%): tuleb valida väävlit kaitsvad inokulandid, kusjuures esimene valik on räni-strontsiumi seeria (FeSi-Sr) või strontsiumi sisaldavad komposiitinokulandid. Kaitske väärtuslikke MnS-südamikke hävimise eest ja kasutage täielikult ära nende tugevat võimet valget malmi elimineerida.

Teine põhimõte: Valandite omaduste ja toimivusnõuete põhjal

Õhukeseinaliste ja keerukate valandite puhul: need on äärmiselt tundlikud valge raua suhtes. Räni-strontsiumi inokulant on esimene valik tänu oma tugevaimale võimele karbiide elimineerida, tagades ühtlase kõvaduse ja töödeldavuse.

Paksude ja raskete valandite puhul: rõhk peaks olema lagunemisvastasel toimivusel. Grafiidi morfoloogia halvenemise vältimiseks, mis on põhjustatud inokulandi lagunemisest, võib valida räni-baariumi või baariumi sisaldavaid komposiitinokulandeid.

Kõrgete pinnakvaliteedi nõuetega valandite/eksportvalandite puhul: kaltsiumiroostepleki vältimiseks tuleks eelistada madala kaltsiumisisaldusega või kaltsiumivabu strontsiumi- või baariumipõhiseid inokulante.

Kolmas põhimõte: tootmisprotsessi voolu põhjal

Pikk valamistsükkel: kui ajavahemik inokuleerimise lõpetamisest kuni viimase valandite kasti valamiseni on pikk, tuleb valida räni-baariumipõhine inokulant, millel on tugev lagunemisvastane toime.

Voolupõhine inokuleerimine / vormisisene inokuleerimine: Üldiselt kasutatakse spetsiaalseid inokulante, millel on ühtlane osakeste suurus, kiire lahustumiskiirus ja kõrge efektiivsus, näiteks strontsiumipõhiseid või spetsiaalseid komposiitinokulante.

Neljas põhimõte: kulude ja tulude terviklikul tasakaalul põhinev

Kuigi suure efektiivsusega inokulandi ühikuhind on kõrgem kui 75% räni rauda sisaldav inokulant, saab selle lisamiskogust tavaliselt vähendada 30–50% ja selle mõju on viimasest palju parem.

Tuleb arvutada terviklikud kulud: saagikuse paranemisest, jõudluse stabiilsuse parandamisest ning jäätme- ja ümbertöötlemiskiiruse vähenemisest tulenevad kulude kokkuhoiud tänu suure efektiivsusega inokulandile on sageli palju suuremad kui inokulandi enda hinnavahe.

 

Kokkuvõte ja praktilised soovitused

Andmed kõigepealt: on oluline omada ahju esiosa termoanalüsaatorit, et täpselt mõõta algse sularaua süsiniku-räni ekvivalendi (CE) ja väävli (S) sisaldust. See on ainus alus inokulantide teaduslikuks valikuks.

Väikesemahuline testimine: inokulandi tüübi või klassi muutmisel tehke esmalt ahju esiosa kolmnurkse katseploki katse, et jälgida valge malmi suurust ja grafiidi morfoloogiat, kontrollida kiiresti mõju ja määrata optimaalne lisamiskogus.

Lihtsustamine ja standardiseerimine: Pärast stabiilse tootmise saavutamist tuleks ahju laadimisvalem ja üks domineeriv suure efektiivsusega inokulant võimalikult palju fikseerida, et vähendada tootmismuutujaid, mis on kasulik protsessi juhtimise ja kvaliteedi stabiilsuse tagamiseks.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kõrgjõudlusega malmi keskmise sagedusega ahjus sulatamisel on toote kvaliteedi hüppe saavutamiseks peamine tehniline vahend ühe 75 räniraua eemaldamine ja tõhusate inokulantide teaduslik valimine põhimõttel "tüübi määramine väävlisisalduse järgi, omaduste määramine detaili paksuse järgi ja sordi määramine protsessi järgi".

 

Vigoril on üle 20 aasta kogemust ja professionaalne meeskond valamise ja stantsimise protsessides. Kui teil on küsimusi või vajate tooteid, võtke meiega ühendust aadressil info@castings-forging.com.