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高钛型护炉球团矿焙烧工艺研究

高钛型护炉球团矿焙烧工艺研究
高钛型护炉球团矿焙烧工艺研究

环式焙烧炉讲解

furnace) baking (ring type 环式焙烧炉 国内外碳素焙烧炉发展状况 环视焙烧炉是生产碳素制品最关键的大型热工炉窑设备,对一个预焙阳极生产厂而言,环式焙烧炉的基建投资占整个碳素厂总投资的50%~60%,而且焙烧炉设计及技术的先进性对产品的质量单位投资的产能、能耗及能源综合利用、炉子寿命、产品生产成本都有很大的影响,焙烧炉火道墙结构的设计,材质的选择和施工工艺是设计焙烧炉最关键的技术。 碳素生产企业环式焙烧炉火道墙采用砖砌结构,由轻质耐火砖、粘土耐火砖、异型耐火砖砌筑而成。根据焙烧炉火道墙尺寸的不同,每条火道墙重约7~9吨,砖层多打40层。在生产过程中,依照工艺要求反复地升降温(1250℃~1300℃),降温(20℃~30℃),每次装、出炉时,天车夹具、碳素产品都不可避免地会碰撞到火道墙上,这样火道墙就会发生变形,变形达到一定程度,就必须拆除重砌。火道墙主要损坏形式:传统工艺采用耐火砖加耐火泥浆砌筑,采用了卧缝打灰、立缝不打灰的砌筑工艺,这样会出现砖缝泥浆脱落,影响了火道墙的整体结构强度。由于砌砖更多的注重了火道墙的牢固性,但忽视了火焰的流向,不可避免地出现温度死角,对产品的均匀性造成影响。在生产过程中由于产生不均匀热膨胀以及频繁升降温和装出焙烧品的撞击,造成火道墙变形,继而火焰不走正道→温度死角→温差变大→炉箱变形等恶性循环,能耗增大,降低炉体寿命,出现频繁中小修。 目前国内碳素焙烧炉的设计是50年代从国外引进的技术,火道墙采用砖砌筑结构,经历了半个世纪,并为大多数碳素厂所采用。随着生产实践的进一步深入,该技术的一些技术问题也逐渐暴露出来。 (1)边火道墙向外突出或整体倾斜,使料箱变窄,装出炉困难; (2)中间火道向内外凹陷,使火道变窄,影响热流气体的流动和燃烧效果; (3)火道墙裂缝严重,导致漏风漏料,影响产品质量,增大热能损耗,破损比较严重的火道墙必须进行中修、大修,由于火道墙是由小块耐火砖砌筑而成,拆除一条火道墙大约需要7~8小时,重新砌筑需24小时左右,拆除并重砌一条火道墙就必须搬运近17吨的材料,这不仅给修炉工作带来困难,而且给车间的正常生产增加难度。特别是环式焙烧炉是以循环方式作业,留给维修、拆除、重砌火道墙的时间非常紧张,通常在炉温还有80℃~90℃时就必须开始刨修,工作环境极为恶劣,反过来又影响施工质量,形成恶性循环。 我国用在环式焙烧炉上的耐火材料质量与国外同类产品相比,有较大的差距,高温抗蠕变性,荷重软化点,高温热稳定性等理化指标及产品外形尺寸精确度。加之生产管理,操作等方面的影响,我国碳素焙烧炉火道墙的平均使用寿命为80~100炉次,国外焙烧炉一般达到150炉次。 在市场竞争日趋激烈的今天,各类产品都必须以优质廉价来赢得市场,炭素制品也不例外。若焙烧炉火道墙变形严重,势必影响产品的质量,特别是影响产量,增加生产成本,不能满足生产需求,难以取得良好的经济效益。 针对砖砌火道墙存在的上述缺陷,国外多家碳素制品生产公司对火道墙结构的设计,材质的采用及砌筑方式等方面作了大量研究的改进,据有关资料报道,美国贝克莱和利德汗姆公司对火道墙的砌筑方式进行了大胆创新,采用异地预砌墙的方法,整体吊运到现场安装。提高了焙烧炉的产量及砖减轻了劳动强度,改善了施工环境,该技术大大缩短了施工时间, 砌火道墙的质量。鉴于我国耐火砖型尺寸的精确度及各类碳素厂起重设备受限,实现异地整体预砌、整体吊装难以实现。 我国环形焙烧炉技术共经历两个发展阶段。第一阶段50~70年代环式焙烧炉基本上未跳出苏联援建时的炉型框架,只在局部结构上有所改进,总体上看来,基本上环式炉技术落后。第二阶段,从80年代开始至今是我国环式炉向新环式炉转变时期。

耐火材料及型壳制备.

课题名称耐火材料及型壳制备课次授课日期 授课班级 授课地点 教学目的与 要求学习目标: 1.了解不同型壳的特点。 2.掌握涂料的制备方法。 3.掌握制壳工艺各步骤的要领。 能力目标:能根据铸件特点正确型壳种类,配制符合要求的涂料,能根据特点制定型壳工艺。 素质目标:培养学生团队合作能力,具体问题具体分析的能力。 重点难点及解决方法重点: 1.制壳工艺 2.水玻璃粘结剂难点: 1. 型壳的焙烧 教学设计(方法、教具、手段、内容)方法:讲授 教具:模料样品模组 手段:多媒体 内容: 一、型壳的选择 1.常用熔模铸造型壳 2.型壳选择依据 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 2. 水玻璃粘结剂 三、制壳工艺 1. 准备工作 2.工序 3.涂挂涂料 4.撒砂 5.干燥 6.硬化 7.脱模8.型壳的焙烧 课外作业阅读相关章节,浏览精品课程网站

授课内容耐火材料及型壳制备 一、型壳的选择 1. 常用熔模铸造型壳 2.型壳选择依据 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 2.水玻璃粘结剂 三、制壳工艺 1. 准备工作 2. 工序 3.涂挂涂料 4.撒砂 5.干燥 6.硬化 7.脱模 8.型壳的焙烧10min 5min 10min 10min 10min 5min 10min 10min 10min 10min 5min 5min

授课内容备注 一、型壳的选择 1. 常用熔模铸造型壳 A 水玻璃型壳 价格低廉、型壳耐火度低,表面不够光洁,尺寸精度低,脱蜡 时容易酥烂,硬化时污染环境 B 硅溶胶型壳 硅溶胶价格适中,型壳服役性能好,制壳时不放出有害物质, 处理和配制工艺简单,造型时间长。 C 硅酸乙酯型壳 耐火度高,强度大,铸件尺寸精度和表面粗糙度都好,但价格 昂贵,配好后保质期短。 D 复合型壳 面层和背层用两种涂料,可以兼顾两者的优点。 2.型壳选择依据 主要根据产品的精度和工艺要求来选择,在能够满足工艺要求 的前提下,尽量选择成本低的型壳,选择是应注意粘结剂和耐火材 料的配比。 二、耐火涂料的配制 1.耐火涂料的工艺性能与控制 耐火涂料是用粉状耐火材料和粘结剂按比例组成的悬浮液。型 壳的耐火度、高温化学稳定性、热膨胀性、强度、型腔表面的质量 主要取决于耐火材料和粘结剂本身的性能,以及耐火涂料的工艺性 能。 耐火涂料的工艺性能主要有粘度、涂挂性、分散性和稳定性等。 耐火涂料的粘度大小决定了流动性好坏、涂料层厚度及涂覆层

锌沸腾焙烧炉工艺操作规程

锌沸腾焙烧炉工艺操作规程(部分) 3 工艺流程 6#沸腾炉锌精矿焙烧工艺流程(见图1)。 4 4.1 焙烧目的: 在焙烧时尽可能将锌精矿中的硫化物氧化生成氧化物及生产少量硫酸盐,并尽量减少铁酸锌、硅酸锌的生成,以满足浸出对焙烧矿成分和粒度的要求及补充系统中一部分硫酸根离子的损失。同时得到较高浓度的二氧化硫烟气以便于生产硫酸。 4.2 锌精矿沸腾焙烧原理: 锌精矿沸腾焙烧就是利用具有一定气流速度的空气自下而上通过炉内矿层,使固体颗粒被吹动,相互分离而呈悬浮状态,达到固体颗粒(锌精矿)与气体氧化剂(空气)的充分接触,以利化学反应进行。其主要化学反应如式(1)~式(6): 2ZnS+3O2 ====2ZnO+2SO2 (1)

ZnS+2O2====ZnSO4 (2) 3ZnSO4+ZnS====4ZnO+4SO2 (3) 2SO2+O2 2SO3 (4) ZnO+SO3 ZnSO4 (5) XZnO+YFe2O3XZnO.YFe2O3 (6) 5 原材料质量要求 5.1 入炉混合锌精矿:应符合Q/ZYJ0 6.05.01.01—2005《混合锌精矿》的规定。 5.1.1 化学成分(%): Zn≥47 S:28~32,Fe≤12,SiO2≤5,Pb≤1.8,Ge≤0.006,A s≤0.45 ,Sb≤0.07,Co≤0.015 Ni≤0.004。 5.1.2 水分:6%~8%。 5.1.3 粒度小于14mm,无铁钉、螺帽等杂物。 5.2 工业煤气(%):应符合Q/ZYJ15.02.01—2003《工业煤气》的规定。 要求煤气压力在3000Pa以上,煤气流量不小于6500m3/h。 6 工艺操作条件 6.1 沸腾焙烧 6.1.1 鼓风量:14000 Nm3/h~30000Nm3/h 6.1.2 鼓风机出口压力:12kPa~16kPa 6.1.3 沸腾层温度:840℃~920℃ 6.1.4 炉气出口负压:0~30Pa 6.2 余热锅炉 6.2.1 出口烟气温度:340℃~390℃ 6.2.2 出口烟气压力:-100Pa~-200Pa 6.2.3 汽包工作压力:4.01MPa±0.3MPa 6.2.4 过热器出口蒸汽温度:380℃~450℃ 6.2.5 给水温度:100℃~105℃ 6.3 旋涡收尘器 6.3.1 入口烟气温度:330℃~380℃ 6.3.2 出口烟气温度:320℃±10℃ 6.3.3 入、出口烟气压差:800Pa~1200Pa 6.4 电收尘 6.4.1 入口烟气温度:280℃~340℃ 6.4.2 出口烟气温度:≥235℃ 6.4.3 出口烟气压力:-2450Pa~-2700Pa 6.5 排风机 6.5.1 入口烟气温度:210℃~300℃ 6.5.2 入口烟气压力:-2650Pa~-2900 Pa

熔模铸造的工艺流程

熔模铸造的工艺流程 时间:2010-04-21 10:18来源:unknown 作者:36 点击:9次 2009年07月15日 熔模铸件尺寸精度较高,一般可达DT4-6(砂型铸造为DT10~13,压铸为 DT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精 2009年07月15日 熔模铸件尺寸精度较高,一般可达DT4-6(砂型铸造为DT10~13,压铸为 DT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm。熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。由此可见,采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。 熔模铸造方法的另一优点是,它可以铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。中国精密铸造、中国铜合金精密铸造、中国不锈钢铸造生产企业,新疆精密铸造欢迎您。 1)适应范围广。铸造法几乎不受铸件大小、厚薄和形状复杂程度的限制 , 铸造的壁厚可达 0.3 ~ 1000mm, 长度从几毫米到十几米 , 质量从几克到 300t 以上。最适合生产形状复杂 , 特别是内腔复杂的零件 , 例如复杂的箱体、阀体、叶轮、发动机汽缸体、螺旋桨等。 2)铸造法能采用的材料广 , 几乎凡能熔化成液态的合金材料均可用于铸造。如铸钢、铸铁飞各种铝合金、铜合金、续合金、铁合金及钵合金等铸件。对于塑性较差的脆性合金材料 ( 如普通铸铁等 ) , 铸造是惟一可行的成形工艺 , 在工业生产中以铸铁件应用最广 , 约占铸件总产量的 70% 以上。 3)铸件具有一定的尺寸精度。一般情况下 , 比普通锻件、焊接件成形尺寸精确。 4)成本低廉、综合经济性能好、能源、材料消耗及成本为其它金属成形方法所不及。

焙烧炉操作规程

第二章焙烧主控操作规程 焙烧炉主控操作规程 一.主要职责及任务 1.负责把氢氧化铝焙烧成合格的氧化铝。 2.作为车间生产控制中心,是班组各项工作的中心调度,负责班组内部工作的协调,负责班组各项工作的汇总、反馈,负责对外工作的联系汇报,负责外部信息的收集及传达。班长不在时行使班长的权利,负责班长的工作。 3.负责通过计算机中心远程开启设备,调整焙烧炉各参数,使之保持正常值。 4.严格执行上级下达的技术经济指标,降低消耗,提高经济效益。 5.严格执行各项规章制度,认真填写岗位交接班记录和各项操作记录。 6.负责本岗位所有设备和环境卫生的清理及各种工器具的管理工作。 二、工艺流程及原理 工业生产的湿氢氧化铝一般含有6~8%的附着水。在焙烧过程中,当氢氧化铝受热达到100℃以上时,附着水即被蒸发脱除,当温度达到225℃时,氢氧化铝先脱掉两个分子的结晶水,变成一水软铝石;继续加热到500℃~560℃时,一水软铝石又脱掉最后一个分子的结晶水,变成无水的r-AL2O3。脱水反应式如下:

225℃ AL2O3.3H2O======= AL2O3.H2O+ 2H2O 500℃~560℃ AL2O3.H2O===========r-AL2O3+ H2O 在500℃~560℃温度下焙烧得到的r-AL2O3是很分散的结晶质的氧化铝,需要进一步提高焙烧温度,才能结晶并且长大为粗颗粒。将r-AL2O3加热至900℃时,它开始转变为α-AL2O3,此时转化速度很慢,提高温度则转化速度加快。在1050℃~1200℃下维持足够的时间r-AL2O3才完全转变为α-AL2O3。 从成品过滤送来的氢氧化铝(含水率≤5%)卸入L01给料仓(Ф3000×8200mm)经棒式阀卸到电子计量给料机(DEM1480),计量后送入螺旋给料机(Ф600×3200mm).螺旋给料机将氢氧化铝送入文丘里闪速干燥器。从P02顶部排出的烟气(320℃)经烟道进入文丘里闪速干燥器的地步和氢氧化铝混合进行热交换,氢氧化铝附水在闪速干燥器内蒸发干燥。经干燥后的氢氧化铝被烟气、水蒸气带人P01(Ф3950×9736mm)进行气固分离,P01温度大约145℃。如果从P02来的烟气不足以平衡氢氧化铝附水的蒸发量,需要采用干燥热发生器T11来补充热量。 从P01顶部排出的含尘废气进入电收尘(BABW100m3)净化,由排风机(Q=252000m3/H、P=8800pa)将其送入烟囱排放。粉尘排放浓度小于30mg/Nm3,达到国际标准。电除尘器收下的粉尘由斜槽送入气体提升泵,再由气体提升泵送入冷却器C03的上升管内。尾气接入系统

气体悬浮焙烧炉教材

气体悬浮焙烧炉教材 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

一、回转窑的描述: 氢氧化铝焙烧是氧化铝生产工艺中最后一道工序,焙烧的目的是在1000℃左右的高温下把氢氧化铝的附着水和结晶水脱除后,从而生产出符合电解要求和其他用途的氧化铝。 自1856—1892年以来,分别由法国萨林德厂和奥地利人拜耳研究发明碱-石灰烧结法和利用苛性碱溶液直接浸出铝兔矿生产氧化铝的拜耳法以来,已有100多年的历史了,截止到1963年,世界各国氧化铝厂基本上都采用回转窑焙烧氢氧化铝来生产氧化铝的工艺流程。 回转焙烧窑的长度一般都在100米左右,直径在3米左右,有2%左右的斜度。在开始下料前,首先要点燃安装在窑前的油枪,把窑内的温度加热到1000℃以上后,开始下料,入窑后的湿氢氧化铝随窑体的旋转由窑尾被送到窑头,而热气流从窑头向窑尾流动,使湿氢氧化铝在窑内经过烘干、脱水、晶型转变等物理化学变化而焙烧成氧化铝。 根据物料在窑内发生的物理化学变化,可以将窑从窑尾起划分为以下四个带: 1、烘干带:此带的主要作用是去除附着水,入窑后的湿氢氧化铝并参和电收尘来的窑灰由30℃左右被加热到200℃左右,附着水全部被蒸发,烘干带的热气则由600℃左右降低到250—350℃左右出窑,经旋风收尘器至电收尘后排入大气层。 2、脱水带:此带的主要作用是去除结晶水,氢氧化铝由200℃左右继续被加热到900℃左右,全部脱除结晶水变为嘎马氧化铝(γ—氧化铝),而此带的温度由1050℃左右降到600℃左右。 3、煅烧带:此带的主要作用是进行晶型转变,火焰温度可达1500℃左右,嘎马氧化铝(γ—氧化铝)转变为阿尔法氧化铝(α—氧化铝),焙烧温度在1100—1200℃左右,物料在窑内停留40—45分钟左右。

砂型铸造工艺流程

砂型铸造工艺流程 砂型铸造工艺流程图 制作木模-造型-熔化-浇注-落砂-冒口拆除-检验入库 熔模铸造工艺 失蜡铸造现在称为熔模铸造。这是一种很少切割或不切割的铸造工艺,是铸造行业的一项优秀技术。它被广泛使用。它不仅适用于各种类型和合金的铸造,而且可以生产出比其他铸造方法具有更高尺寸精度和表面质量的铸件,甚至复杂的、耐高温的、难以加工的、其他铸造方法难以铸造的铸件也可以通过熔模精密铸造来铸造。 熔模铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为一个古老的文明,中国是最早使用这项技术的国家之一。早在公元前几百年,中国古代劳动人民就创造了这种失传的铸蜡技术,用来铸造钟鼎和具有各种精美图案和文字的器皿,如春秋时期曾侯乙墓的青铜板。曾侯乙墓雕像板的底座是多条龙缠绕在一起,首尾相连,上下交错,形成一个中间镂空的多层云纹图案。这些图案很难用普通的铸造工艺来制作,而失蜡法的铸造工艺可以利用石蜡无强度、易雕刻的特点,用普通的工具雕刻出与曾侯乙墓的雕像板相同的石蜡工艺品,然后加入浇注系统,经过上漆、脱蜡、浇注,得到精美的曾侯乙雕像板 现代熔模铸造法在20世纪40年代实际应用于工业生产当时,航空喷气发动机的发展要求制造具有复杂形状、精确尺寸和光滑表面的耐热合金部件,如叶片、叶轮和喷嘴。由于耐热合金材料难以加工,零件形状复杂,因此不可能或难以用其他方法制造。因此,需要找到一

种新的精确的成型工艺。因此,现代熔模铸造法借鉴了古代传下来的失蜡铸造法,通过对 材料和工艺的改进,在古代工艺的基础上取得了重要的发展。因此,航空工业的发展促进了熔模铸造的应用,熔模铸造的不断改进也为航空工业进一步提高性能创造了有利条件。 中国在20世纪50年代和60年代开始将熔模铸造应用于工业生产此后,这种先入为主的铸造技术得到了极大的发展,并已广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、燃气轮机、电信仪器、武器、医疗器械、切割工具等制造业,以及工艺品的制造。所谓的 熔模铸造工艺简单地指用易熔材料(如蜡或塑料)制作易熔模型(称为熔模或模型),在其上涂覆几层特殊的耐火涂层,干燥并硬化形成整体外壳,然后用蒸汽或温水将外壳上的模型熔化,然后将外壳放入砂箱中,在其周围填充干砂,最后将模具放入穿透式烘烤器中进行高温烘烤(例如,当使用高强度外壳时,脱模后的外壳可以不造型直接烘烤)、模具或外壳 熔模铸件尺寸精度高,一般可达CT4-6(砂型铸造CT10~13,压铸CT5~7)。当然,由于熔模铸造工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素很多,如模具材料的收缩、熔模的变形、加热和冷却过程中模壳的线性变化、合金的收缩率以及铸件在凝固过程中的变形等。因此,普通熔模铸件的尺寸精度相对较高,但其一致性仍有待提高(使用中高温蜡材料的铸件的尺寸一致性有待提高)用 压制熔体模具时,采用型腔表面光洁度高的型材,因此熔体模具的

氧化铝循环沸腾焙烧炉及其耐火材料的选择

氧化铝循环沸腾焙烧炉及其耐火材料的选择 中铝山东分公司为提高氧化铝生产工艺和技术装备水平,从德国卢奇公司引进一套产能为1600t/d氧化铝工艺技术及自动化水平高的流态化循环沸腾焙烧炉。1997年9月点火烘炉、投运。随后安装的一套于2001年11月点火。此套装置所用的耐火材料内衬为硅酸钙板、轻质浇注料、耐火浇注料、耐火粘土砖和耐火纤维及锚固件。 一、氧化铝循环沸腾焙烧炉及其耐火材料的选择 1、氧化铝循环沸腾焙烧炉的组成 氧化铝循环沸腾焙烧炉用来焙烧氢氧化铝,由圆锥形旋风筒、文丘里烘干器、沸腾焙烧炉、喂料螺旋、流态化冷却机、循环床、卸料槽、下料管及风管和烟道组成。设备形状基本为圆筒形,最大设备外径5.8m,高度32m,设备外壳由钢板焊制,内衬采用不定形耐火材料、耐火砖、硅酸钙板及耐火纤维组成,并有锚固件联接固定,整个装置各个设备之间相互联接,构成一个密封的、整体性较强的结构装 置。

2、氧化铝沸腾焙烧炉用耐火材料的选择 本装置最高炉温约1100℃,最高压力约12.5kPa,最高流速48.5m/s,焙烧时间约30min,即整个焙烧过程在高速、高温下完成。由于所处理的氧化铝物料硬度较大,流动性好,对氧化铝产品质量的要求严格,任何内衬杂质的混入都直接影响产品的性能,因此,要求耐火材料必须满足下列条件:耐高温、耐磨损、高强度、热稳定性能好,整体性及密封性强。 在选用国产代用耐火材料时,应遵循三条原则:①保证所选各种耐火材料的理化指标满足卢奇公司的要求;②保证所选耐火材料有良好的施工性能,尤其是耐火烧注料;③所选耐火材料必须经过实践验证。根据这三条原则,经对国内十几家有实力的耐火材料生产厂家进行实地考察、比较筛选后,最终选择了6家耐火材料厂,经过与国外耐火材料的各项性能指标进行对比,所选用的国内耐火材料和卢奇公司的耐火材料性能指标接近,有些性能指标甚至超过了国外指标 (见表1)。 二、氧化铝循环沸腾焙烧炉耐火材料的应用

制造工艺详解——铸造

制造工艺详解——铸造 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。 一、铸造的定义和分类 铸造的定义:是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造,详细的分类方法如下表所示。 砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。 精密铸造:精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。 铸造方法分类 二、常用的铸造方法及其优缺点 1. 普通砂型铸造

制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。 砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分 为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。 工艺参数的选择 加工余量:所谓加工余量,就是铸件上需要切削加工的表面,应预先留出一定的加工余量,其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。 起模斜度:为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。 铸造圆角:为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹,防止铸型的尖角损坏和产生砂眼,在设计铸件时,铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。 型芯头:为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气,模样和型芯都要设计出型芯头。 收缩余量:由于铸件在浇注后的冷却收缩,制作模样时要加上这部分收缩尺

碳素焙烧炉的介绍

碳素焙烧炉的新老产品对比介绍 碳素焙烧炉是将高压成形后的各种碳素制品,在隔绝空气的条件下按规定的焙烧温度进行间接加热,从而达到改善制品的导电、导热性能,提高制品强度的一种热工设备。 碳素焙烧炉按其结构划分为炉底、侧墙、火道墙、横墙、炉顶和烟道。 国内外通常使用的炭素焙烧炉有两种形式,即敞开式环式焙烧炉和有盖式焙烧炉。这两种焙烧炉主要用于铝用炭素阳极与阴极焙烧和炼钢电极焙烧。目前,我国铝用炭素阳极焙烧均采用敞开式环式焙烧炉。生产实践表明焙烧炉的热利用率和热损失约各占一半,每吨炭素阳极成品的燃料消耗一般在2.4GJ/t~3.2GJ/t(约折合一般重油60kg/t~80kg/t)。目前国际上有些发达国家的先进焙烧炉在阳极原料要求十分苛刻和沥青被完全燃烧(新技术)的条件下,燃料消耗可以降到1.8GJ/t~1.9GJ/的重油。因此,降低铝用炭素阳极焙烧炉的燃料消耗,一直是炭素行业长期探索和研究的重大课题。 多年来,国内外在炭素焙烧炉节能降耗方面,针对炉体结构、焙烧工艺和燃料燃烧等进行了大量的研究工作,尚没有注意到焙烧炉的辅助设备对能耗的影响。目前,我国绝大多数炭素企业使用的焙烧炉是上世纪九十年代末开发的,炉面配置的辅助设备沿用了传统的铸铁圈/铸铁盖/铁皮盖、重油燃烧器座、气体燃烧器、热电偶架、测温测压架和测负压架,而材质均为普通铸铁和普通钢材,设备笨重简陋,而且功能是配合测温仪表、测压仪表和控制系统来完成对炉温和能源输入的测量控制。由于焙烧炉与炉面辅助设备接口直径过大,导致炉面温度高,损失了大量的热能,增加了燃料消耗;同时,由于辅助设备结构和材质有较大的缺陷,致使产品使用寿命短且操作劳动强度大。因此,必须研发一组新型炭素焙烧炉炉面接口测控组件,解决上述存在的各种缺陷,提高企业的经济效益和社会效益。 新型炭素焙烧炉炉面接口测控组件由炉口变径盖、配套座、平口塞、新型燃烧器、新型热电偶支架、新型测温测压探头、新型负压探头组成。该组件实现了: 1、新型变径炉盖将接口直径由300mm减少到70mm,面积缩小77%,明显降低散热量,减少热损失,炉面温度及环境温度相应降低; 2、变径盖的配套底座直接镶嵌于炉面接口内壁,增加了炉面辅助器件与炉面接口处的密封性,保证负压操作,稳定炉况; 3、组件中各工件结构及材质的优化,耐火浇注料材质的变径炉盖和配套座、平口塞代替了传统的铸铁组件,重量明显降低,使用寿命和性价比得到提高,劳动强度相应减轻。 新型碳素焙烧炉产品与传统产品的效果对比 图-1图-2

碳素公司煅烧焙烧炉砌筑工程承包合同

合同编号: 包头东方希望碳素有限公司 煅烧炉、焙烧炉砌筑工程 承 包 合 同 建设单位: 签订日期:年月日

第一部分协议书 发包人(全称):包头东方希望碳素有限公司(以下简称甲方) 承包人(全称):黄冈市华厦机电热工设备有限公司(以下简称乙方) 承包人资质等级:炉窑工程专业承包贰级 承包人安全生产许可证号:(鄂)JZ安许证字[2005]00151-02 依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规,遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则,双方就本建设工程施工事项协商一致,订立本合同。 一、工程概况 工程名称:包头东方希望碳素有限公司煅烧炉、焙烧炉砌筑工程 工程地点:包头东方希望碳素有限公司厂区内。 工程施工范围及施工内容: 1、施工范围:煅烧炉、焙烧炉砌筑。具体内容划分以项目通知书为准。 2、施工内容 煅烧炉砌筑:钢承重平台以上炉体的耐火砖、硅砖、保温砖、红砖、纤维毡、石棉板、铁皮等砌筑以及观火孔、调温孔、下料座、清扫口等铸件安装,烘炉完毕后炉顶及炉墙保温涂抹料的施工。 焙烧炉砌筑:整个炉体内耐火砖、保温砖、预制块、耐火泥及耐火纤维制品等砌筑,连通火道的浇筑料现浇,炉顶炉面块的安装。 二、合同工期 开工日期:以项目通知书为准; 竣工日期:以项目通知书为准; 总日历天数:煅烧炉50天,焙烧炉70天。 筑炉人员:乙方承诺,煅烧炉大工80人、小工60人;焙烧炉大工70人、小工40人。 三、工程质量标准及安全保证 1、质量保证及技术要求 详见《煅烧、焙烧筑炉技术标准和要求》 2、安全保证 1)为确保无安全质量事故和工程事故发生,做到文明施工,施工单位必须提出行之有效的施工安全技术防范措施。 2)在工程施工过程中,发生一切不安全的人身伤亡事故所造成的任何后果全权由乙方负责,甲方概不负责。

桥壳铸造工艺设计规范

桥壳铸造工艺设计规范 1 适用范围 本标准适用于铸钢桥壳工装、模具、检具等设计制图及铸造工艺设计工作规范。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括戡误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 6414-1999 《铸件尺寸公差与机械加工余量》 JB/T 5106-1991 《铸件模样型芯头基本尺寸》 GB/T 11351-1989 《铸件重量公差》 3术语和定义 3.1铸件的最小壁厚:在一定的铸造条件下,铸造合金液能充满铸型的最小厚度。 3.2铸件的临界壁厚:当铸件的厚度超过了一定值后,铸件的力学性能并不按比例地随着 铸件厚度的增大而增大,而是显著下降,存在一个临界厚度。 3.3铸钢件相对密度:浇注钢液重量与铸件三个方向最大尺寸的乘积之比。因而往往小于 铸件密度。 3.4吃砂量:模样与砂箱壁、箱顶(底)、和箱带之间的距离。 4铸造工艺设计原则 4.1铸造工艺设计必须满足产品铸件质量和对环保的要求,有利于实现优质、高产、低耗, 改善劳动条件,安全生产,提高生产标准化、通用化、系列化水平; 4.2铸造工艺设计必须能够提供清晰、完整、正确、统一的资料输出:过程流程图、铸造 材料清单、过程潜在失效模式及后果分析(PFMEA)、控制计划、铸造工艺图、铸造工艺卡、作业指导书等。 5铸造工艺设计程序 5.1铸件结构工艺和铸件的先期质量策划 5.1.1 铸造产品的设计阶段,应组成产品设计人员和铸造工艺设计人员的项目小组进行设计潜在失效模式及后果分析,分析的主要内容应包括铸件质量对产品结构的要求,铸造工艺对产品结构的要求及铸造工艺对环保的要求是否全部满足。 5.1.2 铸件质量对产品结构的要求 5.1.2.1 铸件的最小壁厚(见表1)

蓄热式焙烧炉说明书

一,设备简介 蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热,被加热的高温空气进入炉膛后,卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流,同时往稀薄高温空气附近注入燃料,燃料在贫氧(2%~20%)状态下实现燃烧。同时,炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空,将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换,常用的切换周期为 30~200秒。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态,从而达到节能目的。 1.实现了蓄热体温度效率、热回收率和炉子热效率三高 作为一个回收烟气余热的燃烧系统,温度效率、热回收率和炉子热效率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标。国内外大量生产实际的测试数据表明,在适当的换向周期下,经过蓄热体后的高温空气温度和进入蓄热体的烟气温度十分接近,仅差100℃左右,温度效率高达95%左右,热回收率为80%左右。炉子热效率得到了较大的提高。 2 . 加热质量好,氧化烧损小 由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴,而且助燃空气的切入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样,从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的弊病,同时也减少了高温氧化烧损的可能性。由于炉温的均匀程度大大提高,被冶炼的物料加热质量得到了充分保证。

3.节能效果显著 蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统比,热回收率大大提高,节能效果特别明显,其节能率往往达到40~50%。这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能的。 4.适用性较强,能用于多种不同工艺要求的工业炉 由于蓄热式燃烧系统的炉温均匀性好,炉温波动小,不存在高温区过分集中及火焰对工件的冲刷等问题,所以它的适用范畴较宽。目前己在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、玻璃熔化炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上使用。不论是采用蓄热式燃烧器的炉子或蓄热式工业炉,在实际运行中都比较稳定可靠,取得了比较好的经济效益和社会效益。 5.建设投资相对不高,投资回收期短 从全国冶金行业已经改造或新建的二十余座蓄热式工业炉情况来看,将传统燃烧方式的工业炉改造为蓄热式工业炉的投资比仍采用传统燃烧方式的炉子要高,但是在同等要求下新建蓄热式工业炉与新建传统燃烧方式的工业炉投资基本相当或略有上升。蓄热式工业炉与传统燃烧方式工业炉在建设投资的比较上并没有显示较大的优势,但是在投资回收期的缩短上体现了强劲的优势。如果考虑到由于炉温均匀而导致加热质量提高、氧化烧损减少,由于加热能力的提高导致产量的增加等方面的收益,则综合经济效益更加可观。 二,主要技术参数

熔模铸造工艺流程

熔模 铸造工 艺流程 旧蜡 ---- 绿色、棕色 蜡(模)料处理 工艺参数: 除水桶 搅拌时温度110-120 C 搅拌时间 8-12 小时 静置时温度 100-110 C 静置时间 6-8 小时 静置桶 静置温度 70-85 C 静置时间 8-12 小时 保温箱 温度 48-52 C 时间 8-24 小时 二、 操作程序 模料处理 涂料制备 重 —? 复 多 次 磨 内 浇 口 * K512模料 模料主要性能: 灰分 铁含量 熔点 针入度 型壳干燥 (硬化) 蜡 厂 ~注—又 后 , £ 1 砂 模* 理 料卜 熔 料 牌 焊 补 模 为 号: 灰分的10% < % 83 100GM C -88 C (环球法)60C±「C (25C) 450GM(25C )收缩率 %% 颜色 新蜡 兰色、 深黄色 < % 抛 光 或 机 加 工

1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中,先在105-110C下置6-8小时沉淀, 将水分泄掉。 2、蜡料在110-120 C下搅拌8-12小时,去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85 C的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中,静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中,保温温度48-52 C,保温时间8-24小时后用于制蜡模。 5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中,保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时,蜡应慢没缸壁流入,防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住,避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温,防止温度过高现象发生。 &作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火,慎防火灾。 压制蜡(熔)模 一、工艺参数 室温20-24 C 压射蜡温50-55 C 压射压力保压时间10-20S 冷却水温度15± 3C 二、操作程序 1、从保温槽中取出蜡缸,装在双工位液压蜡模压注机上,使用前应去除蜡料中空 气及硬蜡。 2、将模具放在压注机工作台面上定位,检查模具所有芯子位置是否正确,模具注 蜡口与压注机射蜡嘴是否对正。 3、检查模具开合是否顺利。 4、打开模具,喷薄薄一层分型剂。 5、按照技术规定调整压注机时间循环,包括压射压力、压射温度、保压时间、冷 却时间等。 6、每次循环完毕,抽出芯子,打开模具,小心取出蜡模,按要求放入冷却水中或 存放盘中。注意有下列缺陷的蜡模应报废: A因模料中卷入空气,蜡模局部有鼓起的;B蜡模任何部位有缺角的; C蜡模有变形不能简单修复的;D尺寸不符合规定的。 7、清除模具上残留的模料,注意只能用竹刀,不可用金属刀片清除残留模料,防止模具型腔及分 型面受损。 8、合上模具,进行下次压制蜡模。

多层自悬式焙烧炉炉床关键

多层自悬式焙烧炉炉床关键 施工工艺的控制 张克亮(攀钢冶金工程技术有限公司修建分公司邮编 617062) 摘要:针对多层自悬式焙烧炉这种国内少有的炉型结构、独特高难度的炉窑施工技术,我单位从长期施工中发现,炉床的稳定性对整个焙烧炉周期寿命起决定性影响,因此,本文从炉床砌筑工艺中的预砌筑、拱胎支设、炉床砌体砌筑和砌体养护等四个关键工序如何实行有效控制进行了介绍,侧重于实际操作方面的总结,以形成较为成熟的现场作业经验。 关键词:焙烧炉床结构预砌筑拱胎灰缝 一、前言 攀钢钒制品在国内市场占有率达80%,在国际市场的占有率为20%,攀钢将在“十一五”末,成为世界上最大的钒制品生产基地。多层自悬式焙烧炉是钒制品生产的重要热工设备,89年从德国引进(当时为国内独有),攀钢现有8 座。其使用寿命和检修周期直接决定了攀钢钒制品的生产能力。如何提高砌筑质量,做好关键砌筑工艺的控制,从而延长检修和更换炉床的周期,是我们施工单位长期研究的课题。 从1989年开始至2008年,我公司在长达二十年新建、检修过程中,从无到有,通过摸索实践,积累了不少施工经验,形成了系统而独特的多层焙烧炉耐火内衬施工工艺,但在以往实际施工中,常见问题是刚施工完后出现炉床下沉和局部塌陷甚至坍塌,因此克服焙烧床下沉,如何对关键施工工艺进行有效控制和持续改进非常重要。 二、炉床的承重自悬原理及施工工艺分析 (一)、炉床的承重自悬原理。多层自悬式焙烧炉结构比较独特,炉内结构主要由多层悬空炉床、内衬大墙、中心轴及旋转耙臂组成,每层炉床由多环标准、异形耐火砖组合砌筑而成,整个炉床上表面呈水平面,下表面为斜拱面,每层床子重约6—8吨(奇偶层数重量不一),无任何依托支撑自悬结构。炉床自悬原理:一是整个炉床四周与炉子大墙紧密粘合,在径线方向上与床子均布荷载形成力偶平衡。二是主要依靠下表面以一定拱角形成拱的托力。三是切向每环砖之间以及同环每块砖间的自身粘合。因此,这种炉型国内少有,施工技术也罕见,技术要求高,难度大。见图1。

砂型-压铸铸造工艺详解1

铸造(founding) 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛胚因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间.铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。 铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:①普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。铸造工艺通常包括:①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。 铸造工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料,它是以一种金属元素为主要成分,并加入其他金属或非金属元素而组成的合金,习惯上称为铸造合金,主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。 金属熔炼不仅仅是单纯的熔化,还包括冶炼过程,使浇进铸型的金属,在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。为此,在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试,液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。有时,为了达到更高要求,金属液在出炉后还要经炉外处理,如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。 不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。以应用最广泛的砂型铸造为例,铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料,如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料,以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质,选择合适的原砂、粘结剂和辅料,然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机和叶片沟槽式混砂机。后者是专为混合化学自硬砂设计的,连续混合,速度快。 造型造芯是根据铸造工艺要求,在确定好造型方法,准备好造型材料的基础上进行的。铸件的精度和全部生产过程的经济效果,主要取决于这道工序。在很多现代化的铸造车间里,造型造芯都实现了机械化或自动化。常用的砂型造型造芯设备有高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。 铸件自浇注冷却的铸型中取出后,有浇口、冒口及金属毛刺披缝,砂型铸造的铸件还粘附着砂子,因此必须经过清理工序。进行这种工作的设备有抛丸机、浇口冒口切割机等。砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序,所以在选择造型方法时,应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求,还要经铸件后处理,如热处理、整形、防锈处

环式焙烧炉

环式焙烧炉 (ring type baking furnace) 一种由若干个结构相同的炉室呈双排布置,按移动的火焰系统运转,对压型生制品进行焙烧热处理的热工设备。 概况 组成环式焙烧炉炉子的各炉室之间既可连通,也可切断。生产时,把几个炉室串连起来组成一个火焰系统。(见彩图插页第l5页)其运行情况见图1。燃料从l3号炉室给入并燃烧,这里成为温度最高的炉室,完成对生制品焙烧后,高温废烟气并不立即排人烟道,而是在负压抽力的作用下依次流经 14、15、16、1、2号炉室,利用其余热对生制品进行焙烧前的预热,在这一过程中,烟气温度逐渐降低,从2号炉室流出后,已无再利用的价值,便经连通罩排入烟道。于是从l3号至2号炉室便构成一个火焰系统。l3号炉室是加热室,l4号至2号炉室是预热室。7号至l2号炉室是焙烧完的制品通行冷却的炉室,冷却制品的空气或者是靠12号炉室的负压从大气中吸进,或者是靠鼓风机强制鼓人。冷却用空气在流经7号至l2号炉室时,与进入冷却温度高达1000℃的制品发生热交换,既冷却了制品,又加热了自身(一般可达800℃以上)。然后进入13号炉室供烧料燃烧。起到提高热利用率和焙烧温度的目的。6号至3号炉室则分别处于出炉、修炉、装炉,待加热作业阶段,是预备炉室。炉子运行一定的间隔时间后,l3号炉室的制品焙烧结束,停止向其供热,将燃烧装置移至14号炉室,l3号炉室进入冷却阶段,l4号炉室变成加热室,由于火焰系统少了一个炉室需要增加一个炉室,所以在移动燃烧装置的同时将连通烟道的连通罩从2号炉室移至3号炉室,使3号炉室进入火焰系统,形成15号至3号炉室为预热室,8号至l3号炉室为冷却室,其余4号至7号炉室则为预备室,环式炉的运行就是火焰系统按一定的作业周期这样周而复始的循环。火焰系统一个一个炉室地沿环形路线移动,所包含的炉室号逐渐在变换。对于火焰系统中的每一个炉室都依次经历烟气预热、焙烧和冷却阶段,然后进行预备作业。由上可见,对于

精铸硅溶胶型壳工艺的改进

精铸硅溶胶型壳工艺的改进 一. 前言: 众所周知,全球精铸界通用的硅溶胶型壳工艺存在三大缺点: 1.成本高。 2.制壳周期长。 3.铸件脱壳性差(型壳残留强度高)。 据统计,表面层型壳通用的耐火料锆英石砂、粉占型壳原辅材料成本的48%,占总生产成 本的10%(平均值)[1] 。优质锆英石资源稀缺,因而寻找它的代用品或减少其消耗量是 当今国内外精铸界共同关心,重点研究的课题之一。 “快干”硅溶胶的推广应用和真空干燥设备的逐步完善,缓解了制壳周期长的缺点。由于硅 溶胶型壳高温强度高(是水玻璃型壳的6.7倍),其相应的残留强度也高(是水玻璃型壳 的2.8倍),因而铸件的脱壳性能比水玻璃差得多。加之大部分生产的精铸件是结构复杂 的中小件,型壳残留强度高会严重影响后处理工序生产效率和增加材料工时成本、降低铸 件表面质量,延误交货期。 我们通过学习国内外同行的先进经验,经过多年的努力研究和实践,在降低硅溶胶型壳 生产成本和改善脱壳性方面取得了一定成效,特向精铸界同仁作一介绍,以期达到抛砖引 玉的目的。 二. 表面层制壳工艺的改进: 〈一〉. 锆英石粉料的代用— 长期以来锆英石是全球精铸业首选的型壳表面层耐火料。正如2007年美国精铸学会(I CI)第54届年会论文所言:“锆英石与多种合金反应低、密度高、热化学性能好,要寻找 替代用品是困难的”。[2] 1. 美国在2006年前面层涂料的典型工艺是在锆英粉中掺加5-10%(质量)的熔融石英粉。其主要目的是:降低成本,提高铸件尺寸精度和改善脱壳性、透气性。国外重点工艺改进

方向是:充分利用熔融石英纯度高,杂质少,密度和热膨胀系数小,加上高温“析晶”,低 温“相变”的特点,使型壳在高温时保持高强度而在低温时因相变产生剧烈收缩(-3.7%)致 使型壳残留强度大大降低,从而使铸件脱壳性、透气性、尺寸精度提高。自2007年起,通过技术改进美国已有80%的精铸企业表面层涂料中的熔融石英粉掺入量已提高至50%(按 体积比为68.7%)。其中更有20%工厂其石英掺入量高达75%(按体积比86.8%,锆粉仅 占14.2%)[3] 2. 我们根据分析和试验证实其工艺改进的关键技术要点有两方面: a.通过采用高致密度即优良级配的粉料提高了表面层涂料的工艺性能。其中主要是“覆盖性”(涂层平均厚度δ)和致密性(粉液比n或粉料在涂料中的体积浓度k%)两项。以往进口原包装澳大利亚锆粉配制的涂料其粉液比多为:n=3.2-3.7(ηΦ4=40±5s)而近年来已 提高到n=3.9-4.6。国内加工的锆粉则仍大部分为n=2.5-3.7。 b.在表面层涂料中加入少量(0.1%-0.2%占硅溶胶质量)“分散剂”。它可在不影响涂料其 他工艺性能前提下提高了涂料平均厚度(δ)15-25%(表三)。同时还能改善涂料的均匀性,悬浮性。使涂挂性和均匀性很差的熔融石英在锆英粉—硅溶胶涂料中掺入量有原5-10%提 高到50%-75%。试验和生产实践充分证明了上述结论。

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