南非铬矿砂价格 南非铬矿砂价格

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营口市泓佳矿业有限公司

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如何防止生产厚壁大中型铸钢件的重皮缺陷、粘

2021-04-29 16:09:56

在热处理、抛丸后有时可清除留下光洁的铸件表面,有时则粘附于铸件,只能用铲凿、打磨或电弧气刨方法加以清除,严重增加清理、精整工作量。

铬矿砂的主要化学成分是Cr2O3,是一种天然的Fe-Cr氧化矿物,略含一些 Mg和Al,通常存在于火成岩中,主产于苏联和南非。从品质上来说,南非铬矿砂纯度高,质量好。铬矿砂晶粒是十分规则的立方结构,内部复杂,由八个基本结构组成一个晶粒。Al和Mg可分别置换结构中的Cr和  Fe原子,因此不看作杂质。蛇纹石(硅酸镁、硅酸铝)等硅酸盐脉石为杂质成份。理想的铬矿砂,含Cr2O3>46%,含Fe应<30%,呈黑色,比重4.0~4.8g/cm3,堆积密度 2.5~3.0,四筛制AFS细度为50-90。它的传热能力优于其它原砂,耐浸润能力好,且线性热膨胀低于硅砂、橄榄石砂,接近于锆英砂。

在铬矿砂的生产过程中,除了水洗清除原矿中的杂质外,主要的加工工序是磁选,其目的是尽可能地去除原砂中的铁和硅。

实际工作中,即使使用了优质铬矿砂,还会出现皱皮,粘砂缺陷,需要通过调整工艺来改进。

分析皱皮缺陷的形成原因,我们会有如下发现:

脱壳且易清除且能留下光洁铸件表面的皱皮:同体积重皮和紧实的铬矿砂型砂其重量大致相等。说明无浸渗现象产生。皱皮的金属化现象,是由于砂温升到1250℃以上时还原气氛下铬矿表面,砂的体积增大,铁滴相互粘附在一起。冷却时,砂中的树脂已烧尽,空气进入界面的夹层致使铁氧化,把整个表层的砂粘结成一层皱皮缺陷。7 s9 M, h9 s7 }7 z7 P9 X  k8 V: M

难以清除牢固粘附于铸件表面的皱皮缺陷:同体积的重皮试样明显地重于型砂,说明有严重的浸渗产生。经计算型砂中空隙约为25%,称重表明却高于25%,显然砂粒已被熔蚀导致空隙率增大。据分析,这是由于铬矿砂中还原出来的铁滴随后又被氧化,在氧化气氛下与铬矿砂中的硅酸盐杂质化合形成低熔点的铁橄榄石,进而吸收SiO2,软化、熔蚀铬矿砂砂粒,而使空隙增加,而且易被钢液浸渗。铸型表层也可能形成一种三明治式的夹层:型内潮湿的空气形成氧化气氛;铸型表层树脂粘结剂内含有水份,浇注时水汽迁向内部冷凝后又会形成潮湿层而引发成氧化气氛;表面一层则由于树脂的不完全燃烧而是还原性气氛。饶有兴味的是:锆英粉涂料本身中含有34%的SiO2,且有少量的游离的  SiO2杂质,在氧化气氛条件下,氧化铁会侵袭涂料中的SiO2而形成釉质的熔渣,致使SiO2浸蚀部位与钢液相接触,可有34%的接触面积,使重皮粘附于铸件表面,没被熔蚀的ZrO2则仍起分型界面的作用。清除重皮层后粘附点是白亮的金属本色能说明这种现象,而富含铁质的重皮层会产生严重锈蚀。

对于以上现象,有效防止的综合措施是:

1.铬矿砂的浊度应<150ppm。SiO2含量应<1.5%。锆英粉涂料含Fe应<0.5%,游离SiO2应<2.0%。

2.模数5Cm以上的铸件,浇注温度应控制在液相线以上30—50℃范围内。浇注时间以公式计算:GZ(浇注时间)=5.60×G(件重,kg)0.286。如件重为5000kg,浇注时间为37.8秒。浇注流速:砂型浇口及内浇口≤1.0m/s;耐火砖管浇口≤3.5m/s。

3.面砂厚度应在50—300mm。应防止与SiO2体系背砂混杂。树脂粘结刘用量减少,类似于硅砂用的30—50%即可达到要求。

4.钢液含氧量应保持<10ppm。

5.水基锆英粉涂料应彻底烘干。施用双层涂料时,应在首层适当烘干后才施涂第二层。应用烘干器彻底干燥,条件许可时,合箱后用热风烘干器继续烘烤,直至浇包就位待浇前再行撤除,并进一步降低粘结刘中附加物的含量,避免型内产生水汽冷凝。

采取以上综合措施之后,就很少产生重皮缺陷,也能体现出选用铬矿砂作为大型铸钢件铸造砂的优势。


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