Лимебрия burn в большей глубине
Большинство дефектов в литье металла вызваны использованием неправильной литья смеси, что приводит к таким проблемам, как ожог, горячие точки, и другие (1).
Сжечь на вызвано расплавленного металла проникая мелко в песчаную форму, как правило, происходит, когда плесень становится достаточно горячей, чтобы позволить частичное разложение связующего, что позволяет расплавленного металла течь в песок (2). Когда металл является жидким в течение слегка удлиненного периода времени, ожог на также может произойти. Явление обычно происходит в углах, рядом с толстыми разделами литья и на тонких ядрах (3). Неизвестно, сколько времени требуется для получения такого эффекта.
Другой термин для наиболее серьезных случаев ожога на это "проникновение". Именно здесь локализованный перегрев ("горячие точки") вызывает более глубокий приток в форму (4). В целом, хотя, как требуют обработки пост-литья для удаления этих дефектов поверхности.
Тесно связаны с ожогом на является "сжечь в", более правильно известный как синтез. Чистый эффект ожога похож на ожог, но отличается размером и распределением дефектов. Более последующий родственный ожог на явлении sintering компонентов глины и силиката в песке, если присутствует, позволяющ образование силикатов утюга в случае литья утюга/стали. Спекания и таяния этих соединений позволяет расплавленного металла проникать дальше в песчаную форму (5)
Сжечь и сжечь в лишь некоторые примеры поверхностных дефектов, вызванных взаимодействием расплавленного металла и литья песка. Другие дефекты включают те, вызванные переходом элементов от литья песка к металлу и наоборот (например, кремний и фосфор из песка и марганца и железа из металла), вызывая химическое изменение на поверхности (6), и потенциально физические изменения в литье микроструктуры и, следовательно, поверхности и объемных свойств конечного продукта.
Смачивание часто цитируется вопрос в литье, и является фактором, способствующим литейного ожога на. Проявления смачивания сродни многим другим ожогам на явлениях - жидкий металл прилипает к присутствующим пескам и/или оксидам, а это значит, что отлитый продукт не гладкий или даже толщины при высвобождении из формы - его будут засыпать заусенцем и другими дефектами через нерегулярные промежутки времени. Как и в случае с другими дефектами поверхности, эффекты смачивания должны быть удалены путем обработки вручную или другой после литья обработки многообразия. Увеличение времени и затрат на рабочую силу может нанести ущерб нижней строке литейного производства за счет существенного снижения эффективности производства (7).
Наука, стоящая за смачиванием, сложна и включает в себя детальное понимание поверхностной науки. Кратко, однако, смачивание является способность жидкости и твердых поддерживать контакт в результате поверхностных взаимодействий. Если взаимодействие описывается как "сильно смачивания", то он имеет хорошее твердо-жидкое взаимодействие. И наоборот, следует ли охарактеризовать взаимодействие как «плохо смачивание», то степень взаимодействия твердой жидкости низка. Материалы, которые могут уменьшить вероятность сильного смачивания взаимодействий, происходящих идеально подходят для ситуаций, когда ожог может стать проблемой - это является причиной того, что если есть плохое взаимодействие между твердыми и жидкими (песок и / или плесени и металла), то будет меньше или даже потенциально нулевой дефектов поверхности. Следует отметить, что плесень, которая была предметом смачивания не может быть повторно использована в его нынешнем состоянии - еще одно дополнение к расходам. Подробное обсуждение вопроса о пригодности выходит за рамки данной статьи.
Угольная пыль
Угольная пыль – это продукт, производимый при мелком грунте. Как правило, он будет более высокого качества угля, таких как антрацит, а не лигнит. Угли более высокого качества имеют более высокие пропорции чистого углерода и, таким образом, сжигают гораздо более чисто без выброса токсичных газов, таких как те, которые связаны с сжиганием битумного угля. Еще в 1945 году исследования в Великобритании показали, что промышленные условия, в которых уголь использовался в лиохих условиях, были плохими для здоровья - не в последнюю очередь из-за эволюции токсичных газов (8). Использование углей более высокого качества уменьшает количество вредных газов, образующихся в результате снижения уровня серы и битумных материалов.
Угольная пыль является недорогим продуктом и широко используется в плавильной и литьевой промышленности, как часть огнеупори, например. Это критическая добавка к песку зелени и отливки из-за его способности уменьшить / предотвратить дефекты, связанные с связыванием металлов в песках.
Предотвращение лиохих ожогов
Кратко, для предотвращения
литейного ожога;
за счет увеличения количества углеродосодержающего материала в литья формы, количество кокса и блестящий углерод увеличивается. При нагревании эти пиролиты (не горючие) и обеспечивают барьерный слой газа и слой тонкого углерода между расплавленным металлом и формой литья песка. Даже небольшой слой достаточно, чтобы предотвратить значительное количество ожогов, не позволяя расплавленного металла вступать в контакт с песком. Ранее считалось, что образование газообразной оболочки является основным фактором, ограничивающим дефекты поверхности типа ожога, но реализация образования углеродного слоя в значительной степени ограничила газообразный карман вторичной профилактической мерой.
Для обычного литья железа, когда песок или greensand плесень с достаточным содержанием угольной пыли используется, углеводородов в том, что уголь сразу пиролит из-за значительного тепла, вызванного расплавленного металла. Тонкая пленка твердого углерода быстро откладывается в жидко-песчаном интерфейсе, это предотвращает проникновение металла в песок и наоборот и обеспечивает отличную поверхностную отделку, без выступающих металлических заусенцев. Это не смачивающее поведение является неожиданным, поскольку углерод растворяется во многих металлах, но объясняется твердым углеродным слоем (на металле), контактируя с твердым углеродом позже (на песке).
Предложены спецификации для идеализированных типов углерода. Источники угольной пыли, которые в основном антрацит, имеют хорошую коксующиеся мощности, имеют не более 30% летучих веществ по весу, с более чем 0,8% по весу серы и имеют низкое содержание золы являются предпочтительными (9). Патентная литература конца 1960-х годов свидетельствует о том, что с тех пор более качественные сорта угля используются в качестве замены угольной пыли широкого спектра. Авторы патента предположили, что антрацита размером 0,3 мм в количестве до 3% по весу будет достаточно для замены угольной пыли (10). Те же авторы продолжали утверждать, что антрацит при использовании производит большую долю блестящего углерода. Этот блестящий углерод такой же, как "тонкая пленка" на хранение на металл-песок / плесень поверхности, как упоминалось ранее.
Пиролиза не ограничивается углеродистых материалов в форме. Binders может также сломать вниз в этом методе, и в зависимости от компонентов связующего, они могут увеличить или ухудшить поверхность отделки. Уретан и другие органические связующие вещества будут разрушаться таким же образом, как угольная пыль и не обеспечивают дефектов поверхности, а в некоторых случаях, превосходная поверхность отделки. С другой стороны, связующие вещества, содержащие некоторые фураны, сульфонные или фосфорные кислоты, могут пиролизовы в поверхностные дефектоутворные материалы. Пар фосфорной кислоты может веаге с оксидом железа или хромитом (в случае greensand) и образовывать фосфат железа, который может взаимодействовать с компонентами в отлитом хреновом металле. Сульфонические кислоты могут веаге со многими компонентами песка при высоких температурных условиях, в конечном итоге образуя сульфонаты и, наконец, сульфиды. Эти сульфиды могут привести к повреждению литых материалов. Что касается этих химических ожогов на тип эффекты, достаточно угольной пыли в песке может предотвратить их с помощью вышеупомянутых методов.
Угольная пыль в песко-литье смеси связана с повышением давления (11). Такое увеличение, казалось бы, драматические (всего 5% от угольной пыли в зелени смеси приведет к увеличению давления в два раза, что greensand в одиночку), но хорошо в пределах допусков и мало риска для плесени или песка поле. Естественно, повышение давления следует ожидать в связи с эволюцией газов от сжигания угольной пыли, в дополнение к испарению воды из песка. Из-за его небольшого атомного радиуса, единственная потенциальная проблема с повышенным давлением, если есть водород присутствует. Водород может проникать в металл (12).
Как упоминалось ранее, другой тип ожога на является образование силикатов железа, когда кремнезем реагирует с оксидом железа, в результате чего песчинки сливаются и сливаются друг с другом, хранение на литой поверхности, которые трудно удалить (13). Профилактика образования оксида железа является ключом к смягчению этого явления, а также достигается путем пиролиза угольной пыли, производящей уменьшающие атмосферу, в которой окисление железа не может произойти (14). Аналогичные эффекты испытывают с хроматом более низкого сорта, который часто содержит небольшое количество кремнезема. Снижению атмосферы помогает производство водородного газа из пиролиза угольной пыли и других материалов, и это может помочь в предотвращении образования оксидов и силикатов (15).
В дополнение к предотвращению литейного ожога, добавление угольной пыли в песчаную смесь, как говорят, умеренно увеличить сжимаемую прочность песка, вероятно, из-за хороших ассоциаций, образующихся с глиной (16).
В целом, можно с уверенностью сказать, что использование угольной пыли повышает общее качество литья, предотвращая ожог, ожог и другие процессы взаимодействия. Кроме того, не следует забывать, что антрацит может вести себя как огнеупорный материал в своем собственном праве (материал, который является весьма терпимым к физическим или химическим изменениям при воздействии высоких температур) и часть привлекательности антрацита в литейных литья настройки связано с этим свойством. Антрацит как огнеупорный материал подробно обсуждается в других местах на этом сайте.
Операционные соображения
Как и во всех углеводородах, которые могут сгоны, будет производиться количество загрязняющих веществ. Если используемая угольная пыль является порошкообразным более высоким сортом угля, таким как антрацит, он будет выделять значительно меньше опасных загрязнителей (17), чем битумный уголь более низкого сорта (18). Уголь самого низкого сорта (даже ниже битумного) содержит меньше чистого углерода и больше серы и смолистых материалов. Lignite, например, имеет содержание углерода от 20 до 35% - что делает его использование только для производства электроэнергии, поскольку это слишком низкое качество практически для всего остального. Существует такое дело, как слишком много угольной пыли - газовые отверстия, misruns и образование синей кожи на литье все возможные результаты. Кроме того, высокий уровень угольной пыли в зеленом песке может привести к снижению проницаемости и повышению потребностей в влажности. Типичное количество угольной пыли, используемой в песчаных литья формы редко превышает 5%, так как больше, чем это снижает проницаемость песчаной смеси и требует большего содержания связующего веществ (19).
Добавляя к вышеупомянутым преимуществам угольной пыли для предотвращения дефектов поверхности, угольная пыль увеличивает
рефракторичность
зеленой песочной формы, и как таковая плесень может выдерживать более высокую температуру, с угольной пылью, имеющей температуру синтеза свыше 1600 градусов по Цельсию.
Calcined антрацит также было показано, что полезность в борьбе с ожогом на приложениях в качестве источника углерода, где он ведет себя во многом так же, как обычный антрацит, но лучше подходит для литейных заводов, работающих со значительно более высокими температурами литья (20). Возможно, нелогично, однако, кальцинированный антрацит, содержащий наполнители и формовочные песчаные добавки, не имеет каких-либо лучших свойств стабильности по сравнению с их некалицинированными аналогами, или обычными углями более низкого сорта.
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.