Получение биметаллических заготовок центробежным способом

Глава V. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕЛЮЩИХ ВАЛКОВ

5.1 Внедрение разработанного технологического процесса производства мелющих валков в промышленных условиях

Промышленное внедрение технологии получения мелющих валков для пищевой отрасли (мукомольной, кондитерской, пивоваренной) о

существлялось в литейном цехе ООО «Орловский литейный завод им. Медведева».

Производство мелющих валков включает следующие технологические операции:

- плавка металла для получения двухслойной бочки валка;

- отливка двухслойных заготовок бочек валков на центробежной машине;

- механическая обработка бочек валка;

- механическая и термическая обработка полуосей;

- запрессовка полуосей с торцев бочки;

- окончательная механообработка валка;

- балансировка валка;

- нарезка рифлей или нанесение микрошероховатости на поверхности валков.

5.1.1 Плавка металла для получения двухслойной бочки валка

Плавка металла поверхностного рабочего слоя валка производится в индукционной тигельной печи промышленной частоты ИCT-0.4 предназначенной для получения жидкого литейного чугуна, как серого, так и легированного.

Печь обеспечивает интенсивное перемешивание металла с получением однородного химического состава и низкого угара элементов.

В качестве шихтовых материалов применяются:

- чушковый чугун по ГОСТ 805-80 марок Ш, П2, ПЛ1, ПЛ2;

- стальной лом, соответствующий ГОСТ 2787-86 марок 1А и 2А;

- лом (бой) валков из легированного чугуна;

- отходы и лом серого чугуна;

- ферросплавы и лигатуры для легирования и модифицирования чугуна: ферросилиций ФС75 ГОСТ 1415-93, ферромарганец ФМн 70-78 ГОСТ 4755-79, феррофосфор ФФ 14-18 по ТУ 14-5-72-80, феррохром ФХ 650-800А ГОСТ 4557-79, никель металлический Н-3, Н-4 ГОСТ 849-70.

При плавлении металлошихты в печи происходит угар и потери элементов, входящих в ее состав. Угар основных элементов в печи с кислой футеровкой в % от массы элемента в шихте составляет:

Углерод Кремний Марганец Хром

3-5 10-15 8-10 до 10

Общий угар при плавке чугуна в печи ИCT-0.4 не превышает 5-10% от массы шихты.

Все загружаемые в печь материалы должны быть сухими.

Загрузка печи проводится так, чтобы тигель был плотно заполнен шихтой, что позволяет сократить длительность плавки, обеспечить меньшую окисляемость металла, уменьшить износ тигля и потери электроэнергии.

После полного расплавления шихты при температуре металла в печи 1400°С производится отбор пробы на химанализ и производится доводка состава металла добавлением необходимого количества стали и ферросплавов.

Через 25 .30 мин после присадки стали и ферросплавов производится отбор второй пробы на химанализ.

После получения результатов второго химического анализа производится корректировка состава присадкой ферросплавов в печь.

Химический состав базового металла на выпуске из печи должен соответствовать:

С = 3,2 .3,4%, Si = 0,60 .0,70%, Mn = 0,40 .0,70%, P = 0,5 .0,6%, S < 0,10%, Cr = 0,40 .0,60%, Ni = 0,80 .1,0%, Mo = 0,1 .0,3%.

При температуре 1470°С ± 10°С производится отливка технологической пробы.

Технологическая проба должна быть полностью светлой без графитовых включений.

После подготовки металла согласно заданного химического состава производится его выпуск в подготовленный ковш необходимой емкости.

5.1.2 Отливка двухслойных заготовок бочек валков на центробежной машине

Основным агрегатом для получения двухслойных бочек мелющего валка является центробежная машина с горизонтальной осью вращения формы, позволяющая отливать валки с бочкой диаметром до 0,5 м и длиной до 2,0 м.

Процесс отливки заготовок бочек мелющих валков на центробежной машине включает ряд подготовительных операций, от тщательности которых зависит качество будущего изделия.

Основными из этих операций являются следующие:

- сборка формы и заливочного устройства;

- заливка металла в установку центробежного литья. 5.1.2.1. Сборка формы и заливочного устройства

Сборка формы заключается в монтаже изложницы с двух ее торцев крышками. Изложница очищается металлической щеткой от остатков теплоизоляции и устанавливается на сборочную плиту, с предварительно очищенными посадочными местами, на которые устанавливается крышка.

Крышка закрепляется к изложнице клиньями.

После установки крышек изложница укладывается в контейнер для сушки и подогрева до 220 .230°С

Подогретая изложница устанавливается на центробежную машину, после чего в нее вводится теплоизоляционная смесь при вращении с помощью специального устройства - пескосыпа.

Облицовочная смесь равномерно распределяется в процессе засыпки во вращающейся форме, обеспечивая толщину слоя, равную 0,002 м.

Для облицовки изложницы используется песчано-смоляная смесь (песок, смешанный со смолой) в следующей пропорции:

- 95% кварцевого песка марки КО 16;

- 5% связующей смолы сверх 100% типа СФП-011Л по ТУ 6-05-1370-90. Песчано-смоляная смесь наносится на внутреннюю поверхность

изложницы по ходу ее вращения при медленном повороте пескосыпа на 180°С и при частоте вращения формы 700 об/мин.

Продолжительность отверждения слоя смеси составляет 4 мин.

Заливочное устройство футеруется стандартными шамотными изделиями.

Концевая сифонная труба сбоку имеет прорезь длиной 200 мм и шириной 40 мм для обеспечения боковой заливки металла по ходу вращения формы.

Собранная воронка с подставкой окрашивается графитовой краской, сушится переносной горелкой, после чего заливочное устройство устанавливается на центробежную машину.

5.1.2.3 Заливка металла в установку центробежного литья

Температура металла перед выпуском из печи составляет 1480 .1500°С

Выпуск металла осуществляется в подогретый до температуры 400°С поворотный ковш емкостью 1,0 т.

Перед заливкой металла берется проба на отбел. Величина отбела на пробе должна составлять 0,010 .0,015 м.

Ковш с металлом с помощью крана подается к центробежной машине, счищается шлак с зеркала металла и при температуре 1350±10°С заливается через литниковую воронку в центробежную машину (рис. 5.1).

Продолжительность заливки металла рабочего слоя толщиной 0,04 м составляет 15 сек.

После выдержки продолжительностью 3 мин заливается второй слой металла из оставшегося в ковше чугуна, предварительно промодифицированного FeSi 75% из расчета получения содержания Si =1,5 .1,7%.

Скорость заливки металла во вращающуюся форму составляет 160 н/сек.

После окончания процесса формирования бочки валка в форме производится поэтапное снижение частоты вращения изложницы с целью уменьшения вибрации машины до 800 об/мин, а затем до 400 об/мин через соответственно 13 и 14 мин с последующей остановкой вращения формы через 15 мин от начала заливки металла.

После перемещения защитного кожуха в нерабочее положение изложница извлекается из машины и устанавливается на стенд для окончательного остывания отливки.

 Скачать реферат