диплом (1235147), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Для доменного процесса требуется прочное, неспекающееся твердое топливо, которое служит не только горючим для нагрева шихты и ее расплавления, но и химическим реагентом для восстановления железа из руды. Естественные виды топлива не обладают необходимыми свойствами, так как они спекаются и не достаточно прочны. Поэтому для доменной плавки применяют твердые топлива - кокс.

Кокс получают в коксовых печах сухой перегонки при температуре 1000° С (без доступа воздуха) каменного угля коксующихся сортов. Для коксования используют смесь углей, взятую в определенном соотношении. В процессе коксования угольная масса размягчается, и из нее начинают выделяться газообразные продукты, а затем она спекается в пористую массу. При выделении газов в процессе коксования эта масса растрескивается и распадается на куски. Газообразование продукты удаляются из печи, направляют в химическое отделение, где из них извлекают бензол, фенолы, каменноугольную смолу и другие ценные продукты. Процесс коксования длиться 14 - 16 ч. Затем кокс вытаскивают из печи и тушат водой или инертным газом. В коксе содержится 80 - 88% С; 8 - 12% золы; 2 - 5% влаги; 0,5 - 1,8% S; 0,02 - 0,2% Р и до 1,2% летучих продуктов. Важным для доменной плавки показателями качества кокса являются зольность и содержание серы, которые должны быть минимальными. Сера- вредная примесь. В процессе плавки она может переходить в металл и ухудшать его свойства. Важное значение для хода плавки имеет размер кусков кокса - кусковатость. Размер кусков кокса должен быть 25 - 60 мм. Кокс должен обладать также высокой механической прочностью, чтобы не разрушаться в доменной печи под действием массы шихтовых материалов. Теплота сгорания кокса состовляет обычно 29,3МДж/кг. (таблица 2.4).

Состав и свойства твердого топлива.

Флюс – материал, который вводится в плавильную печь или ковш для наведения шлака.

В процессе плавки чугуна в вагранках и электропечах зола кокса, формовочные материалы и песок с отходов собственного производства и шихтовых материалов, оплавившаяся футеровка и продукты окисления кремния, марганца, железа образуют шлаки. Такие шлаки содержат большое количество диоксида кремния, с температурой плавления около 1700^о С. Для удаления этих тугоплавких оксидов в виде легкоплавкого шлака вводятся флюсы – добавки известняка, плавикового шпата, доломита и основного мартеновского шлака. Вступая во взаимодействие с окислами, флюсы понижают температуру плавления и повышают жидко текучесть шлаков.

Таблица 2.4

В чистом виде известняк представляет собой углекислый кальций (СаСО₃), который при нагревании разлагается по реакции

СаСО₃СаО + СО₂

Углекислый газ (СО₂) удаляется с газами, а оксид кальция в зоне плавления металла соединяется с двуокисью кремния SiO₂ и образует легкоплавкие шлаки.

Оксид кальция частично соединяется с серой, образуя сернистый кальций (СаS), что уменьшает содержание серы в чугуне.

Известняк флюсовый (ТУ 48-5-64-73) поставляется двух сортов с содержанием СаСО₃ не менее 97 %; SiO₂ не более 0,8 %; MgCO₃ не более 1,7%; Fe₂O₃ не более 0,2 % и Al₂O₃ не более 0,5 %. Большое количество примесей приводит к лишнему расходу известняка, а также увеличивает количество шлака и потери теплоты для его расплавления. Качество известняка определяется по химическому составу и внешнему виду. Известняк должен быть плотным однородным с размером кусков 25 - 120 мм, с содержанием мелочи размером до 25 мм. не более 10 - 12 %.

Для придания шлаку большей жидко текучести, используется кусковый плавиковый шпат (ГОСТ 7618-83) с прозрачным зеленым, розовым или палевым изломом. Чем больше в плавиковом шпате кусков такого рода, тем он чище. Плавиковый шпат представляет собой минерал с содержанием СaF₂ в количестве 75 - 85 %. Его количество в шихте не должно превышать 30 % от общей массы флюсов, содержание примеси кремнезема (SiO₂) 10 - 12 %, а серы и фосфора не более 0,3 % каждого. Недостатком применения плавикового шпата является повышенное оплавление футеровки печей. В кусковом шпате не должно быть загрязняющих примесей (угля, грунта).

Мартеновский шлак основной может применяться в смеси с известняком в соотношении 1:1. Шлак должен содержать до 40 % СаО+MgO, не более 25 % кремнезема (SiO₂), не менее 20 % оксида железа (FeO) и оксида марганца (MnO). Цвет такого шлака обычно серый или темно-серый с пузырчатым камневидным изломом. Не допускается шлак с кристаллическим или стекловидным изломом, красного или зеленого цвета, так как такой шлак содержит слишком много двуокиси кремния (SiO₂). Количество шлака, подаваемого в вагранку, обычно в два раза больше по сравнению с известняком.

В кислых электропечах для образования шлакового покрова применяется сухой кварцевый песок.

Если для увеличения заданных литейный свойств в чугуне необходимо увеличить содержание фосфора, то в качестве флюса можно использовать апатитонефелиновую руду.

1. Подготовка формовочной смеси

1. Формовка на встряхивающих машинах

Встряхивающий механизм и прессующее устройство, смонтированные в станине, состоят из встряхивающего стола, отлитого вместе с поршнем, и прессового поршня, служащего одновременно цилиндром для поршня встряхивающего стола.

Поворотный механизм состоит из поворотного стола, стоек, серьги, рычага, пневмоцилиндра. Стойки прикреплены к станине. Стол поворачиваемся на 180° на цапфах, опирающихся на сухари, смонтированные в головках стоек. При встряхивании сухари скользят по направляющим планкам.

Для удаления излишка смеси с опоки по окончании встряхивания на левой стойке машины имеется скребок, приводимый в движение пневмоцилиндром с системой рычагов. Для закрепления опоки на поворотном столе и предохранения ее от падения при повороте служат пневмозажимы, вмонтированные внутрь поворотного стола.

Работа машин происходит следующим образом. На поворотном столе устанавливается подмодельная плита с моделью и направляющими штырями, после чего устанавливается опока, которая наполняется формовочной смесью. Включается встряхивание. Воздух из магистрали поступает под прессовый поршень и поднимает его вверх до упора в полукрышки. Вместе с пресс-поршнем поднимается встроенный в него встряхивающий стол, который, дойдя до поворотного стола, поднимает его на 5 - 15 мм. и производит встряхивание. Продолжительность встряхивания регулируется пневматическим реле времени. По окончании уплотнения встряхиванием пресс-поршень со встряхивающим столом опускается в исходное положение.

С помощью скребка машины удаляется излишек смеси, и скребок возвращается в исходное положение. На опоку укладывается подопочный щит и пневмозажимами прижимается к опоке. С помощью цилиндра поворота через рычаг и серьгу опока вместе со столом кантуется на 180°. Включается прессование с вибрацией. Усилие прессования через поворотный стол и щеки передается на стойки. Через 5 - 7 с. после раскрытия зажимов производится вытяжка модели. В конце хода вытяжки опока укладывается на роликовый конвейер машины, откуда затем перемещается на цеховой роликовый конвейер. Стол возвращается в исходное положение (рисунок 2.4 и 2.5).

1 – подъемно-встряхивающий стол; 2 — станина; 3 — стойки; 4 — пневматический цилиндр скребка; 5 — скребок; 6 — вибраторы; 7 — поворотный стол; 8 — пневматические зажимы; 9 — воздухораспределитель; 10 — обдувочное сопло; 11 — пневматический цилиндр поворота стола воздушная подушка под прессовым поршнем 5 (см. рисунок 5, б) служит амортизатором ударов: через нее удары встряхивающего стола

Рисунок 2.4 – Общий вид формовочной машины 254М

а — насыпка смеси в опоку; б — встряхивание; в — срезание скребком лишней формовочной смеси; г — наложение подопочного щитка и его зажим; д — поворот стола и прессование; е — вытяжка модели: 1 — модель; 2 — поворотный стол; 3 — встряхивающий стол; 4 — станина; 5 — прессовый поршень; 6 — модельная плита; 7 — скребок; 8 — зажим; 9 — приемный рольганг

Рисунок 2.5 – Кинематическая схема машины 254М

1. Сборка и установка стержней

Порядок установки стержней в форму. Качество сборки форм зависит от порядка установки стержней в форму и их кре­пления. Обычно первыми устанавливают стержни, которые должны располагаться в нижней части полуформы или установ­ка которых в дальнейшем будет затруднена или совершенно не­возможна. Для каждой отливки последовательность установки и крепления стержней определяется технологическими картами. Новые или экспериментальные формы собирают в присутствии цехового технолога или мастера которые указывают последова­тельность установки и крепления стержней и контролируют точ­ность сборки. В дальнейшем эти операции

сборщики выполняют самостоятельно.

Установка стержней:

Небольшие стержни весом до 15 кг. уста­навливаются в форму вручную, а более крупные - при помощи поворотных кран - балок, консольных и мостовых кранов. Крупные стержни должны иметь специальные вески, которые крепятся к каркасам и служат для удобства транспортировки и установки их в форму. Крючками стержни зачаливают за вески, приподнимают и подвергают контрольному осмотру.

Перед установкой стержня на соответствующую знаковую часть формы наносится слой прокладочной глины, чтобы обеспе­чить плотную посадку стержня и полную изоляцию вентиля­ционного канала от возможной заливки его жидким металлом. При сборке вентиляционные отверстия форм и стержней должны обязательно совпадать. Вентиляционный канал в знаке формы сделан душником. Для изоляции вентиляционных кана­лов при малых размерах знака слой глины накладывают на знак стержня, при больших - на знак формы.

После установки стержня в знаковую часть его слегка оса­живают для более плотной посадки на прокладочной глине. В дан­ном случае слой прокладочной глины укладывается в знак формы (если стержень уста­навливается на несколько зна­ков, то указанная операция проделывается со всеми знака­ми). Для удаления газа в стер­жневом знаке формы предусмо­трен вентиляционный канал, выходящий в разъем формы. При таком способе вывода га­зов из стержня вентиляцион­ный канал после установки стержня засыпается крупным кварцевым песком или гарью, имеющей большую газопрони­цаемость.

Стержневой знак в форме для боковых (подводных) стер­жней делают не­сколько большим, чтобы стер­жень можно было опускать в него сверху и затем устанавли­вать в горизонтальной полости в требуемом положении. После установки стержень следует прижать для обеспечения плот­ной посадки, а образовавшую­ся между знаками формы и стержня полость, а также вен­тиляционный канал по разъему засыпать кварцевым песком.

При установке в форму мелких стержней не требуется нанесения слоя прокладочной глины, так как между знаком формы и стержня в этом слу­чае получаются небольшие за­зоры.

Крепление стержней: При разработке технологического про­цесса изготовления форм стараются исключить стержни, кото­рые необходимо устанавливать и закреплять в верхней полуфарме. Несмотря на это, при изготовлении сложных отливок приме­нение стержней, закрепляемых в верхней полуформе, вызывается технологической необходимостью. Способы крепления стержней в верхней полуформе различны, и зависят от конфигурации и ве­са стержней.

В процессе сборки необходимо тщательно контролировать размеры форм. При изготовлении единичных отливок контроль размеров ведут метром, линейкой, угольником, кронциркулем и нутромером. Толщину стенок отливки, некоторые криволинейные поверхности, которые нельзя проверить измерением, контролируют прокладкой глиняных конусов (маяков) или валиков, имеющих высоту на 3-5 мм. больше тела отливки. Конус или валик сдавливается в верхней полуформой или стержнем при контрольной сборке.

1. Описание работы сушила для сушки стержней и форм

В литейных цехах машиностроительных заводов для сушки и подсушки стержней и форм получили распространение механизированные вертикальные и горизонтальные сушила, работающие в автоматическом режиме с технологическим оборудованием цеха. Вертикальные конвейерные сушила применяют для сушки литейных стержней при температуре от 250 до 400° С. Стены сушила выполнены из закрепленных на каркасе панелей, состоящих из двух металлических листов, внутреннее пространство между которыми заполнено изоляцией из шамотного кирпича. Внутри рабочего пространства сушила помещены полочный конвейер и топка (газовая или мазутная). Рабочее пространство разделено на две камеры вертикальной перегородкой, не доходящей до верха сушила. В первой камере происходит нагрев и сушка стержней, во второй - охлаждение. Загрузку стержней на полки конвейера и выгрузку их производят через окна, расположенные с противоположных сторон сушила внизу. Горячие газы из топки выходят через отверстия в своде топки, высушивают стержни и затем уходят через отверстие в стенке в дымовую трубу. Вентилятор, установленный на каркасе сушила, засасывает частично рециркулируемые газы и частично свежий воздух, попадающий в камеру охлаждения через окно выгрузки, а затем подает их в топку для разбавления свежих горячих продуктов горения и в отводную трубу для создания эжекции.

Характеристики

Список файлов ВКР