I. 소개생산조건과환경의변화로인해주조의다른매개변수는필연적으로변경됩니다. 성형모래공정을제때조정할수 없으면모래시스템이불안정해져결국주물청소가더 어려워지거나스크랩이발생할수 있습니다;

이러한방식으로모래시스템을안정화하기위해원래성형모래공정을조정해야하며, 성형모래의재료구성은주로오래된모래, 원료모래, 벤토나이트및 첨가제로구성됩니다. 성형모래의 95 % 이상이오래된모래이고오래된모래는주물의다른모래대 철비율과코어모래의다른혼합량과같은요인의영향을받아재료구성에매우큰 변동을초래합니다. 따라서성형모래의조성을제어하려면모래혼합시벤토나이트, 첨가제및 원료모래의첨가량을결정하기위해성형모래의유효벤토나이트함량, 유효첨가제함량및 진흙함량을검사해야합니다.

이기사에서는저자의회사의파운드리가실제생산공정에어떻게뿌리를두고있는지간략하게소개합니다. 매개변수의변경에따라성형모래공정은모래시스템의안정성을보장하기위해조정됩니다.

2. 성형모래의주요매개변수정의:

1. 유효벤토나이트함량: 유효벤토나이트 (활성) 함량은메틸렌블루및 기타염료를흡수할 수있는벤토나이트에포함된 몬모릴로나이트광물의특성에따라결정되며, 5의적정을나타냅니다. 00g 성형모래와 0. 20 % 농도시약순수메틸렌블루용액 [mL]; 벤토나이트의표준곡선공식에따라변환 (%)

2. 효과적인첨가제사용량: 몰딩샌드첨가제의가스진화량과비교하여공식을사용하여계산합니다. 즉, 900°C [mL]에서 1. 00g 몰딩샌드의가스진화량에서몰딩샌드내 활성벤토나이트의가스진화량(계산전 측정한평균량)을뺀 다음 1g 첨가제가스부피(%)와비교합니다.

3. 진흙함량: 국가표준 GB/T9442-1998에따르면직경이 20μm 미만인미세분말입자는진흙으로정의됩니다. 슬러지는일반적으로플러싱방법으로제거합니다[2].

4. 성형모래입자크기: 가상의체 표시[3]에따라모래입자의평균크기가반영된 AFS 미세도로표현됩니다;

5. AFS 미세도계산방법: 미국파운드리협회에서지정한 AFS 미세도측정절차및 계산방법은다음과같습니다:

①. 먼저측정할모래샘플의무게를 50g 정도측정하고진흙을씻어낸후 건조시킨다음체에걸러냅니다.

②. 각체에남은모래입자의무게를측정하고품질을기록합니다;

③. 각체에남아있는모래입자의양이총 모래샘플양에서차지하는비율을계산합니다;

④. 각체에남아있는모래입자의양에각 체에해당하는 \"AFS 미세도승수\"를곱합니다;

⑤. 각체 번호에위의제품을더하여합계를구합니다:

⑥. 항목 5에서얻은합계를항목 3의각 체에남아있는모래비율의합으로나누어 AFS 입도를구합니다.

3. 조정계획:

공장에서사용하는모래혼합장비는 DISA 샌드밀과성형장비 KW 정압성형라인이며, 반년동안의데이터통계를사용하여성형모래시스템에대해다음과같은계획을수립했습니다:

1. 통계:

성형호스트의설정값에따라각 상자에추가되는성형모래의양을결정하고각 주물상자의무게와타설시스템의무게및 주물에사용되는코어모래의양에따라각 주물상자의모래대 철비율을계산합니다;

폐모래배출량및 심모래및 부자재사용량통계 ②폐모래배출량및 사용량통계

성형모래시스템분진제거통계

2. 모래조정:

생산상황에따라주물을 2일이상연속생산할경우성형모래부속품(벤토나이트, 첨가제)의첨가량을고정하고성형모래의유효량변화를계산한후 다른주물을연속생산하는동안점차적으로모래대 철비율과첨가량간의관계를확인해야합니다;

성형모래입자크기조정 : 50/100 체의중앙값에따라조정 (실리카모래 50/100 체, 평균미세도의중앙값은 50 [4]), 성형모래의 AFS가 50 이하인경우미세모래 70/140 또는더 미세한새 모래 140/70을추가하여조정하고밀당 30kg-60kg을추가하고입자크기변화를분석합니다.

성형모래의진흙함량조정: 일일먼지제거통계를통해성형모래시스템의진흙함량변화를분석합니다;

넷째, 구체적인조정프로세스입니다:

1. 주조모래대 철비율통계:

(참고: X2B1 실린더바디는일체형샌드코어로주조되므로성형모래를태우지않으므로주조외부성형모래의무게는 \"0\"으로계산됩니다.)

2. 주물의모래대 철비율에따라유효양을조정합니다. 56D 실린더블록의모래대 철비율은 6. 57입니다. 위의주물중 모래대 철비율은실린더블록주물중 가장높습니다. 따라서 56D 실린더블록을먼저테스트합니다:

56D를 3일연속생산했을때 첨가제첨가량은 22kg/밀, 점토첨가량은 33kg/밀로, 첨가제유효량은 4. 55%에서 5. 03%로, 점토유효량은 6. 56%에서 7%로약 0. 5% 증가하여 56D 실린더생산시 모래시스템의균형값보다높은첨가량을조정해야함을의미합니다;

위의데이터분석을통해추가되는보조재료의양은다음과같이조정됩니다:

1) 실린더를재현할때 첨가제양을 19kg/밀로조정하고점토첨가제양이 26kg/밀일때 3일연속데이터통계에따르면첨가제유효량은 4. 36%에서 4. 29%로, 점토유효량은 4. 36%에서 4. 29%로변경된것으로나타났습니다. 7. 22 %가 7. 11%; 유효량은 0. 1% 변동하므로공정조정계획은합리적이며성형모래시스템의균형을보장할 수있습니다;

2) 마찬가지로다른주물에첨가하는보조재료의양과유효량간의관계는실험데이터분석및 이론을통해계산되며, 다른주물을재현할때 적절한보조재료첨가량을조정합니다.

3. 70/140 메시새 모래와 140/70 새모래를사용하여모래크기를조정합니다(프로토타입모래의진흙함량은 11. 42%입니다):

1월 16일부터 1월 21일까지 5일동안총 4257회, 약 4257*3/900=14회, 각사이클의입자크기는약 0. 26(분쇄당) 변화하므로 1월 16일성형모래의 AFS 값은 49입니다. 15; 1월 16일부터 5일동안 70/140의새로운모래를연속적으로추가하여입자크기를조정하고, 밀당 60kg, 1월 21일성형모래의 AFS 값은 52입니다. 84;

1월 25일부터 1월 27일까지 3일동안총 2165회, 약 2165*3/900=7 사이클, 각사이클의입자크기는약 0. 22(분쇄당) 변화하므로 1월 24일모래 AFS = 52. 44, 성형모래의입자크기가 52-53에도달하면 70/140 새모래의연속추가는모래시스템 AFS에거의영향을미치지않습니다. 1 월 26 일부터 140/70 새모래를 3 일연속추가하여조정하고각 연삭마다 60kg을추가하여 128일에모래의 AFS는 54입니다.

(참고 : ①FAW 기업표준은 70/140 석영모래 70, 100, 140 ≥80 %, 그중 70, 100 체질 ≥60 %, 140/70 석영모래 70, 100, 140 체질 ≥80 %, 그중 100, 140 체질 ≥60 % ②각분쇄량은 3 톤이고시스템모래량은 900 톤으로추정됩니다.)

4. 3개월연속진흙함량과먼지제거율비교:

2월부터 3월까지북쪽의추운기후로인해뜨거운먼지가제거된후 냉분진제거파이프라인의먼지가응축되어응고됩니다. 파이프라인을제때청소하지않으면막힘이자주발생하고일일배출량이 4 ~ 8 톤으로다양합니다. 모래시스템의진흙함량은크게변동합니다. 이기간동안먼지제거용량을늘리고진흙함량을줄이는유일한방법은먼지제거장비의풍량을늘리고파이프를준설하는것입니다;

4 월에접어든 후기온이점차상승하고먼지응축및 응고현상이더 이상나타나지않고먼지제거량이점차안정화되어하루평균 7-8 톤의배출량에도달하고진흙함량의변동범위가감소했으며성형모래시스템의진흙함량도새로운모래를추가하거나보조재료추가를줄임으로써줄일수 있습니다. 이두 가지방법의단점은테스트결론에서설명합니다.

5. 테스트결론

1. 모래액세서리의유효양을조절합니다.

벤토나이트결정은가열에의해어느정도손상되며물을첨가하고혼합하면습식결합강도가분명히감소합니다. 고온에서장시간가열하면벤토나이트의결정구조가완전히파괴되어응집력이없는 '죽은점토'가됩니다. 주조두께증가, 낮은모래대 철비율, 높은주입온도및 긴냉각시간은모두벤토나이트의연소손실을증가시킵니다.

성형모래의유효석탄가루가충분한지판단하는가장직접적인방법은주물표면의매끄러움과모래가달라붙는지여부를관찰하는것입니다. 오래된모래의석탄일부는부은용융금속의열로인해연소되어보충이필요합니다. 반면에효과적인미분탄수준을달성하기위해새로운모래, 혼합코어모래및 벤토나이트와같은새로추가된 재료도추가해야합니다. 모래를혼합하는동안추가되는미분탄의총량은연소손실과추가보충량을합산한것입니다. (유효석탄분말은본문의유효첨가제와동일합니다.)

2. 모래크기조정:

고압성형모래의입자크기는일반적으로 50/140이며, 수지모래코어의입자크기는대부분 50/100 또는더 거칠습니다. 코어모래를과도하게혼합하면오래된젖은모래전체가거칠어져모래의투과성이증가하고주조표면이거칠어집니다.

성형모래의입자크기가거칠어지는것을방지하기위해먼지제거시스템의입자를기존모래에재활용할수 있습니다. 또는미세한새 모래를추가하여조정하십시오. 파운드리에서언급했듯이성형모래의 AFS가약 48에도달하면 70/140 또는 140/70 새모래를지속적으로추가하여조정하지만주물이모래시스템의핵심으로부서지기때문에모래의양이이미많습니다. 성형모래의입자크기가견딜수 없을정도로거칠지않은경우, 이렇게많은양의새 모래를지속적으로추가하지않는것이좋습니다. 그렇지않으면성형모래시스템의다른성능지표 (과도한양의새 모래로인한진흙함량, 유효량및 강도)에영향을미칩니다. )에영향을미칩니다;

3. 머드함량조정

진흙함량이증가하면성형모래의투과성이감소하고타설과정에서 "가스폭발"현상이발생하고폭발및 끈적끈적한모래로인해주물이폐기됩니다. 성형모래시스템의진흙함량이너무높아서는안되며, 모래시스템의진흙함량은보조재료의양을줄임으로써줄일수 있지만효과적인벤토나이트함량의감소는성형모래의강도를감소시키고모래를들어올리고저항하는능력을감소시킬것입니다; 감소의효과적인복용량은성형모래의모래점착방지능력을감소시킬것입니다.

진흙함량을조정하기위해새로추가되는모래의양을늘리는경우먼저새로추가된다양한재료가주조모래에서생성하는진흙의양을계산한다음성형모래의진흙함량을공정규정에맞게만들기위해추가해야하는원모래의양을계산할수 있습니다.

기사에서언급했듯이주조공장에서새 모래 30kg을추가할 때마다진흙함량을 0. 1 % 줄일수 있지만새 모래를과도하게추가하면비용낭비가발생할뿐만아니라성형모래시스템에서사용한모래의비율을줄여성형모래의성능을저하시킬수 있습니다. 성형모래가갈라져성형모래의성형능력에영향을미치고주조공정중에모래세척현상이발생합니다;

따라서저자는먼지제거장비를조정하여모래시스템의진흙함량을제어할 수있다면최선의선택이라고생각합니다.

대체로안정화된모래시스템은고품질주물을생산할수 있어야합니다. 이개념을통해우리는변화하는생산조건에따라성형모래공정을지속적으로조정하여생산요구를충족시켜야합니다.