 |
Производство отливок в кокили
|
|
|
|
Изготовление отливок в кокили по сравнению с литьем их в песчаные разовые формы имеет несомненные достоинства и экономические преимущества:
· существенно повышается размерная точность и уменьшается шероховатость поверхностей отливки, что снижает припуски на ее механическую обработку. Последняя иногда полностью исключается, что повышает прочность отливки, так как литая поверхность всегда лучше сопротивляется изнашиванию и коррозии;
· практически все отливки имеют плотную и мелкозернистую структуру, что повышает их механические свойства и гидроплотность;
· кокильную литейную форму используют многократно; за счет уменьшения расхода металла летникову^о систему или ее отсутствия повышается выход годного литья;
· улучшаются условия труда, и повышается производительность;
· уменьшается брак отливок;
· создаются благоприятные предпосылки для комплексной механизации и автоматизации производства отливок, а также уменьшения их себестоимости.
Чаще всего в кокиле используют в условиях крупносерийного производства. При изготовлении простых отливок из алюминиевых сплавов их партия должна быть не менее 1500 шт., а сложных 1200-1500 шт. Если отливка может быть получена только литьём в кокиль, то серийность её партии не ограничивает целесообразность использования этого вида обработки.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОИЛЬНОО ЛИТЕЯ ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА
1.Входной контроль исходных материалов для приготовления кокильных покрытий.
1. Для защиты кокилей от теплового воздействия жидкого металла и увеличения срока их службы, а также для улучшения качества поверхности получаемых отливок, применяются кокильные краски (покрытия) на основе материалов с низкой теплопроводимостью.
|
|
|
2. Входному контролю подлежат ниже перечисленные материалы для приготовления кокильных красок:
ü мармаллит (пылевидный кварц);
ü бентонит (глины формовочные бентонитовые);
ü стекло жидкое;
ü графит черный.
3. Исходные материалы поступают на завод в готовом виде, хранить исходные материалы необходимо в закрытых емкостях, исключающих возможность контакта с водой и другими жидкостями.
2.Приготовление и нанесение на рабочие поверхности кокилей специальных покрытий. Подготовка кокиля к заливке.
1. При производстве кокильного литья из чугуна применяют теплоизоляционное покрытие кокилей и противопригарную краску.
2. Теплоизоляционное покрытие целесообразно наносить в качестве облицовочного слоя на рабочие поверхности кокилей один - два раза в смену.
3. Противопригарная краска наносится на рабочую поверхность кокилей перед каждой заливкой металла.
4. Теплоизоляционное покрытие и 4 д|ротивопригарная краска наносится на рабочую поверхность кокилей инжекционным воздушным распылителем (пульверизатором).
5. Приготовление теплоизоляционного покрытия и противопригарной краски, нанесение их на рабочие поверхности кокиля:
5.1. Состав теплоизоляционного покрытия:
-пылевидный кварц - 50% (42 кг.);
-бентонит -25% (21кг.);
-жидкое стекло (модуль) - 25% (21кг.);
-вода (сверх 100%) - до плотности 1,10-1,15 г/см3.
5.2. 3алить в смеситель 40-50 литров воды и 21 кг. жидкого стекла, интенсивно перемешать раствор в течение 2-3 минут.
5.3. Продолжая интенсивное перемешивание раствора, ввести в него небольшими порциями предварительно взвешенное количество пылевидного кварца. Раствор интенсивно перемешать в течение не менее 5 минут.
5.4. 3алить в смеситель 20-30 литров воды, интенсивно перемешивая раствор ввести в него небольшими порциями расчетное количество бентонита. Раствор перемешивать не менее 5 минут, после чего произвести отбор полученной краски для контроля плотности. Отбор краски из смесителя производить открытием вентиля в нижней части смесителя.
|
|
|
5.5. При необходимости довести плотность теплоизоляционного покрытия до требуемых параметров (1,10-1,15 г/см3).
5.6. Теплоизоляционное покрытие должно быть однородным, не содержать сгустков и комков, плотность краски (покрытия) определять с помощью денсиметра.
6. Приготовление противопригарной краски: 6.1.Состав противопригарной краски приведен ниже в таблице 4:
табл.4
| Графит черный | -70% | - 120 кг. |
| Пылевидный кварц | - 10% | - 17 кг. |
| Стекло жидкое | - 10% | - 17 кг. |
| Бентонит | - 10% | - 17 кг. |
| Вода (всверх 100%) до плотности 1,25-1,28 г/см3. |
6.2. 3алить в смеситель для противопригарной краски 60-80 литров воды и 17 килограмм жидкого стекла, интенсивно перемешать раствор в течение 2-3 минут.
6.3. Продолжая интенсивное перемешивание раствора, ввести в него небольшими порциями предварительно взвешенное количество пылевидного кварца и бетонита. Перемешай^ полученный раствор в течение не менее 5 минут.
6.4. 3алить в смеситель дополнительно 30-40 литров воды, интенсивно перемешивая раствор загрузить в него мелкими порциями расчетное количество графита черного. После окончания загрузки графита перемешать раствор в течение не менее 15 минут, после чего произвести отбор полученной краски для контроля ее плотности. Отбор краски из смесителя производить открытием вентиля в нижней части смесителя.
6.5. При помощи денсиметра произвести контроль плотности краски, при необходимости довести ее водой до требуемых параметров (1,25-1,28 г/см3.).
6.6. Краска должна быть однородной, не содержать сгустков и комков, плотность краски должна соответствовать требуемым параметрам.
7. Краску (покрытие) хранить в закрытой металлической емкости. Время хранения краски практически не ограничено.
8. Перед использованием краску (покрытие) следует интенсивно перемешать в течение не менее 15 минут и замерить плотность.
9. Нанесаение теплоизоляционного покрытия и противопригарной краски на рабочие поверхности кокилей.
9.1. Рабочие поверхности верхней и нижней половины кокиля очистить металлической щеткой от ржавчины, мусора, остатков предыдущих покрытий. При помощи воздушного инжектора удалить с рабочей поверхности кокилей пылевидные остатки материалов.
|
|
|
9.2. Внимательно осмотреть состояние рабочих поверхностей кокилей. Рабочие поверхности не должны иметь трещин, разгара, поднутрений, заливов металла, наслоений предыдущих слоев краски.
9.3. В течение 1,5-2 часов произвести равномерный газовый нагрев кокилей.
9.4. Температуру нагрева кокиля контролировать контактной термопарой ТХА, закаченной в кокиль. При достижении температуры кокиля 110-150°С отключить газ и приступить к нанесению красок на рабочие поверхности кокиля (максимально допустимая температура кокиля перед нанесением краски 180-200°С.
9.5. Вначале на разогретый кокиль наносится теплоизоляционное (белое) покрытие. Покрытие наносится на поверхность кокиля вручную инжекционным распылителем, угол наклона оси факела распыла* к рабочей поверхности кокиля ~45°. Оптимальное расстояние от головки распылителя до окрашиваемой рабочей поверхности кокиля 180-200мм.
9.6. Толщина слоя покрытия не должна вызвать искажение размеров отливок, слой краски должен быть равномерным, без наплывов и подтеков (ориентировочная толщина слоя - 0,2-0,5 мм,).
9.7. В течение рабочей смены теплоизоляционное покрытие наносится на рабочую поверхность кокилей дважды: в начале смены и в середине.
9.8. При помощи воздушного инжектора нанести на теплоизоляционное покрытие кокиля противопригарную (черную) краску. При этом необходимо соблюдать требования, аналогичные при нанесении теплоизоляционного покрытия - угол наклона оси факела распыла к рабочей поверхности кокиля ~45°С, расстояние от головки распылителя до окрашиваемой рабочей поверхности кокиля 180-200мм. Слой краски должен быть равномерным, без наплывов и подтеков, ориентировочная толщина слоя - 0,2-0,5 мм.
9.9. При помощи мостового крана и бесконечных цепных чалок грузоподъемностью 2,0-1,5 тонн произвести сборку кокиля.
9.10. На предварительно разогретую до 110-150°С литейную чашу нанести распылителем теплоизоляционное покрытие и противопригарную краску. Установить литейную чашу в собранный кокиль.
|
|
|
ЗАЛИВКА КОКИЛЕЙ
1. Требуемый химический состав чугуна и его ковшовая обработка (модифицирование) регламентированы данными таблицы 5:
Табл.5
| Вид плавильного оборудования | Химический состав, % | Модификатор | ||||||
| С | Si | Мп | Сг | Р | S | Кол-во (%) | Марка | |
| Индукционная печь | 3,5-3,7 | 2,5-2,3 | 0,4-0,7 | до 0,20 | до 0,12 | до 0,10 | 0,4-0,3 | ФС 65 |
| Коксовая вогранка | 3,3-3,6 | 2,4-2,2 | 0,5-0,7 | до 0,20 | до 0,20 | до 0,12 | 0,2-0,3 | ФС 65 |
Примечание: 1. в вариантах химического состава чугуна большему содержанию С
соответствует меньшее содержание 81 и наоборот.
2. размер кусков модификатора ФС 65-1-8 мм, модификатор
вводить под струю металла при заполнении ковша.
2. Чугун из ИЧТ-10 и коксовой вагранки выпускать в технически исправные крановые ковши 0=1,8 т., предварительно прогретые газовой горелкой до красного каления футеровки (800-900 °С). Т чугуна на выпуске из ИЧТ-10 и вагранки - 1420-1450°С.
З. После заполнения барабанного кранового ковша 0=1,8 т. металлом в количестве 150-200кг. при помощи совковой лопаты ввести под струю модификатор ФС 65, предварительно подготовленный по фракционному составу и прогретый газовой горелкой до температуры не менее 100°С. Расход модификатора - согласно таблице 5.
4. Уровень металла в заполненном ковше не должен превышать 7/8 высоты ковша. Оперативно скачать шлак с ковша в шлаковую.
5. Залить пробу чугуна «на отбел» и для экспресс-анализа химического состава металла.
6. Допустимая величина отбела пробы - нёоолее 1,0-1,5 мм., в случае превышения величины отбела пробы, произвести корректировку химического состава чугуна за счет увеличения содержания С и 81 до эвтектического состава чугуна (Со +1/3 81 = 4,3%).
7. Подать мостовым краном или передаточной тележкой ковш с металлом в зону заливки кокилей.
8. Температура заливки кокилей чугуна 1350-1300°С (замер температуры производить оптическим пирометром).
9. Время разливки модифицированного чугуна не должно превышать 12-15 минут, остаток металла слить с ковша в индукционные печи ИЧТМ-6 (ИЧТ-10) или в изложницы, предварительно подогретые до 100-150°С и покрашенные кокильными красками.
10. Заливку металла в кокиль производить равномерной струей, не прерывая металл на всем протяжении заливки. Высота струи металла должна быть минимальной и не превышать 80-100 мм. С целью предотвращения попадания в отливку неметаллических включений в течение всего периода заливки кокиля литниковую чашу держать наполненной жидким металлом в количестве не менее 2/3 ее высоты. Не допускать заливки металлом верхней поверхности (вентил, каналов) кокилей.
|
|
|
11. После окончания заливки кокилей, установить ковш с остатками металла на землю, снять клещами вручную литейную чашу с кокиля.
12. при помощи бесконечных чалок и мостового крана снять верхнюю половину кокиля.
13. Выдержать отливку в кокиле в течении 1-2 минут, необходимых в соответствии с технологической картой для кристаллизации чугуна конкретного наименования отливки.
14. Произвести вручную кантовку кокиля с отливкой на 180°С, зафиксировать кокиль в этом положении при помощи фиксатора.
15. С целью обеспечения и своевременного извлечения отливки из кокиля, производить одновременные синхронные удары двумя стальными кувалдами Q5кг. по толкателям в кокиле (удары по толкателям производить крест на крест).
16. После извлечения отливки из кокиля, необходимо вручную вернуть его в исходное положение (кантовку кокиля производить за цапфу, а не за сам кокиль). Зафиксировать кокиль вручную в рабочем положении при помощи фиксатора.
17. Вследствие конструктивных особенностей кокилей некоторых наименований отливок (в частности - «Крышка магистрального люка») изменяется порядок извлечения отливки из кокиля. А именно, после охлаждения (выдержки) отливки в кокиле в течение 1 минуты и удаления клещами вручную литейной чаши при помощи мостового крана и бесконечных цепных чалок, снять за цапфы вешнюю половину кокиля с отливкой.
18. Соблюдая меры предосторожности и правила техники безопасности с помощью системы толкателей и стальной кувалды произвести выбивку отливки из кокиля.
19. Если в конструкции кокиля не предусмотрена система толкателей или если их применение не обеспечивает извлечение отливки из кокиля аварийную выбивку отливки производить при помощи стального ломика длиной 0,5-1,0м. (в зависимости от конструкции кокиля) и стальной кувалды Q= 3-5кг.
20. Перед каждой заливкой кокиля на его рабочие поверхности и литниковую чашу наносить противопригарную (черную) краску.
21. После каждой заливки кокиля контролировать визуально качество противопригарного покрытия. В случае неоднородности покрытия, наличия подтеков и наплывов краски произвести очистку старого покрытия кокиля металлической щеткой. После чего нанести на рабочую поверхность теплоизоляционное (белое) покрытие и противопригарную краску.
22. В ходе эксплуатации кокилей контролировать их температуру нагрева (контроль производить термопарой ТХА). Рабочая температура кокиля должна находиться в пределах 110-150°С, для получения тонкостенных отливок из серого чугуна без отбела температуру кокиля следует превысить до 150-220°С.
23. При превышении рекомендуемой температуры кокиля, заливку кокилей металлом временно прекратить, полуформы кокиля раскрыть, чтобы ускорить теплоотвод и охлаждение кокилей.
24. В середине смены обязательно нанести на очищенную от старой краски поверхность кокиля теплоизоляционное (белое) покрытие, а затем - противопригарную краску.
4.ОБРУБКА ОТЛИВОК, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЛИТЬЯ.
1. После охлаждения отливок «корпус» до температуры не выше +30°С произвести их увязку стальной проволокой ф 5−6 мм ГОСТ 3282-74. Количество отливок «Корпус» в одной связке - не более 10 шт., количество проволок в связке - 1 шт. (проволоку пропустить через центральное отверстие 10 отливок и надежно закрутить концы проволоки).
2. Условно годные отливки «Корпус» обрубить кувалдой по периметру (обрубке подлежат заливы, превышающие предусмотренные требованиями чертежа габаритные размеры отливки).
3. Произвести опиловку по периметру отливок «Крышка» на стационарном наждачном круге.
ТРЕБОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ
К работе по плавке чугуна дуплекс-процессом ИЧТ-Ю -ИЧТМ-6 допускаются лица не моложе 18 лет, годные по состоянию здоровья, специально обученные и аттестованные, знающие правила эксплуатации индукционных миксерных печей МЧТМ-6, настоящую инструкцию, прошедшие инструктаж по технике безопасности.
Рабочие должны быть своевременно обеспечены спецодеждой, спецобувью, индивидуальными средствами защиты, согласно действующих норм:
Ø костюм суконный для горячих цехов,
Ø сапоги кирзовые,
Ø шляпа войлочная
Ø щиток защитный (очки),
Ø рукавицы брезентовые.
Невыполнение правил и инструкций по безопасности труда является нарушением производственной и трудовой дисциплины, виновные в этом привлекаются к ответственности согласно Правилам внутреннего распорядка и действующего законодательства о труде.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДО НАЧАЛА РАБОТЫ.
1. Надеть спецодежду-брюки должны быть поверх сапог, куртка поверх брюк, спецобувь, индивидуальные средства защиты.
2. Подготовить рабочее место, убрать все лишние предметы, сырые места засыпать сухим песком.
З. При отключенном напряжении произвести вместе о (старшим мастером) осмотр оборудования лечи ИЧТМ-6.
4. Проверить исправность механизма наклона„|рш, техническое состояние крышки тигля печи, шлаковый, ограждений, блокировок и о всех замеченных неисправностях и неполадках доложить мастеру, старшему мастеру.
5. Особое внимание уделить состоянию футеровки тигля печи – не допускается наличие трещин, углублений, разгара футеровки. Максимальный износ футеровки не должен превышать 25% первоначальной толщины.
6. Осмотреть проходы, по которым будут транспортироваться ковши с металлом, при необходимости освободить их от посторонних предметов.
7. Проверить наличие и температуру охлаждающей индуктор воды, температура воды не должна, превышать 70 С. В случае превышения температуры охлаждающей воды, необходимо принять меры к оперативному полному опорожнению печи от металла до принятия решения о возможности дальнейшей эксплуатации печи.
8. Проверить наличие на печах огнетушителей или сухого песка.
9. Получить письменное подтверждение дежурного электрика об исправности электрооборудования печей, сигнализации и защиты.
10. Не приступать к работе до полного устранения неисправностей и разрешения мастера на производство работ.
11. Материалы, загружаемые в печь для доводки химсостава чугуна, а также инструменты и приспособления, применяемые в процессе плавки, должны быть сухими (прогретыми до температуры не ниже 100°С).
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ.
1. Максимальный уровень металла в печи ИЧТМ-6 не должен доходить до верха футеровки тигля на
130-150 мм, минимальное количество металла в печи 1,0- 1,2 т.
2. Эксплуатацию печей ИЧТМ-6 производить с закрытыми крышками тиглей;
3. Открытие крышек тиглей с одновременным обесточиванием печей производить в следующих случаях:
1) при заполнении тигля печи металлом из кранового ковша;
2) при скачивании шлака счищалкой из тигля печи в шлаковню;
3) при отборе пробы чугуна из печи.
4. При заполнении печи металлам из кранового ковша, скачивании шлака из тигля в шлаковню, отборе проб чугуна из печи ЗАПРЕЩАЕТСЯ подходить ближе 1 метра к краю футеровки тигля
5. При выпуске чугуна из печи в крановый ковш крышка тигля должна быть закрыта, напряжение отключена.
Перед сливом металла убедиться в соосности положения желоба печи и горловины кранового ковша.
6. Не допускается попадание жидкого металла в приямок печи и на ковш.
7. В случае аварийного прекращения электроснабжения печи во время работы, необходимо принять оперативные меры для полного опорожнения печи от металла.
8. 3аполнять крановый ковш расплавом чугуна до уровня ниже борта ковша на 100 - 150 мм.
ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ РАБОТЫ:
1. Привести в порядок рабочее место, инструмент и приспособления очистить от шлака, убрать их в специально отведенное место.
2. Сообщить сменщику и мастеру о замечаниях и неполадках, имевших место в процессе работы и принятых мерах по их устранению.
Перечень литературы:
1. Жебин М.Н., Соненко М.Н. Изготовление форм и приготовление литейных сплавов.
2. Соненко М.Н., Советкин Б.К. Общая технология литейного производства.
3. Технологическая инструкция РУП ГЛЗ «Центролит»
|
|
|
