گزارش کارآموزی کاسپین پلاست در کارگاه ریخته گری در 26 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه (تاریخچه تاسیس شرکت) 1

زمینه های فعالیت 2

آزمایشگاه عملیات حرارتی 3

فولادهای آلیاژی 6

تعمیر کوره القایی 9

ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القایی 10

محاسبات شارژ 16

چدنهای سفید 18

خلاصه ای روشهای گوگرد زدایی چدن 21

پوششهای نسوز داخل کوره های القائی 23

نکات مهم در خاک روبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القایی 25

پخت جداره نسوز 28

آنیل کامل 29

آنیل همدما 31

نرماله کردن 32


زمینه های فعالیت

v = مدلسازی – ریخته گری قطعات فولادی – ریخته گری قطعات چدنی– ماشین کاری – تراشکاری

v تعداد پرسنل = 25 نفر کارشناس = 3 نفر

v تجهیزات ذوب = کوره القایی فرکانس متوسط باظرفیت 3500 Ky – کوره القایی فرکانس متوسط با ظرفیت 1 تن .

v مجموعه تجهیزات متالوگرافی شامل پولیش و اچ نمونه ها .
آزمایشگاه مکانیکی

v دستگاه تست کشش : به منظور اندازه گیری استحکام کشش ،‌مقاومت تسلیم ، درصد افزایش طول

v دستگاه تست ضربه : به منظور اندازه گیری مقاومت به ضربه قطعات

آزمایشات غیر مخرب

اولترا سونیک : به منظور بررسی عیوب داخلی قطعه .
تست PT: به منظور بررسی ترکهای سطحی .







آزمایشگاه عملیات حرارتی :
تجهیزات کارگاهی

A ‌ ) کوره عملیات حرارتی با ظرفیت 4/5m3 همراه با حمام آب و سیستم سیرکولاسیون .

B ) دستگاه شات بلاست

D ) جرثقیل ( 2-3-6/5 ton ) C ) Plan تولید گاز CO2

E‌) سنگهای آویز ( شناور ) و سنگهای میزی

F ) آمیاب وکلوخه کوب و تجهیزات انتخاب ماسه و بونکر نگهداری ماسه .

تجهیزات مدلسازی :

A ) پنج کاره

B ) اره فلکه

C ) دستگاه خراطی

D‌) ابزار آلات وتجهیزات پنوماتیک مانند فرز انگشتی

E ) دریل

F ) عمود بٌر

بطور کل مراحل کار در این کارخانه بدین صورت است که قالبگیری اصلی ،‌بوسیله ماسه CO2 به همراه چسب سیلیکات سدیم می باشد که در آزمایشگاه ذرات ماسه مناسب ومورد نظر را پیدا می کنیم و بعد با آنها قالب تهیه می کنیم که البته ماسه پشت این قالبها ماسه سیلیسی می باشد . از خود ماسه CO2 بعداز ذوب ریزی می توان بعنوان ماسه پشت استفاده کرد – از آنجایی که محصول عمده این کارخانه والو بود ابتدا قالب آن را آماده کرده و سپس ماهپچه سازی می کردیم و از آنجایی که خواص ماهپچه با ماسه متفاوت است پس نیاز به چسب بیشتری دارد . سپس ماهپچه را خشک کرده و درون قالب قرار می دادیم وبعد بوسیله گاز CO2‌ این قالب محکم می شد . حال قالب برای ذوب ریزی آماده است . دراین کارخانه والوهایی به قطر 20 in – 10 in – 8 in – b in – 4 in – 3 in – 2 in و با فشارهای مختلف ( 1so psi – 300 psi – 1500 psi ) ساخته می شدند .

حال می خواهیم ذوب ریزی کنیم ولی قبل از آن مواد ذوب را کنترل می کنیم بطوری که طبق درخواست از چه آلیاژی استفاده کنیم بهتر است و چون اصول ذوب ریزی این کارخانه بیشتر مربوط به فولادهای آلیاژی می شود بعدا در مورد عناصر افرودنی به مذاب می نویسم .

درمورد ذوب ، ما ابتدا قراضه ها وبرگشتی ها را ذوب می کنیم و از ذوب یک نمونه آنالیز می کنیم که جواب آن سریعا باید به دست یکی از مهندسین برسد . سپس مهندس هم بوسیله تجربه و هم علم آنالیز ذوب اولیه را نگاه کرده و برای بدست آوردن خواص مورد نظر ذوب میزان درصد عناصر افزودنی را تشخیص می دهد .

بعنوان مثال

تا تا

ویا بعنوان مثال دیگر :

120 mn 12



حال که ذوب مناسب بدست آمد قالبها را ذوب ریزی می کنیم بعد در آن طرف سوله بعداز منجمد شدن آنها را خالی می کنیم . پس این قطعات را سنگ می زنیم و مواد اضافی مثل سیستم راهگاهی وغیره را از قطعه جدا می کنیم و بعدقطعه را به کوره عملیات حرارتی منتقل می کنیم که بعدا راجع به این کوره بیشتر توضیح می دهم .

بعداز مرحله آنیل و عملیات حرارتی قطعه به دستگاه شات بلاست منتقل می شود یعنی تمیز و آماده برای تحویل می باشد .

این مطالب بطور کلی روش کار این کارخانه بود که شامل دو سوله نیزمی بود ونکته دیگر اینکه این شرکت به غیر از فولادهای آلیاژی ، ذوب ریزی چدن نیز می کرد ولی بیشتر 1 نوع چدن آن هم چدن پرکرم .

حال در ادامه می پردازیم به توضیح کوره های القایی – محاسبه شارژ- عمل شات بلاست – نسوز کوره القایی و … که بعضی موارد برگرفته شده از کتاب های عملیات حرارتی دکتر گلعذار بامواد قالبگیری برای ریخته گری فلزات ( محمدحسین شمسی) و بعضی نکات مربوط به کارخانه و تمرین آنجا می باشد .

فولادهای آلیاژی :

فولاد آلیاژی فولادیست که یک یا چند عنصر مثل : نیکل ، کرم ، منگنز ,مولیبدن ، وانادیم ، کبالت ، تیتانیم ، به آن اضافه شده باشد .

افزودن این عناصر خواصی از قبیل : نرمی ، سختی ، مقاومت در برابرزنگ خوردگی ، مقاومت در برابر سایش ،‌مقاومت در برابر ضربه را به فولاد میدهد .

نام فولاد آلیاژی بستگی به عنصری دارد که باآن اضافه شده باشد برای جوشکاری آن اگر الکترود مناسب مصرف شده و جوشکاری آن بطرز صحیحی صورت گیرد استحکام ناحیه اتصال رضایت بخش خواهد بود .

عناصری که برای آلیاژ کردن بکار میروند هر کدام خواص مختلفی را در فولاد آلیاژی ایجاد می کنند که در زیر بطور مختصر تشریح می گردد :

1. کرم :

با اضافه نمودن مقدار معینی کرم به فولاد سختی آلیاژحاصل افزایش یافته و مقاومت آن را در برابر سائیدگی زیاد میکند بدون اینکه آلیاژ را ترد نماید ، کرم را به تنهایی یا عناصر دیگری از قبیل : نیکل ، وانادیم ، مولیبدن ، ویا تنگستن به فولاد آلیاژ اضافه نمود .

2. منگنز :

با اضافه کردن مقداری منگنز به فولاد ، ذرات فولاد حاصله کوچک شده و به همین دلیل استخوان بندی محکمتری بین ذرات فولاد بوجود آمده فلز را سخت میکند ، منگنز خاصیت آب رفتن فولاد را افزایش میدهد .

3. مولیبدن :

با افزودن مقدار معینی مولیبدن به هر عنصر بغیر از کربن آنرا سخت و آب گیر مینماید و درعین حال آلیاژ نرم و محکمی را ایجاد می کند که قابل تراشکاری است .

این عنصر را می توان به تنهایی یا با عناصر دیگر بخصوص نیکل یا کرم و یا با هر دو آنها بفولاد اضافه نمود .

4. نیکل :

اضافه نمودن نیکل بفولاد بدون اینکه خاصیت نرم و چکش خواری آنرا تغییر دهد استحکام آنرا افزایش میدهد . با افزودن مقدار زیادی کرم بین 25 الی 35 درصد نه تنها استحکام آنرا افزایش می دهد بلکه این آلیاژ را در برابر زنگ خوردگی و ضربه کاملا مقاوم می سازد .

5. وانادیم :

با اضافه کردن مقدارمعینی عنصر وانادیم به فولاد از بزرگ شدن اندازه ذرات در درجه حرارت بحرانی جلوگیری کرده و بهمین علت فولادیکه مقداری وانادیم به آن اضافه شده باشد برای آب دادن و سخت کردن بسیار مناسب خواهد بود .

6. تنگستن :

اضافه نمودن تنگستن به فولاد معمولا برای فولادهایی است که بخواهند از آن ابزار های برنده مثل مته های مخصوص و قلمهای الماس درست کنند و علاوه براین مقاومت زیادی در برابر سائیدگی ایجاد نمایند .

7. کبالت :

اضافه نمودن این عنصر بفولاد بدین منظور است که فولاد بتواند حتی در حرارت قرمز مقاومت خود را حفظ نماید . بدین لحاظ مصرف این آلیاژ بیشتر در ساخت یاتاقانهای بربربنگی که در اثرحرارت فرسایش زیادی را ایجاد مینمایند .

8. سیلیسیم :

سیلیسیم بعنوان یک احیاء کننده و بعنوان یک سخت کننده در هر دو فولادهای کربنی و آلیاژی بکار میرود . سه اثر مهم سیلیسیم در فولاد باید بدقت مورد توجه قرارگیرد

1) سیلیسیم درجه حرارت بحرانی را بالا میبرد

2) سیلیسیم استعداد گرافیته شدن و کربن گیری را زیاد می کند

3) وقتی سیلیسیم با نیکل ، کرم ، و تنگستن ترکیب میشوند ،‌مقاومت به اکسیدآسیون در درجه حرارت بالا را افزایش میدهد .



تعمیر کوره القائی :

برای تعمیر کوره القایی چنانچه باید کوره برای چدن ریزی آماده شود بدلیل اسیدی بودن سرباره چدن از نسوزهای اسیدی مانند سیلیس استفاده می کنیم ( توسط آهنربا باید تمام براده های مغناطیسی آن بطور کامل گرفته شود ) وچنانچه برای فولاد ریزی باید آماده شود از نسوزهای قلیائی ( بدلیل بازی بودن سرباره فولاد ) استفاده میشود .

مراحلی که باید برای تعمیر انجام گیرد در صفحات روبه رو ذکر شده .
ذوب فولادهای پرآلیاژی درکوره های القائی

کوره های القائی برای ذوب فولادهای مقاوم در مقابل خوردگی کرم دار و کرم نیکل دار ، واحد مناسبی میباشند . دراین کوره ها افت عناصر آلیاژی بسیار کم است و میتوان با محاسبه دقیق بار درصد عناصر آلیاژی مناسب را در یک محدوده مجاز نگهداری کرد .

مزایای این کوره ها عبارتند از :

الف) پدیده جذب کربن که هنگام ذوب در کوره های قوسی از طریق الکترودها صورت میگیرد ، در فرآیند ذوب کوره های القائی وجود ندارد و بنابراین می توان بدون انجام عمل تصفیه فولادهایی با کربن کم را تولید کرد .

ب) به دلیل حرکت مداوم مذاب ، عمل یکنواخت شدن ترکیب شیمیائی مذاب بخوبی انجام شده و ناخالصیهای غیر فلزی و گازها به سطح مذاب رانده میشوند .

ج) به دلیل سرعت ذوب زیاد و سطح تماس کم کاهش عناصر آلیاژی هنگام انجام ذوب در کوره های القائی بسیار ناچیز است ( درهنگام شارژ افت عناصر آلیاژی حداکثر 5% در نظر گرفته میشود .

محدودیت ها :

الف) به دلیل حذف مرحله تصفیه ، بایستی گوگرد ،‌فسفر وکربن مواد شارژ در محدوده معینی قرارداشته باشد در هر حال عمل تصفیه را دراین کوره ها نیز می توان انجام داد .

ب) مواد شارژ بایستی ترکیب شیمیایی مشخص و دقیق داشته باشند ، ( این مواد عبارتند از : قراضه فولاد ، برگشتی کارگاه ، وفولاد آلیاژهای مختلف ) .

ج) سرباره این کوره غیر فعال ، انعطاف پذیر و سرد میباشد .

در ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القائی رعایت نکات زیر ضروری است :

1- مواد شارژ باید تا حدامکان بصورت تنگ هم و فشرده قرارگیرند ،‌و ترکیب قراضه های مصرفی باید مشخص باشد . قراضه مصرفی باید عاری از کثافات و قطعات برگشتی ، عاری از ماسه و گرد و خاک باشند ، خشک بودن قراضه ها ضروری است.

2- قطعات بزرگ در کناره دیواره کوره و قطعات کوچک در وسط قرار داده شوند .

3- اجزائی از شارژ کوره که دارای نقطه ذوب بالا هستند باید در قسمت پایین بوته قرارگیرند .

4- در طول عمل ذوب در صورت امکان ، شارژ کوره مداوم فشرده شوند ، تا تراکم قسمتهای ذوب نشده بیشتر گردد .

5- عناصر آلیاژی و فرو آلیاژهائی نظیر فرو مولیبدن ، نیکل و مس همراه شارژ در کوره بارگیری میشوند ، وسایر عناصر آلیاژی در حمام مذاب وبه ترتیب زیر اضافه می گردند :

الف – فرو کرم

ب- فرو سیلیسیم

ج- فروتیتانیم

6- به محض ذوب شارژ باید برای جلوگیری از اکسیدآسیون یا احیاء مذاب سرباره را تشکیل داد . تشکیل سرباره با اضافه کردن مواد زیر صورت می گیرد :

7- در کوره با آستراسیدی از شیشه خرده ، مخلوط شیشه خورده و شاموت و یا مخلوطی از آهک ، ماسه و فلورسپارخرد شده و درکوره با آستر بازی از مخلوط 70% آهک ، 20% فلورسپار ، و 10% پودر مگنزیت یا مخلوط 80% آهک و 20% فلوسپار استفاده میشود .

( عمرکوره با آستر بازی بیشتر از عمر کوره با آستر اسیدی است . ) عموما ذوب فولادهای آلیاژی درکوره های باآستر بازی صورت میگیرد .
نکات مهم در خاک کوبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القائی

مقدمه :

شرکت خدمات صنایع متالورژی ایران در جهت نیل به خودکفائی داخلی و با بهره گیری از تجربیان کارشناسان مجرب ، در ارائه کلیه خدمات علمی و عملی مربوط به صنایع متالورژی در زمینه های ، تکنولوژی و طراحی ،‌نصب و راه اندازی خطوط تولید و تولید بعضی از انواع خاک های نسوز ، آمادگی داشته و از پتانسیل قابل توجهی برخوردار است .

خاک نسوز سیلیسی تولید شده دراین شرکت برای مصرف در نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی ، دواروپاتیل های انتقال ذوب مناسب می باشند .

خاک سیلیسی دارای خاصیت اسیدی بوده و عمدتا برای چدن ریزی قابل استفاده می باشد .

در تهیه این خاک از آخرین اطلاعات علمی و تکنولوژی جهان به منظور حصول بهترین کیفیت در ترکیب شیمیائی ، دانه بندی و … استفاده شده است .

برای کسب اطلاعات بیشتر دراین باره میتوان به جزوه منتشره شده از طرف این شرکت تحت عنوان «‌اصول نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی »‌ مراجعه نمود.

اکنون با فرض اینکه واحدهای ریخته گری دارای اطلاعات کافی در زمینه چگونگی نصب جداره نسوزکوره های ذوب القائی هستند ، لازم است به نکات مهمی که باید عملا در حین خاک کوبی مورد توجه قرارگیرند اشاره شود ، تا از بروز اشکالات احتمالی ناشی از عدم دقت درخاک کوبی جلوگیری بعمل آید .

کف کوبی :

درصورت استفاده از کوبه دستی یا الکتریکی با قطرکم ، عمل کوبیدن کف کره از مرکز آغاز و بصورت شعاعی به اطراف ادامه داده میشود .

درهنگام استفاده از کوبه دستی ، اول 15 تا 20 سانتیمتر خاک در کف کوره ریخته میشود و عمل کوبیدن آغازمیگردد . هنگامی که کوبه بیشا از 5 سانتی متر در داخل خاک فرو نرود ، مجددا 5 تا 7 سانتی متر خاک ریخته میشود و عمل کوبش به همین ترتیب تا ارتفاع مورد نیاز کف کوره ادامه می یابد .

درصورت استفاده از لرزه الکتریکی ،‌ قطر کوبه آن حدود 10 سانتی متر میباشد . در وحله اول خاک به ارتفاع 10 تا 30 سانتی متر در کف کوره وریخته و عمل کوبیدن شروع شود . پس از حصول اطمینان از حداکثر فشردگی که با عدم فرو رفتن سرکوبه به داخل خاک معلوم میشود میتوان دوباره خاک ریخته وعمل کوبیدن را تکرار نمود. البته در هنگام ریختن خاک مجدد ، باید کمی سطح کوبیده شده قبلی را تراشیده و بصورت سطحی با کوبیدن کم ایجاد کرد تا تداخل خاک در کوبیدن های متوالی بصورت یکپارچه انجام شود . عملکوبیدن کف کوره به این ترتیب تا ارتفاع مورد نظرادامه مییابد .

درصورت استفاده از لرزه با صفحه کوبش بزرگ و به اندازه کف کوره باید سطح خاک ریخته شده کاملا صاف و پس ازآن عمل کوبیدن بمدت 5 تا 10 دقیقه انجام گیرد .

مستقل از روش کوبیدن ،‌ارتفاع خاک کوبیده شده کف کوره باید 5 سانتیمتر بیشتر از حد مورد نیاز باشد تا پس از خاتمه کف کوبی این مقدار اضافه تراشیده شده و سطح حاصل کاملا تراز شود .

خاک کوبی دیواره :

سطح کوبیده شده کف کوره در محل تماس با خاک دیواره باید تراشیده و سست گردد و سپس شابلون در محل خود قرارگیرد .

شابلون باید کاملا در وسط کوره مهار شود بطوریکه فاصله آن تا بدنه کوره در همه جهات مساوی باشد .

سطح شابلون بایستی عاری از زنگ زدگی باشد و در سطح آن سوراخهایی به قطر 3 میلیمتر در فواصل 30 سانتیمتر از یکدیگر ایجاد گردد . تا حین پختن خاک بخار و مواد فرار آب براحتی خارج شود .

پس از ریختن خاک در اطراف شابلون و قبل از کوبیدن آن ، سبخ زدن خاک به فواصل 10 سانتی متر از هم برای خروج هوای محبوس احتمالی لازم است .

درهنگام ریختن خاک در اطراف شابلون و برای جلوگیری از جدایش دانه های ریز از درشت در هنگام پخش آن ، بهتر است از یک قیف مناسب استفاده شود .

در شرایط استفاده از دستگاه لرزه داخلی شابلون ، اول تمام اطراف شابلون بوسیله خاک سست پرشده و سپس عمل کوبیدن آغاز میشود . باید توجه داشت که درخلال کوبیدن و هم زمان با پایین رفتن سطح خاک اطراف شابلون بایستی بطور مداوم باافزودن خاک جدید سطح آن را در دیواره ثابت نگه داشت .

مدت چرخش لرزه الکتریکی دستی در داخل شابلون در هر دور 1 تا 3 دقیقه میباشد .

حرکت لرزه داخلی شابلون بطرف بالا در فواصلی برابر 5/2 تا 5/7 سانتی متر بعداز هر دور انجام میشود .

20 تا 25 سانتی متر ارتفاع خاک بالای دیواره کوره بطور مستقیم کوبیده میشود تا از فشردگی کافی برخوردار گردد .
پخت ( زینتر کردن ) جداره نسوز

پس از پایان خاک کوبی و در ابتدای مرحله پخت ، درجه حرارت کوره در هر ساعت 40 درجه سانتی گراد افزایش داده میشود تا به 260 درجه سانتی گراد برسد . این مرحله جهت خروج رطوبت و گازهای فرار خاک انجام میگیرد.

سپس افزایش درجه حرارت به میزان هر ساعت 50 درجه سانتی گراد تا درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد ادامه می یابد . و به ازاء هر 5/2 سانتی متر از ضخامت دیواره ، یک ساعت کوره در درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد نگه داشته میشود . این مرحله جهت تکمیل انبساط حجمی و یکنواخت در جداره نسوز می باشد .

در مرحله بعد در هر ساعت 100 درجه سانتی گراد بر دمای کوره افزوده میشود تا به درجه حرارت ذوب برسد .

پس از ذوب شدن کامل بلوک داخل کوره ، پرکردن کامل آن توسط شارژ قراضه یا شمش یا ذوب دیگر کوره ها صورت میپذیرد .

برای پخت کامل جداره نسوز کوره ، درجه حرارت آن درمرحله نهائی که کاملا پر میباشد به 1500 درجه سانتی گراد افزایش داده شده و دراین شرایط حداقل یکساعت نگه داشته میشود .

گزارش کارآموزی کاسپین پلاست در کارگاه ریخته گری در 26 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه (تاریخچه تاسیس شرکت) 1

زمینه های فعالیت 2

آزمایشگاه عملیات حرارتی 3

فولادهای آلیاژی 6

تعمیر کوره القایی 9

ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القایی 10

محاسبات شارژ 16

چدنهای سفید 18

خلاصه ای روشهای گوگرد زدایی چدن 21

پوششهای نسوز داخل کوره های القائی 23

نکات مهم در خاک روبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القایی 25

پخت جداره نسوز 28

آنیل کامل 29

آنیل همدما 31

نرماله کردن 32


زمینه های فعالیت

v = مدلسازی – ریخته گری قطعات فولادی – ریخته گری قطعات چدنی– ماشین کاری – تراشکاری

v تعداد پرسنل = 25 نفر کارشناس = 3 نفر

v تجهیزات ذوب = کوره القایی فرکانس متوسط باظرفیت 3500 Ky – کوره القایی فرکانس متوسط با ظرفیت 1 تن .

v مجموعه تجهیزات متالوگرافی شامل پولیش و اچ نمونه ها .
آزمایشگاه مکانیکی

v دستگاه تست کشش : به منظور اندازه گیری استحکام کشش ،‌مقاومت تسلیم ، درصد افزایش طول

v دستگاه تست ضربه : به منظور اندازه گیری مقاومت به ضربه قطعات

آزمایشات غیر مخرب

اولترا سونیک : به منظور بررسی عیوب داخلی قطعه .
تست PT: به منظور بررسی ترکهای سطحی .







آزمایشگاه عملیات حرارتی :
تجهیزات کارگاهی

A ‌ ) کوره عملیات حرارتی با ظرفیت 4/5m3 همراه با حمام آب و سیستم سیرکولاسیون .

B ) دستگاه شات بلاست

D ) جرثقیل ( 2-3-6/5 ton ) C ) Plan تولید گاز CO2

E‌) سنگهای آویز ( شناور ) و سنگهای میزی

F ) آمیاب وکلوخه کوب و تجهیزات انتخاب ماسه و بونکر نگهداری ماسه .

تجهیزات مدلسازی :

A ) پنج کاره

B ) اره فلکه

C ) دستگاه خراطی

D‌) ابزار آلات وتجهیزات پنوماتیک مانند فرز انگشتی

E ) دریل

F ) عمود بٌر

بطور کل مراحل کار در این کارخانه بدین صورت است که قالبگیری اصلی ،‌بوسیله ماسه CO2 به همراه چسب سیلیکات سدیم می باشد که در آزمایشگاه ذرات ماسه مناسب ومورد نظر را پیدا می کنیم و بعد با آنها قالب تهیه می کنیم که البته ماسه پشت این قالبها ماسه سیلیسی می باشد . از خود ماسه CO2 بعداز ذوب ریزی می توان بعنوان ماسه پشت استفاده کرد – از آنجایی که محصول عمده این کارخانه والو بود ابتدا قالب آن را آماده کرده و سپس ماهپچه سازی می کردیم و از آنجایی که خواص ماهپچه با ماسه متفاوت است پس نیاز به چسب بیشتری دارد . سپس ماهپچه را خشک کرده و درون قالب قرار می دادیم وبعد بوسیله گاز CO2‌ این قالب محکم می شد . حال قالب برای ذوب ریزی آماده است . دراین کارخانه والوهایی به قطر 20 in – 10 in – 8 in – b in – 4 in – 3 in – 2 in و با فشارهای مختلف ( 1so psi – 300 psi – 1500 psi ) ساخته می شدند .

حال می خواهیم ذوب ریزی کنیم ولی قبل از آن مواد ذوب را کنترل می کنیم بطوری که طبق درخواست از چه آلیاژی استفاده کنیم بهتر است و چون اصول ذوب ریزی این کارخانه بیشتر مربوط به فولادهای آلیاژی می شود بعدا در مورد عناصر افرودنی به مذاب می نویسم .

درمورد ذوب ، ما ابتدا قراضه ها وبرگشتی ها را ذوب می کنیم و از ذوب یک نمونه آنالیز می کنیم که جواب آن سریعا باید به دست یکی از مهندسین برسد . سپس مهندس هم بوسیله تجربه و هم علم آنالیز ذوب اولیه را نگاه کرده و برای بدست آوردن خواص مورد نظر ذوب میزان درصد عناصر افزودنی را تشخیص می دهد .

بعنوان مثال

تا تا

ویا بعنوان مثال دیگر :

120 mn 12



حال که ذوب مناسب بدست آمد قالبها را ذوب ریزی می کنیم بعد در آن طرف سوله بعداز منجمد شدن آنها را خالی می کنیم . پس این قطعات را سنگ می زنیم و مواد اضافی مثل سیستم راهگاهی وغیره را از قطعه جدا می کنیم و بعدقطعه را به کوره عملیات حرارتی منتقل می کنیم که بعدا راجع به این کوره بیشتر توضیح می دهم .

بعداز مرحله آنیل و عملیات حرارتی قطعه به دستگاه شات بلاست منتقل می شود یعنی تمیز و آماده برای تحویل می باشد .

این مطالب بطور کلی روش کار این کارخانه بود که شامل دو سوله نیزمی بود ونکته دیگر اینکه این شرکت به غیر از فولادهای آلیاژی ، ذوب ریزی چدن نیز می کرد ولی بیشتر 1 نوع چدن آن هم چدن پرکرم .

حال در ادامه می پردازیم به توضیح کوره های القایی – محاسبه شارژ- عمل شات بلاست – نسوز کوره القایی و … که بعضی موارد برگرفته شده از کتاب های عملیات حرارتی دکتر گلعذار بامواد قالبگیری برای ریخته گری فلزات ( محمدحسین شمسی) و بعضی نکات مربوط به کارخانه و تمرین آنجا می باشد .

فولادهای آلیاژی :

فولاد آلیاژی فولادیست که یک یا چند عنصر مثل : نیکل ، کرم ، منگنز ,مولیبدن ، وانادیم ، کبالت ، تیتانیم ، به آن اضافه شده باشد .

افزودن این عناصر خواصی از قبیل : نرمی ، سختی ، مقاومت در برابرزنگ خوردگی ، مقاومت در برابر سایش ،‌مقاومت در برابر ضربه را به فولاد میدهد .

نام فولاد آلیاژی بستگی به عنصری دارد که باآن اضافه شده باشد برای جوشکاری آن اگر الکترود مناسب مصرف شده و جوشکاری آن بطرز صحیحی صورت گیرد استحکام ناحیه اتصال رضایت بخش خواهد بود .

عناصری که برای آلیاژ کردن بکار میروند هر کدام خواص مختلفی را در فولاد آلیاژی ایجاد می کنند که در زیر بطور مختصر تشریح می گردد :

1. کرم :

با اضافه نمودن مقدار معینی کرم به فولاد سختی آلیاژحاصل افزایش یافته و مقاومت آن را در برابر سائیدگی زیاد میکند بدون اینکه آلیاژ را ترد نماید ، کرم را به تنهایی یا عناصر دیگری از قبیل : نیکل ، وانادیم ، مولیبدن ، ویا تنگستن به فولاد آلیاژ اضافه نمود .

2. منگنز :

با اضافه کردن مقداری منگنز به فولاد ، ذرات فولاد حاصله کوچک شده و به همین دلیل استخوان بندی محکمتری بین ذرات فولاد بوجود آمده فلز را سخت میکند ، منگنز خاصیت آب رفتن فولاد را افزایش میدهد .

3. مولیبدن :

با افزودن مقدار معینی مولیبدن به هر عنصر بغیر از کربن آنرا سخت و آب گیر مینماید و درعین حال آلیاژ نرم و محکمی را ایجاد می کند که قابل تراشکاری است .

این عنصر را می توان به تنهایی یا با عناصر دیگر بخصوص نیکل یا کرم و یا با هر دو آنها بفولاد اضافه نمود .

4. نیکل :

اضافه نمودن نیکل بفولاد بدون اینکه خاصیت نرم و چکش خواری آنرا تغییر دهد استحکام آنرا افزایش میدهد . با افزودن مقدار زیادی کرم بین 25 الی 35 درصد نه تنها استحکام آنرا افزایش می دهد بلکه این آلیاژ را در برابر زنگ خوردگی و ضربه کاملا مقاوم می سازد .

5. وانادیم :

با اضافه کردن مقدارمعینی عنصر وانادیم به فولاد از بزرگ شدن اندازه ذرات در درجه حرارت بحرانی جلوگیری کرده و بهمین علت فولادیکه مقداری وانادیم به آن اضافه شده باشد برای آب دادن و سخت کردن بسیار مناسب خواهد بود .

6. تنگستن :

اضافه نمودن تنگستن به فولاد معمولا برای فولادهایی است که بخواهند از آن ابزار های برنده مثل مته های مخصوص و قلمهای الماس درست کنند و علاوه براین مقاومت زیادی در برابر سائیدگی ایجاد نمایند .

7. کبالت :

اضافه نمودن این عنصر بفولاد بدین منظور است که فولاد بتواند حتی در حرارت قرمز مقاومت خود را حفظ نماید . بدین لحاظ مصرف این آلیاژ بیشتر در ساخت یاتاقانهای بربربنگی که در اثرحرارت فرسایش زیادی را ایجاد مینمایند .

8. سیلیسیم :

سیلیسیم بعنوان یک احیاء کننده و بعنوان یک سخت کننده در هر دو فولادهای کربنی و آلیاژی بکار میرود . سه اثر مهم سیلیسیم در فولاد باید بدقت مورد توجه قرارگیرد

1) سیلیسیم درجه حرارت بحرانی را بالا میبرد

2) سیلیسیم استعداد گرافیته شدن و کربن گیری را زیاد می کند

3) وقتی سیلیسیم با نیکل ، کرم ، و تنگستن ترکیب میشوند ،‌مقاومت به اکسیدآسیون در درجه حرارت بالا را افزایش میدهد .



تعمیر کوره القائی :

برای تعمیر کوره القایی چنانچه باید کوره برای چدن ریزی آماده شود بدلیل اسیدی بودن سرباره چدن از نسوزهای اسیدی مانند سیلیس استفاده می کنیم ( توسط آهنربا باید تمام براده های مغناطیسی آن بطور کامل گرفته شود ) وچنانچه برای فولاد ریزی باید آماده شود از نسوزهای قلیائی ( بدلیل بازی بودن سرباره فولاد ) استفاده میشود .

مراحلی که باید برای تعمیر انجام گیرد در صفحات روبه رو ذکر شده .
ذوب فولادهای پرآلیاژی درکوره های القائی

کوره های القائی برای ذوب فولادهای مقاوم در مقابل خوردگی کرم دار و کرم نیکل دار ، واحد مناسبی میباشند . دراین کوره ها افت عناصر آلیاژی بسیار کم است و میتوان با محاسبه دقیق بار درصد عناصر آلیاژی مناسب را در یک محدوده مجاز نگهداری کرد .

مزایای این کوره ها عبارتند از :

الف) پدیده جذب کربن که هنگام ذوب در کوره های قوسی از طریق الکترودها صورت میگیرد ، در فرآیند ذوب کوره های القائی وجود ندارد و بنابراین می توان بدون انجام عمل تصفیه فولادهایی با کربن کم را تولید کرد .

ب) به دلیل حرکت مداوم مذاب ، عمل یکنواخت شدن ترکیب شیمیائی مذاب بخوبی انجام شده و ناخالصیهای غیر فلزی و گازها به سطح مذاب رانده میشوند .

ج) به دلیل سرعت ذوب زیاد و سطح تماس کم کاهش عناصر آلیاژی هنگام انجام ذوب در کوره های القائی بسیار ناچیز است ( درهنگام شارژ افت عناصر آلیاژی حداکثر 5% در نظر گرفته میشود .

محدودیت ها :

الف) به دلیل حذف مرحله تصفیه ، بایستی گوگرد ،‌فسفر وکربن مواد شارژ در محدوده معینی قرارداشته باشد در هر حال عمل تصفیه را دراین کوره ها نیز می توان انجام داد .

ب) مواد شارژ بایستی ترکیب شیمیایی مشخص و دقیق داشته باشند ، ( این مواد عبارتند از : قراضه فولاد ، برگشتی کارگاه ، وفولاد آلیاژهای مختلف ) .

ج) سرباره این کوره غیر فعال ، انعطاف پذیر و سرد میباشد .

در ذوب فولادهای پرآلیاژی در کوره های القائی رعایت نکات زیر ضروری است :

1- مواد شارژ باید تا حدامکان بصورت تنگ هم و فشرده قرارگیرند ،‌و ترکیب قراضه های مصرفی باید مشخص باشد . قراضه مصرفی باید عاری از کثافات و قطعات برگشتی ، عاری از ماسه و گرد و خاک باشند ، خشک بودن قراضه ها ضروری است.

2- قطعات بزرگ در کناره دیواره کوره و قطعات کوچک در وسط قرار داده شوند .

3- اجزائی از شارژ کوره که دارای نقطه ذوب بالا هستند باید در قسمت پایین بوته قرارگیرند .

4- در طول عمل ذوب در صورت امکان ، شارژ کوره مداوم فشرده شوند ، تا تراکم قسمتهای ذوب نشده بیشتر گردد .

5- عناصر آلیاژی و فرو آلیاژهائی نظیر فرو مولیبدن ، نیکل و مس همراه شارژ در کوره بارگیری میشوند ، وسایر عناصر آلیاژی در حمام مذاب وبه ترتیب زیر اضافه می گردند :

الف – فرو کرم

ب- فرو سیلیسیم

ج- فروتیتانیم

6- به محض ذوب شارژ باید برای جلوگیری از اکسیدآسیون یا احیاء مذاب سرباره را تشکیل داد . تشکیل سرباره با اضافه کردن مواد زیر صورت می گیرد :

7- در کوره با آستراسیدی از شیشه خرده ، مخلوط شیشه خورده و شاموت و یا مخلوطی از آهک ، ماسه و فلورسپارخرد شده و درکوره با آستر بازی از مخلوط 70% آهک ، 20% فلورسپار ، و 10% پودر مگنزیت یا مخلوط 80% آهک و 20% فلوسپار استفاده میشود .

( عمرکوره با آستر بازی بیشتر از عمر کوره با آستر اسیدی است . ) عموما ذوب فولادهای آلیاژی درکوره های باآستر بازی صورت میگیرد .
نکات مهم در خاک کوبی و پخت جداره نسوز کوره های ذوب القائی

مقدمه :

شرکت خدمات صنایع متالورژی ایران در جهت نیل به خودکفائی داخلی و با بهره گیری از تجربیان کارشناسان مجرب ، در ارائه کلیه خدمات علمی و عملی مربوط به صنایع متالورژی در زمینه های ، تکنولوژی و طراحی ،‌نصب و راه اندازی خطوط تولید و تولید بعضی از انواع خاک های نسوز ، آمادگی داشته و از پتانسیل قابل توجهی برخوردار است .

خاک نسوز سیلیسی تولید شده دراین شرکت برای مصرف در نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی ، دواروپاتیل های انتقال ذوب مناسب می باشند .

خاک سیلیسی دارای خاصیت اسیدی بوده و عمدتا برای چدن ریزی قابل استفاده می باشد .

در تهیه این خاک از آخرین اطلاعات علمی و تکنولوژی جهان به منظور حصول بهترین کیفیت در ترکیب شیمیائی ، دانه بندی و … استفاده شده است .

برای کسب اطلاعات بیشتر دراین باره میتوان به جزوه منتشره شده از طرف این شرکت تحت عنوان «‌اصول نصب جداره نسوز کوره های ذوب القائی »‌ مراجعه نمود.

اکنون با فرض اینکه واحدهای ریخته گری دارای اطلاعات کافی در زمینه چگونگی نصب جداره نسوزکوره های ذوب القائی هستند ، لازم است به نکات مهمی که باید عملا در حین خاک کوبی مورد توجه قرارگیرند اشاره شود ، تا از بروز اشکالات احتمالی ناشی از عدم دقت درخاک کوبی جلوگیری بعمل آید .

کف کوبی :

درصورت استفاده از کوبه دستی یا الکتریکی با قطرکم ، عمل کوبیدن کف کره از مرکز آغاز و بصورت شعاعی به اطراف ادامه داده میشود .

درهنگام استفاده از کوبه دستی ، اول 15 تا 20 سانتیمتر خاک در کف کوره ریخته میشود و عمل کوبیدن آغازمیگردد . هنگامی که کوبه بیشا از 5 سانتی متر در داخل خاک فرو نرود ، مجددا 5 تا 7 سانتی متر خاک ریخته میشود و عمل کوبش به همین ترتیب تا ارتفاع مورد نیاز کف کوره ادامه می یابد .

درصورت استفاده از لرزه الکتریکی ،‌ قطر کوبه آن حدود 10 سانتی متر میباشد . در وحله اول خاک به ارتفاع 10 تا 30 سانتی متر در کف کوره وریخته و عمل کوبیدن شروع شود . پس از حصول اطمینان از حداکثر فشردگی که با عدم فرو رفتن سرکوبه به داخل خاک معلوم میشود میتوان دوباره خاک ریخته وعمل کوبیدن را تکرار نمود. البته در هنگام ریختن خاک مجدد ، باید کمی سطح کوبیده شده قبلی را تراشیده و بصورت سطحی با کوبیدن کم ایجاد کرد تا تداخل خاک در کوبیدن های متوالی بصورت یکپارچه انجام شود . عملکوبیدن کف کوره به این ترتیب تا ارتفاع مورد نظرادامه مییابد .

درصورت استفاده از لرزه با صفحه کوبش بزرگ و به اندازه کف کوره باید سطح خاک ریخته شده کاملا صاف و پس ازآن عمل کوبیدن بمدت 5 تا 10 دقیقه انجام گیرد .

مستقل از روش کوبیدن ،‌ارتفاع خاک کوبیده شده کف کوره باید 5 سانتیمتر بیشتر از حد مورد نیاز باشد تا پس از خاتمه کف کوبی این مقدار اضافه تراشیده شده و سطح حاصل کاملا تراز شود .

خاک کوبی دیواره :

سطح کوبیده شده کف کوره در محل تماس با خاک دیواره باید تراشیده و سست گردد و سپس شابلون در محل خود قرارگیرد .

شابلون باید کاملا در وسط کوره مهار شود بطوریکه فاصله آن تا بدنه کوره در همه جهات مساوی باشد .

سطح شابلون بایستی عاری از زنگ زدگی باشد و در سطح آن سوراخهایی به قطر 3 میلیمتر در فواصل 30 سانتیمتر از یکدیگر ایجاد گردد . تا حین پختن خاک بخار و مواد فرار آب براحتی خارج شود .

پس از ریختن خاک در اطراف شابلون و قبل از کوبیدن آن ، سبخ زدن خاک به فواصل 10 سانتی متر از هم برای خروج هوای محبوس احتمالی لازم است .

درهنگام ریختن خاک در اطراف شابلون و برای جلوگیری از جدایش دانه های ریز از درشت در هنگام پخش آن ، بهتر است از یک قیف مناسب استفاده شود .

در شرایط استفاده از دستگاه لرزه داخلی شابلون ، اول تمام اطراف شابلون بوسیله خاک سست پرشده و سپس عمل کوبیدن آغاز میشود . باید توجه داشت که درخلال کوبیدن و هم زمان با پایین رفتن سطح خاک اطراف شابلون بایستی بطور مداوم باافزودن خاک جدید سطح آن را در دیواره ثابت نگه داشت .

مدت چرخش لرزه الکتریکی دستی در داخل شابلون در هر دور 1 تا 3 دقیقه میباشد .

حرکت لرزه داخلی شابلون بطرف بالا در فواصلی برابر 5/2 تا 5/7 سانتی متر بعداز هر دور انجام میشود .

20 تا 25 سانتی متر ارتفاع خاک بالای دیواره کوره بطور مستقیم کوبیده میشود تا از فشردگی کافی برخوردار گردد .
پخت ( زینتر کردن ) جداره نسوز

پس از پایان خاک کوبی و در ابتدای مرحله پخت ، درجه حرارت کوره در هر ساعت 40 درجه سانتی گراد افزایش داده میشود تا به 260 درجه سانتی گراد برسد . این مرحله جهت خروج رطوبت و گازهای فرار خاک انجام میگیرد.

سپس افزایش درجه حرارت به میزان هر ساعت 50 درجه سانتی گراد تا درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد ادامه می یابد . و به ازاء هر 5/2 سانتی متر از ضخامت دیواره ، یک ساعت کوره در درجه حرارت 573 درجه سانتی گراد نگه داشته میشود . این مرحله جهت تکمیل انبساط حجمی و یکنواخت در جداره نسوز می باشد .

در مرحله بعد در هر ساعت 100 درجه سانتی گراد بر دمای کوره افزوده میشود تا به درجه حرارت ذوب برسد .

پس از ذوب شدن کامل بلوک داخل کوره ، پرکردن کامل آن توسط شارژ قراضه یا شمش یا ذوب دیگر کوره ها صورت میپذیرد .

برای پخت کامل جداره نسوز کوره ، درجه حرارت آن درمرحله نهائی که کاملا پر میباشد به 1500 درجه سانتی گراد افزایش داده شده و دراین شرایط حداقل یکساعت نگه داشته میشود .