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    山東工將機械科技股份有限公司
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    技術(shù)支持
     
    樹(shù)脂砂再生設備選擇
    發(fā)布時(shí)間:2017-01-6

    自硬砂再生設備選擇是能否用自硬砂工藝在適應生產(chǎn)規模及成本控制條件下生產(chǎn)出高質(zhì)量鑄件的關(guān)鍵。自硬砂再生系統一般由破碎、再生、風(fēng)選、調溫以及與之配套的輸送及除塵系統組成,根據不同的生產(chǎn)及工藝要求做一些相應的增減。
    2.1再生設備選擇注意事項
    近20年來(lái),我國的自硬砂再生設備有了較大的發(fā)展,從最初的仿制日本技術(shù),到后來(lái)的引進(jìn)歐洲技術(shù)、展開(kāi)技術(shù)合作并通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐得以不斷改進(jìn),基本上滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。目前國內市場(chǎng)上流行的設備,如果硬按技術(shù)類(lèi)別分的話(huà),基本上可分為日本太陽(yáng)技術(shù)、日本新東技術(shù)、德國FAT技術(shù)、德國克萊茵技術(shù)、意大利IMF技術(shù)等幾個(gè)類(lèi)別,或根據工藝要求及生產(chǎn)廠(chǎng)家的不同而采用幾種技術(shù)的組合。對此,大家均有一定的了解,現根據近幾年的實(shí)踐經(jīng)驗就再生設備的選擇談一點(diǎn)看法。
    2.1.1 自硬砂再生費用是影響鑄件成本的主要因素,在選擇設備時(shí),應考慮使用成本。自硬砂再生費用主要由能源消耗、維修費用、砂回收率等組成。一般用戶(hù)往往忽略前兩項指標對經(jīng)濟效益的影響,而單純追求設備價(jià)格及砂回收率、LOI值等指標。當然在滿(mǎn)足同等技術(shù)要求(能生產(chǎn)出合格鑄件)情況下,出于成本及環(huán)保的要求,砂回收率越高越好,這是勿容置疑的。同樣選擇適當的設備,在滿(mǎn)足工藝要求的LOI值及微粉含量的情況下,盡量降低能源消耗、保證設備可靠性、減少維修費用,無(wú)疑具有長(cháng)遠的意義。
    首先,再生砂的技術(shù)指標應圍繞工藝要求進(jìn)行選擇。比如LOI值是衡量脫膜率的重要指標,一般灰鐵件采用呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn),實(shí)驗證明LOI值在3%左右完全可以滿(mǎn)足工藝要求,而有的用戶(hù)一提就是2.5%以下,堿酚醛生產(chǎn)一般鑄鋼件,實(shí)踐證明LOI值在2.5%左右可以滿(mǎn)足工藝要求,而有的用戶(hù)要求在2.0%,這無(wú)疑會(huì )增加設備投資及再生成本。歐洲人主張把設備和工藝結合起來(lái)考慮,一般情況下多在工藝上采取措施,比如減少樹(shù)脂加入量(確定合理的澆注強度)及鐵砂比、改善澆注系統及澆注工藝等,以降低生產(chǎn)費用,無(wú)疑是聰明的辦法。
    其次,設備的可靠性及維護費用應引起足夠的重視。自硬砂設備的可靠性一般可以通過(guò)加工手段、配置水平及運動(dòng)部件的多少來(lái)判定,當然,用戶(hù)的介紹更能說(shuō)明問(wèn)題。大家都知道,同樣的原理甚至同樣的圖紙,加工手段不一樣、管理水平跟不上,結果會(huì )完全不同。大連某機床廠(chǎng)及煙臺某鑄造廠(chǎng)原來(lái)使用的破碎再生機,均類(lèi)似于某德國公司技術(shù),分別由國內兩家公司生產(chǎn),一臺不到兩個(gè)月即開(kāi)焊,一臺不到三個(gè)月即換一次振動(dòng)電機,而同樣的生產(chǎn)條件,工將機械生產(chǎn)的設備連續使用兩年沒(méi)有任何問(wèn)題,其中的效益問(wèn)題不言自明。還比如有的再生機,再生原理決定其有大量的耐磨易損件,其更換頻繁且價(jià)格較高,無(wú)疑會(huì )增加生產(chǎn)成本。同樣,再生設備中采用大量的運動(dòng)部件及振動(dòng)設備等,由于作業(yè)環(huán)境及操作人員素質(zhì)等原因,設備易出現故障,而影響設備的可靠性,從而降低生產(chǎn)效率,增加生產(chǎn)成本。
    第三,鑄造生產(chǎn)本身是能耗大戶(hù),在滿(mǎn)足工藝要求前提下,盡量減少裝機容量,利用固有資源,對長(cháng)遠經(jīng)濟效益具有重要的意義。
    2.1.2 在充分進(jìn)行工藝論證的基礎上合理選擇再生設備。隨著(zhù)我國自硬砂工藝技術(shù)的推廣,廣大鑄造工作者在生產(chǎn)實(shí)踐中積累了大量的經(jīng)驗。自硬砂工藝技術(shù)也越來(lái)越成熟、可靠、實(shí)用,新上自硬砂工藝技術(shù)項目應吸取先行者的經(jīng)驗教訓,在充分進(jìn)行工藝論證的基礎上合理選擇再生設備。
    如前所述,呋喃樹(shù)脂砂工藝應用比較成熟,非常適用于一般鑄件的單件小批量生產(chǎn),如機床鑄件、工程機械鑄件、礦山機械類(lèi)鑄件、造紙機械鑄件、風(fēng)機泵體類(lèi)鑄件等等。大量的生產(chǎn)實(shí)踐證明,只要工藝及管理得當,脫膜率的多少反而不是關(guān)鍵因素,濰坊某鑄造車(chē)間LOI值甚至在4%以上,鑄件質(zhì)量指標一樣較好。為保證鑄件質(zhì)量,這類(lèi)鑄件的生產(chǎn)廠(chǎng)家越來(lái)越意識到砂溫及微粉含量指標的重要性,實(shí)踐證明其對粘砂、氣孔等缺陷起著(zhù)重要的作用。有的廠(chǎng)家甚至“提出脫膜率無(wú)所謂、關(guān)鍵是砂溫及微粉含量”這一觀(guān)點(diǎn),無(wú)疑是生產(chǎn)實(shí)踐的總結。我公司按德國技術(shù)提供的再生線(xiàn),用砂塊破碎加撞擊再生組合,對于這一類(lèi)鑄件的生產(chǎn)非常實(shí)用,且投資少、成本低。當然,如果用呋喃樹(shù)脂砂工藝還要生產(chǎn)一些薄壁復雜鑄件、球鐵件甚至鑄鋼件,則須對脫膜率進(jìn)行適當的控制,除上述兩級再生外,再增加一級強力磨擦再生,以控制LOI值,保證滿(mǎn)足工藝要求。Pep—set樹(shù)脂工藝與呋喃樹(shù)脂砂的設備配置基本相同。
    堿酚醛樹(shù)脂砂工藝主要用于鑄鋼件生產(chǎn),由于鑄鋼澆注溫度高,對發(fā)氣量比較敏感,因此對脫膜以及風(fēng)選有較高的要求,LOI值一般控制在2.5%左右,微粉含量越低越好,以降低發(fā)氣量,提高型砂透氣性。在設備選擇上與呋喃樹(shù)脂砂的第二種情況基本相同。酚醛樹(shù)脂與呋喃樹(shù)脂相比粘性稍大,早期使用的用戶(hù)在再生之前進(jìn)行加熱處理,以提高脫膜效果。從近幾年的使用實(shí)踐來(lái)看,沒(méi)有必要,新上項目均取消了這一工序,通過(guò)科學(xué)的系統設計完全可以解決。此外,再生后的風(fēng)選應引起高度重視,以除盡再生過(guò)程中產(chǎn)生的微粉。
    新型脂硬化水玻璃砂近兩年在國內得以推廣,其再生設備的研究及生產(chǎn)也以各種方式展開(kāi)。根據鑄件特點(diǎn)及生產(chǎn)特性要求,有采用干法再生,也有采用濕法再生,有采用簡(jiǎn)單的一般自硬砂的再生方法,也有采用高溫焙燒的干法再生方法或干濕法相結合的再生方法,工藝要求不同,生產(chǎn)規模不同,使用情況差別較大。盡管形成規模生產(chǎn)的相對較少,但認識逐步趨于統一。一般認為水玻璃砂舊砂有以下特性:
    (1)砂粒上殘留粘結劑膜在高溫澆注后不能燃燒分解,而形成一種低熔點(diǎn)的硅酸鈉膠牢固地粘附在砂粒表面;
    (2)砂塊破碎后,砂粒表面的殘留硅酸鈉膠、鹽等具有很強的吸濕性,而增加砂粒表面粘度;
    (3)再生砂粒表面上殘留的高模數水玻璃、殘留脂、鹽等對再生砂的強度、可使用時(shí)間等有較大影響;
    (4)干法再生前對舊砂進(jìn)行加熱預處理可提高再生的脫膜效果。
    這些特點(diǎn)決定脂硬化水玻璃砂的再生較一般自硬砂再生困難,有的廠(chǎng)家沒(méi)有采用加熱,再生后砂粒表面殘留物較多,再生砂得不到單一砂(或面砂)使用要求,只能作為背砂使用,作面砂時(shí)則需加入大量新砂(如50%)。實(shí)驗表明,水玻璃舊砂經(jīng)破碎后,進(jìn)行加熱處理,再進(jìn)行干法再生,所得再生砂的性能與其加熱溫度有很大關(guān)系,粘結強度隨加熱溫度增加而增加,當加熱溫度達到320℃以上時(shí),干法再生砂的強度及可使用時(shí)間可以滿(mǎn)足單一砂的使用要求??梢?jiàn)水玻璃砂再生前,加熱很關(guān)鍵,保證好的再生效果,加熱溫度須達到320℃以上。致于破碎和再生可選擇與一般自硬砂同樣的設備,考慮其固有特性,與一般自硬砂相比,設備的額定生產(chǎn)率須相應加大。除此之外,還有一個(gè)問(wèn)題值得注意,那就是再生后的風(fēng)選調溫,由于其吸濕性極強,簡(jiǎn)單的除塵難以風(fēng)選徹底,調溫過(guò)程中由于溫度降低而增加“吸濕”傾向而造成砂粒表面發(fā)粘,在處理過(guò)程中須采取相應措施,選用設備時(shí)應引起足夠重視。

    山東工將機械科技股份有限公司

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