ПРОБЛЕМЫ И ПРЕСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОТИВОПРИГАРНЫХ ДОБАВОК В ЕДИНЫХ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЯХ
Основная масса отливок из чугуна производится в сырых песчано-глинистых формах. Однако при применении самых современных методах формообразования не всегда обеспечивается получение отливок с чистой поверхностью, т.е. без пригара, представляющего собой приварившийся к поверхности отливки слой формовочных материалов, сцементированных затвердевшим металлом, окислами металла, или продуктами взаимодействия окислов металла с формовочной смесью. Удаление пригара и поучение отливок с чистой поверхностью и размерами, максимально приближенными к готовым изделиям,- одна из основных задач литейщика.
Для получения чистой поверхности отливок по сырому в единые формовочные смеси добавляют легко газифицирующиеся углеводород содержащие вещества.
На данный момент установлено, что главным фактором чистоты поверхности отливок является наличие в поверхностном слое полости формы тончайшей плёнки блестящего углерода (пироуглерода) – продукта термического разложения углеродсодержащих добавок, который служит препятствием к образованию ферросиликатов,
МеО + С = Ме + СО
создавая не смачиваемый жидким чугуном поверхностный слой. Формирование пироуглерода определяется двумя главными факторами – природой летучих углеводородов и температурой их термического разложения. Традиционно противопригарной добавкой является молотый каменный уголь марок Г, Д или ПЖ, основным критерием качества их применения рассматривается выход пироуглерорда, для графита выход пироуглерода составляет 7-10%.
В последнее время, как за рубежом, так и в нашей стране в качестве антипригарной добавки применяется мазут, т.к. он значительно дешевле каменноугольной пыли и гораздо легче дозируется и вводится в состав смеси. Мазут имеет более низкую температуру газификации, поэтому в форме быстрее и в большем количестве, чем при добавке угля, происходит образование пироуглерода. Однако при этом выделяется большое количество газов, что, во-первых, вызывает опасность образования дефектов в отливках, а во-вторых, ухудшает санитарно-гигиенические условия труда в литейном цеху.
Так же при < 800 С0 термическое разложение углеводородов с образованием пироуглерода происходит очень медленно, при 800…900 С0 на поверхности зерновой основы образуется пироуглерод. Чем выше температура, тем большее количество частиц пироуглерода будет сформировано в каждый момент времени.
В литейной форме УМ нагревается до 800 С0 только в слоях близко прилегающих к рабочей поверхности, и только в этих слоях может образовываться пироуглерод. В других слоях формы происходит обычная конденсация углеводородов по мере снижения их температуры кипения (метанола, бензола, бензопирена, ксилола, фенола, нафталита, фенатрена, антрацета и других полициклических ароматических соединений). Эти образования относятся к канцерогенным веществам. Наиболее вредным канцерогеном этой группы является бензопирен С20Н12. ПДКБП (максимально-разовая) = 15×10-5 мг/м3. Кроме того УМ вносят в смесь побочные продукты пиролиза (золу, сернистые соединения, коксовый остаток), которые ухудшают физико-механические свойства формовочной смеси, а сконденсированные тяжёлые фракции углеводородов способствуют гидрофобизации глинистого связующего. Накопление в оборотной смеси побочных продуктов пиролиза УМ затрудняет её регенерацию, ухудшает прочность и пластичность. С этой точки зрения, по сути, они являются вредным, балластным компонентом формовочных смесей. Поэтому важно чтобы содержание противопригарных добавок в смеси было минимально возможным, или необходимо применять чистый пироуглерод.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.