鉻鐵礦砂在鑄造生產中的應用實例
鉻鐵礦砂屬於造型材料中的特種砂類。 其主要礦物成分為FeO.Cr2O3，密度4.0～4.8g/cm3，莫氏硬度5.5～6，耐火度大於1900℃，鉻鐵礦砂對鹼性渣有良好的抵抗力，不與氧化鐵發生化學反應。 由於鉻鐵礦砂的導熱係數比矽砂大幾倍，而且在澆注金屬液時發生固相燒結，有利於防止金屬液的滲透。 根據鉻鐵礦砂的這些優點，將其應用於各種鑄件的生產，可以解決很多產品的鑄件質量問題。 我公司已在軌道車輛枕樑及側架、燒結機固定篩板爐排、球磨機襯板、電鏟推料齒輪等多項產品中取得了多項成功應用。
鐵路車輛枕樑和側架是鐵路車輛運行部件的主要部件，也是車輛運行過程中的重要受力部件。 外形尺寸大，結構複雜，工藝技術要求嚴格。 在某些角落）磁粉探傷發現有微裂紋缺陷，解剖檢查發現某些部位壁與壁相交處有縮孔缺陷。 據分析，與其他部位相比，這些部位是鋼水受熱形成的“熱點”，相鄰部位的冷卻速度不同，凝固較晚，阻礙了冷卻凝固收縮。
當內應力大於金屬材料的強度極限時，鑄件就會產生微裂紋缺陷。 當這些部位在凝固前不能補充鋼水時，很容易產生收縮缺陷。 為了消除這些缺陷，我公司鑄造技術人員在工藝設計時規定在這些部位應放一些矽酸鈉鉻砂。 由於鉻鐵礦砂的導熱係數比矽砂大幾倍，它可以使該部位的凝固速度與相鄰部位的凝固速度相平衡，消除這些部位產生的微裂紋和縮孔缺陷。
固定篩板爐排是燒結機上的易損件，工作條件是在高溫下承受燒結體的衝擊和磨損。 固定篩板格柵條屬於板式結構鑄造。 長、深、窄的通條孔均勻分佈在鑄件上。 採用傳統砂型鑄造法生產固定篩板篦條時，砂芯可形成貫穿條狀孔。 但該工藝方案操作過程過於復雜，鑄件上的條孔易被粘砂堵塞，清理難度極大，鑄件廢品率高。 我公司鑄造技術人員決定採用消失模鑄造技術進行生產。 工藝設計時規定，在箱體振動過程中，固定篩網篦泡沫模具上的條孔應填入鉻鐵原砂。 由於鉻鐵礦砂本身在金屬液澆注過程中發生固相燒結，有利於防止金屬液滲入，從而防止條孔被粘砂堵塞。 我公司採用消失模鑄造，利用鉻鐵礦的優勢，成功生產出固定篩板爐排產品。 帶材孔壁光滑平整，尺寸準確。 在燒結機上安裝使用後，效果良好，可以滿足燒結生產的需要。 .
球磨機襯板是冶金礦山選礦生產中使用的球磨機的主要部件。 它由低合金鋼製成。 結構為帶有凸起波峰的平板鑄件。 內膽上均勻分佈有兩個安裝螺栓孔。 螺栓孔有大孔。 , 下面的光圈很小。 由於螺栓孔周圍的鑄壁很厚，澆注後鋼水凝固緩慢，使螺栓孔周圍區域長期處於高溫狀態。 矽酸鈉砂用於製作螺栓孔砂芯。 澆完後，洞口常被粘沙堵住，非常乾淨。 難度較大，使用水玻璃鉻鐵礦砂芯後，利用其在高溫熔融金屬澆注過程中的固相燒結，可防止熔融金屬滲入。 鑄造襯板螺栓孔表面粗糙度和尺寸精度滿足規定的技術要求，在球磨機上安裝效果好，成功解決了螺栓孔清理困難的問題。
電鏟推齒輪要求毛坯齒直接鑄造。 齒與齒之間的周圍區域具有較厚的鑄件壁。 澆注後，它被高溫熔融金屬包圍。 除了上立管的熱效應外，還使用了水玻璃矽砂。 鑄造時，鑄齒根部粘砂嚴重，使用圓弧後鑄齒的形狀和尺寸無法保證。 對此，我公司鑄造技術人員決定採用消失模鑄造技術進行生產。 推動齒輪的白模塗漆乾燥後，在鑄齒間用水玻璃搗碎鉻砂，然後吹入CO2硬化，然後將裝有矽酸鈉鉻砂的白模裝入箱內。 澆注後鉻鐵砂脫落乾淨，鑄齒表面光潔，形狀和尺寸精度符合規定要求。
鉻鐵礦砂雖然對消除鑄件的微裂紋、粘砂、縮孔等缺陷有明顯的效果，但使用不當也會造成問題。 鉻鐵礦砂中的有害雜質是碳酸鹽，它與高溫熔融金屬接觸會分解CO2，使鑄件表面產生氣孔。 因此，鉻鐵礦在製備和使用前應在900-950℃的高溫下焙燒，以分解其中的碳酸鹽，然後進行加工破碎成一定的粒度。 長期存放、燒失量超標的鉻鐵礦砂，使用前應進行高溫煅燒。
為保證鉻鐵礦原砂的質量要求，對進廠的鉻鐵礦砂按規定進行嚴格檢驗。 首先，鉻鐵礦進廠時，要檢查其合格的技術文件。 不合格或無技術文件的，禁止進廠； 鉻鐵礦進廠外觀應保持純淨，不得混入任何雜質； 最後進行理化指標抽樣檢驗，檢驗結果應滿足的技術條件為：原砂粒度30/50目、Cr2O3≥45%、SiO2≤5%、CaO≤1%、點火損失≤1%，耐火度1600～1800℃。
為保證矽酸鈉鉻鐵礦砂的使用效果，除使用符合規定技術條件的鉻鐵礦原砂外，所用矽酸鈉必須滿足的技術要求為：模數2.20～2.40，波美度48～52° Be，水不溶物<0.8%。 混合精加工砂性能要求：透氣度≥250； 濕強度0.05～0.09MPa； 水分≤5%； 幹拉伸強度1.2～3.5MPa。
為達到矽酸鈉鉻鐵礦砂規定的性能指標，必須嚴格執行以下鉻鐵礦砂製備工藝規程。
研磨前應檢查砂磨機的運行機構是否正常。 砂輪與底盤之間的間隙應為10-15毫米。 注意經常觀察和調整； 水玻璃鉻鐵礦在砂磨機洗滌後混入第一台磨機，要特別注意控制砂中的水分。 磨機水分不得超過規定的0.5%； 水玻璃鉻砂製備操作人員必須經常清理磨輪上的粘砂，並保持混砂機的清潔，以保證水玻璃鉻砂的混合和研磨均勻； 混合比例要求為：原砂100%，水玻璃2.5%～3.5%； 混合時間：原砂+水玻璃混合2～3.5分鐘出砂； 對於每一次製備，所有的矽酸鈉鉻砂都需要進行物理性能測試，鑄造技術人員要掌握測試結果，以便發現問題並及時處理。
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