گزارش كارآموزي كاسپين پلاست در كارگاه ريخته گري

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
گزارش كارآموزي كاسپين پلاست در كارگاه ريخته گري در 26 صفحه ورد قابل ويرايش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه (تاريخچه تاسيس شركت) 1

زمينه هاي فعاليت 2

آزمايشگاه عمليات حرارتي 3

فولادهاي آلياژي 6

تعمير كوره القايي 9

ذوب فولادهاي پرآلياژي در كوره هاي القايي 10

محاسبات شارژ 16

چدنهاي سفيد 18

خلاصه اي روشهاي گوگرد زدايي چدن 21

پوششهاي نسوز داخل كوره هاي القائي 23

نكات مهم در خاك روبي و پخت جداره نسوز كوره هاي ذوب القايي 25

پخت جداره نسوز 28

آنيل كامل 29

آنيل همدما 31

نرماله كردن 32


زمينه هاي فعاليت

v = مدلسازي – ريخته گري قطعات فولادي – ريخته گري قطعات چدني– ماشين كاري – تراشكاري

v تعداد پرسنل = 25 نفر كارشناس = 3 نفر

v تجهيزات ذوب = كوره القايي فركانس متوسط باظرفيت 3500 Ky – كوره القايي فركانس متوسط با ظرفيت 1 تن .

v مجموعه تجهيزات متالوگرافي شامل پوليش و اچ نمونه ها .
آزمايشگاه مكانيكي

v دستگاه تست كشش : به منظور اندازه گيري استحكام كشش ،‌مقاومت تسليم ، درصد افزايش طول

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

آزمايشات غير مخرب

اولترا سونيك : به منظور بررسي عيوب داخلي قطعه .
تست PT: به منظور بررسي تركهاي سطحي .







آزمايشگاه عمليات حرارتي :
تجهيزات كارگاهي

A ‌ ) كوره عمليات حرارتي با ظرفيت 4/5m3 همراه با حمام آب و سيستم سيركولاسيون .

B ) دستگاه شات بلاست

D ) جرثقيل ( 2-3-6/5 ton ) C ) Plan توليد گاز CO2

E‌) سنگهاي آويز ( شناور ) و سنگهاي ميزي

F ) آمياب وكلوخه كوب و تجهيزات انتخاب ماسه و بونكر نگهداري ماسه .

تجهيزات مدلسازي :

A ) پنج كاره

B ) اره فلكه

C ) دستگاه خراطي

D‌) ابزار آلات وتجهيزات پنوماتيك مانند فرز انگشتي

E ) دريل

F ) عمود بٌر

بطور كل مراحل كار در اين كارخانه بدين صورت است كه قالبگيري اصلي ،‌بوسيله ماسه CO2 به همراه چسب سيليكات سديم مي باشد كه در آزمايشگاه ذرات ماسه مناسب ومورد نظر را پيدا مي كنيم و بعد با آنها قالب تهيه مي كنيم كه البته ماسه پشت اين قالبها ماسه سيليسي مي باشد . از خود ماسه CO2 بعداز ذوب ريزي مي توان بعنوان ماسه پشت استفاده كرد – از آنجايي كه محصول عمده اين كارخانه والو بود ابتدا قالب آن را آماده كرده و سپس ماهپچه سازي مي كرديم و از آنجايي كه خواص ماهپچه با ماسه متفاوت است پس نياز به چسب بيشتري دارد . سپس ماهپچه را خشك كرده و درون قالب قرار مي داديم وبعد بوسيله گاز CO2‌ اين قالب محكم مي شد . حال قالب براي ذوب ريزي آماده است . دراين كارخانه والوهايي به قطر 20 in – 10 in – 8 in – b in – 4 in – 3 in – 2 in و با فشارهاي مختلف ( 1so psi – 300 psi – 1500 psi ) ساخته مي شدند .

حال مي خواهيم ذوب ريزي كنيم ولي قبل از آن مواد ذوب را كنترل مي كنيم بطوري كه طبق درخواست از چه آلياژي استفاده كنيم بهتر است و چون اصول ذوب ريزي اين كارخانه بيشتر مربوط به فولادهاي آلياژي مي شود بعدا در مورد عناصر افرودني به مذاب مي نويسم .

درمورد ذوب ، ما ابتدا قراضه ها وبرگشتي ها را ذوب مي كنيم و از ذوب يك نمونه آناليز مي كنيم كه جواب آن سريعا بايد به دست يكي از مهندسين برسد . سپس مهندس هم بوسيله تجربه و هم علم آناليز ذوب اوليه را نگاه كرده و براي بدست آوردن خواص مورد نظر ذوب ميزان درصد عناصر افزودني را تشخيص مي دهد .

بعنوان مثال

تا تا

ويا بعنوان مثال ديگر :

120 mn 12



حال كه ذوب مناسب بدست آمد قالبها را ذوب ريزي مي كنيم بعد در آن طرف سوله بعداز منجمد شدن آنها را خالي مي كنيم . پس اين قطعات را سنگ مي زنيم و مواد اضافي مثل سيستم راهگاهي وغيره را از قطعه جدا مي كنيم و بعدقطعه را به كوره عمليات حرارتي منتقل مي كنيم كه بعدا راجع به اين كوره بيشتر توضيح مي دهم .

بعداز مرحله آنيل و عمليات حرارتي قطعه به دستگاه شات بلاست منتقل مي شود يعني تميز و آماده براي تحويل مي باشد .

اين مطالب بطور كلي روش كار اين كارخانه بود كه شامل دو سوله نيزمي بود ونكته ديگر اينكه اين شركت به غير از فولادهاي آلياژي ، ذوب ريزي چدن نيز مي كرد ولي بيشتر 1 نوع چدن آن هم چدن پركرم .

حال در ادامه مي پردازيم به توضيح كوره هاي القايي – محاسبه شارژ- عمل شات بلاست – نسوز كوره القايي و … كه بعضي موارد برگرفته شده از كتاب هاي عمليات حرارتي دكتر گلعذار بامواد قالبگيري براي ريخته گري فلزات ( محمدحسين شمسي) و بعضي نكات مربوط به كارخانه و تمرين آنجا مي باشد .

فولادهاي آلياژي :

فولاد آلياژي فولاديست كه يك يا چند عنصر مثل : نيكل ، كرم ، منگنز ,موليبدن ، واناديم ، كبالت ، تيتانيم ، به آن اضافه شده باشد .

افزودن اين عناصر خواصي از قبيل : نرمي ، سختي ، مقاومت در برابرزنگ خوردگي ، مقاومت در برابر سايش ،‌مقاومت در برابر ضربه را به فولاد ميدهد .

نام فولاد آلياژي بستگي به عنصري دارد كه باآن اضافه شده باشد براي جوشكاري آن اگر الكترود مناسب مصرف شده و جوشكاري آن بطرز صحيحي صورت گيرد استحكام ناحيه اتصال رضايت بخش خواهد بود .

عناصري كه براي آلياژ كردن بكار ميروند هر كدام خواص مختلفي را در فولاد آلياژي ايجاد مي كنند كه در زير بطور مختصر تشريح مي گردد :

1. كرم :

با اضافه نمودن مقدار معيني كرم به فولاد سختي آلياژحاصل افزايش يافته و مقاومت آن را در برابر سائيدگي زياد ميكند بدون اينكه آلياژ را ترد نمايد ، كرم را به تنهايي يا عناصر ديگري از قبيل : نيكل ، واناديم ، موليبدن ، ويا تنگستن به فولاد آلياژ اضافه نمود .

2. منگنز :

با اضافه كردن مقداري منگنز به فولاد ، ذرات فولاد حاصله كوچك شده و به همين دليل استخوان بندي محكمتري بين ذرات فولاد بوجود آمده فلز را سخت ميكند ، منگنز خاصيت آب رفتن فولاد را افزايش ميدهد .

3. موليبدن :

با افزودن مقدار معيني موليبدن به هر عنصر بغير از كربن آنرا سخت و آب گير مينمايد و درعين حال آلياژ نرم و محكمي را ايجاد مي كند كه قابل تراشكاري است .

اين عنصر را مي توان به تنهايي يا با عناصر ديگر بخصوص نيكل يا كرم و يا با هر دو آنها بفولاد اضافه نمود .

4. نيكل :

اضافه نمودن نيكل بفولاد بدون اينكه خاصيت نرم و چكش خواري آنرا تغيير دهد استحكام آنرا افزايش ميدهد . با افزودن مقدار زيادي كرم بين 25 الي 35 درصد نه تنها استحكام آنرا افزايش مي دهد بلكه اين آلياژ را در برابر زنگ خوردگي و ضربه كاملا مقاوم مي سازد .

5. واناديم :

با اضافه كردن مقدارمعيني عنصر واناديم به فولاد از بزرگ شدن اندازه ذرات در درجه حرارت بحراني جلوگيري كرده و بهمين علت فولاديكه مقداري واناديم به آن اضافه شده باشد براي آب دادن و سخت كردن بسيار مناسب خواهد بود .

6. تنگستن :

اضافه نمودن تنگستن به فولاد معمولا براي فولادهايي است كه بخواهند از آن ابزار هاي برنده مثل مته هاي مخصوص و قلمهاي الماس درست كنند و علاوه براين مقاومت زيادي در برابر سائيدگي ايجاد نمايند .

7. كبالت :

اضافه نمودن اين عنصر بفولاد بدين منظور است كه فولاد بتواند حتي در حرارت قرمز مقاومت خود را حفظ نمايد . بدين لحاظ مصرف اين آلياژ بيشتر در ساخت ياتاقانهاي بربربنگي كه در اثرحرارت فرسايش زيادي را ايجاد مينمايند .

8. سيليسيم :

سيليسيم بعنوان يك احياء كننده و بعنوان يك سخت كننده در هر دو فولادهاي كربني و آلياژي بكار ميرود . سه اثر مهم سيليسيم در فولاد بايد بدقت مورد توجه قرارگيرد

1) سيليسيم درجه حرارت بحراني را بالا ميبرد

2) سيليسيم استعداد گرافيته شدن و كربن گيري را زياد مي كند

3) وقتي سيليسيم با نيكل ، كرم ، و تنگستن تركيب ميشوند ،‌مقاومت به اكسيدآسيون در درجه حرارت بالا را افزايش ميدهد .



تعمير كوره القائي :

براي تعمير كوره القايي چنانچه بايد كوره براي چدن ريزي آماده شود بدليل اسيدي بودن سرباره چدن از نسوزهاي اسيدي مانند سيليس استفاده مي كنيم ( توسط آهنربا بايد تمام براده هاي مغناطيسي آن بطور كامل گرفته شود ) وچنانچه براي فولاد ريزي بايد آماده شود از نسوزهاي قليائي ( بدليل بازي بودن سرباره فولاد ) استفاده ميشود .

مراحلي كه بايد براي تعمير انجام گيرد در صفحات روبه رو ذكر شده .
ذوب فولادهاي پرآلياژي دركوره هاي القائي

كوره هاي القائي براي ذوب فولادهاي مقاوم در مقابل خوردگي كرم دار و كرم نيكل دار ، واحد مناسبي ميباشند . دراين كوره ها افت عناصر آلياژي بسيار كم است و ميتوان با محاسبه دقيق بار درصد عناصر آلياژي مناسب را در يك محدوده مجاز نگهداري كرد .

مزاياي اين كوره ها عبارتند از :

الف) پديده جذب كربن كه هنگام ذوب در كوره هاي قوسي از طريق الكترودها صورت ميگيرد ، در فرآيند ذوب كوره هاي القائي وجود ندارد و بنابراين مي توان بدون انجام عمل تصفيه فولادهايي با كربن كم را توليد كرد .

ب) به دليل حركت مداوم مذاب ، عمل يكنواخت شدن تركيب شيميائي مذاب بخوبي انجام شده و ناخالصيهاي غير فلزي و گازها به سطح مذاب رانده ميشوند .

ج) به دليل سرعت ذوب زياد و سطح تماس كم كاهش عناصر آلياژي هنگام انجام ذوب در كوره هاي القائي بسيار ناچيز است ( درهنگام شارژ افت عناصر آلياژي حداكثر 5% در نظر گرفته ميشود .

محدوديت ها :

الف) به دليل حذف مرحله تصفيه ، بايستي گوگرد ،‌فسفر وكربن مواد شارژ در محدوده معيني قرارداشته باشد در هر حال عمل تصفيه را دراين كوره ها نيز مي توان انجام داد .

ب) مواد شارژ بايستي تركيب شيميايي مشخص و دقيق داشته باشند ، ( اين مواد عبارتند از : قراضه فولاد ، برگشتي كارگاه ، وفولاد آلياژهاي مختلف ) .

ج) سرباره اين كوره غير فعال ، انعطاف پذير و سرد ميباشد .

در ذوب فولادهاي پرآلياژي در كوره هاي القائي رعايت نكات زير ضروري است :

1- مواد شارژ بايد تا حدامكان بصورت تنگ هم و فشرده قرارگيرند ،‌و تركيب قراضه هاي مصرفي بايد مشخص باشد . قراضه مصرفي بايد عاري از كثافات و قطعات برگشتي ، عاري از ماسه و گرد و خاك باشند ، خشك بودن قراضه ها ضروري است.

2- قطعات بزرگ در كناره ديواره كوره و قطعات كوچك در وسط قرار داده شوند .

3- اجزائي از شارژ كوره كه داراي نقطه ذوب بالا هستند بايد در قسمت پايين بوته قرارگيرند .

4- در طول عمل ذوب در صورت امكان ، شارژ كوره مداوم فشرده شوند ، تا تراكم قسمتهاي ذوب نشده بيشتر گردد .

5- عناصر آلياژي و فرو آلياژهائي نظير فرو موليبدن ، نيكل و مس همراه شارژ در كوره بارگيري ميشوند ، وساير عناصر آلياژي در حمام مذاب وبه ترتيب زير اضافه مي گردند :

الف – فرو كرم

ب- فرو سيليسيم

ج- فروتيتانيم

6- به محض ذوب شارژ بايد براي جلوگيري از اكسيدآسيون يا احياء مذاب سرباره را تشكيل داد . تشكيل سرباره با اضافه كردن مواد زير صورت مي گيرد :

7- در كوره با آستراسيدي از شيشه خرده ، مخلوط شيشه خورده و شاموت و يا مخلوطي از آهك ، ماسه و فلورسپارخرد شده و دركوره با آستر بازي از مخلوط 70% آهك ، 20% فلورسپار ، و 10% پودر مگنزيت يا مخلوط 80% آهك و 20% فلوسپار استفاده ميشود .

( عمركوره با آستر بازي بيشتر از عمر كوره با آستر اسيدي است . ) عموما ذوب فولادهاي آلياژي دركوره هاي باآستر بازي صورت ميگيرد .
نكات مهم در خاك كوبي و پخت جداره نسوز كوره هاي ذوب القائي

مقدمه :

شركت خدمات صنايع متالورژي ايران در جهت نيل به خودكفائي داخلي و با بهره گيري از تجربيان كارشناسان مجرب ، در ارائه كليه خدمات علمي و عملي مربوط به صنايع متالورژي در زمينه هاي ، تكنولوژي و طراحي ،‌نصب و راه اندازي خطوط توليد و توليد بعضي از انواع خاك هاي نسوز ، آمادگي داشته و از پتانسيل قابل توجهي برخوردار است .

خاك نسوز سيليسي توليد شده دراين شركت براي مصرف در نصب جداره نسوز كوره هاي ذوب القائي ، دواروپاتيل هاي انتقال ذوب مناسب مي باشند .

خاك سيليسي داراي خاصيت اسيدي بوده و عمدتا براي چدن ريزي قابل استفاده مي باشد .

در تهيه اين خاك از آخرين اطلاعات علمي و تكنولوژي جهان به منظور حصول بهترين كيفيت در تركيب شيميائي ، دانه بندي و … استفاده شده است .

براي كسب اطلاعات بيشتر دراين باره ميتوان به جزوه منتشره شده از طرف اين شركت تحت عنوان «‌اصول نصب جداره نسوز كوره هاي ذوب القائي »‌ مراجعه نمود.

اكنون با فرض اينكه واحدهاي ريخته گري داراي اطلاعات كافي در زمينه چگونگي نصب جداره نسوزكوره هاي ذوب القائي هستند ، لازم است به نكات مهمي كه بايد عملا در حين خاك كوبي مورد توجه قرارگيرند اشاره شود ، تا از بروز اشكالات احتمالي ناشي از عدم دقت درخاك كوبي جلوگيري بعمل آيد .

كف كوبي :

درصورت استفاده از كوبه دستي يا الكتريكي با قطركم ، عمل كوبيدن كف كره از مركز آغاز و بصورت شعاعي به اطراف ادامه داده ميشود .

درهنگام استفاده از كوبه دستي ، اول 15 تا 20 سانتيمتر خاك در كف كوره ريخته ميشود و عمل كوبيدن آغازميگردد . هنگامي كه كوبه بيشا از 5 سانتي متر در داخل خاك فرو نرود ، مجددا 5 تا 7 سانتي متر خاك ريخته ميشود و عمل كوبش به همين ترتيب تا ارتفاع مورد نياز كف كوره ادامه مي يابد .

درصورت استفاده از لرزه الكتريكي ،‌ قطر كوبه آن حدود 10 سانتي متر ميباشد . در وحله اول خاك به ارتفاع 10 تا 30 سانتي متر در كف كوره وريخته و عمل كوبيدن شروع شود . پس از حصول اطمينان از حداكثر فشردگي كه با عدم فرو رفتن سركوبه به داخل خاك معلوم ميشود ميتوان دوباره خاك ريخته وعمل كوبيدن را تكرار نمود. البته در هنگام ريختن خاك مجدد ، بايد كمي سطح كوبيده شده قبلي را تراشيده و بصورت سطحي با كوبيدن كم ايجاد كرد تا تداخل خاك در كوبيدن هاي متوالي بصورت يكپارچه انجام شود . عملكوبيدن كف كوره به اين ترتيب تا ارتفاع مورد نظرادامه مييابد .

درصورت استفاده از لرزه با صفحه كوبش بزرگ و به اندازه كف كوره بايد سطح خاك ريخته شده كاملا صاف و پس ازآن عمل كوبيدن بمدت 5 تا 10 دقيقه انجام گيرد .

مستقل از روش كوبيدن ،‌ارتفاع خاك كوبيده شده كف كوره بايد 5 سانتيمتر بيشتر از حد مورد نياز باشد تا پس از خاتمه كف كوبي اين مقدار اضافه تراشيده شده و سطح حاصل كاملا تراز شود .

خاك كوبي ديواره :

سطح كوبيده شده كف كوره در محل تماس با خاك ديواره بايد تراشيده و سست گردد و سپس شابلون در محل خود قرارگيرد .

شابلون بايد كاملا در وسط كوره مهار شود بطوريكه فاصله آن تا بدنه كوره در همه جهات مساوي باشد .

سطح شابلون بايستي عاري از زنگ زدگي باشد و در سطح آن سوراخهايي به قطر 3 ميليمتر در فواصل 30 سانتيمتر از يكديگر ايجاد گردد . تا حين پختن خاك بخار و مواد فرار آب براحتي خارج شود .

پس از ريختن خاك در اطراف شابلون و قبل از كوبيدن آن ، سبخ زدن خاك به فواصل 10 سانتي متر از هم براي خروج هواي محبوس احتمالي لازم است .

درهنگام ريختن خاك در اطراف شابلون و براي جلوگيري از جدايش دانه هاي ريز از درشت در هنگام پخش آن ، بهتر است از يك قيف مناسب استفاده شود .

در شرايط استفاده از دستگاه لرزه داخلي شابلون ، اول تمام اطراف شابلون بوسيله خاك سست پرشده و سپس عمل كوبيدن آغاز ميشود . بايد توجه داشت كه درخلال كوبيدن و هم زمان با پايين رفتن سطح خاك اطراف شابلون بايستي بطور مداوم باافزودن خاك جديد سطح آن را در ديواره ثابت نگه داشت .

مدت چرخش لرزه الكتريكي دستي در داخل شابلون در هر دور 1 تا 3 دقيقه ميباشد .

حركت لرزه داخلي شابلون بطرف بالا در فواصلي برابر 5/2 تا 5/7 سانتي متر بعداز هر دور انجام ميشود .

20 تا 25 سانتي متر ارتفاع خاك بالاي ديواره كوره بطور مستقيم كوبيده ميشود تا از فشردگي كافي برخوردار گردد .
پخت ( زينتر كردن ) جداره نسوز

پس از پايان خاك كوبي و در ابتداي مرحله پخت ، درجه حرارت كوره در هر ساعت 40 درجه سانتي گراد افزايش داده ميشود تا به 260 درجه سانتي گراد برسد . اين مرحله جهت خروج رطوبت و گازهاي فرار خاك انجام ميگيرد.

سپس افزايش درجه حرارت به ميزان هر ساعت 50 درجه سانتي گراد تا درجه حرارت 573 درجه سانتي گراد ادامه مي يابد . و به ازاء هر 5/2 سانتي متر از ضخامت ديواره ، يك ساعت كوره در درجه حرارت 573 درجه سانتي گراد نگه داشته ميشود . اين مرحله جهت تكميل انبساط حجمي و يكنواخت در جداره نسوز مي باشد .

در مرحله بعد در هر ساعت 100 درجه سانتي گراد بر دماي كوره افزوده ميشود تا به درجه حرارت ذوب برسد .

پس از ذوب شدن كامل بلوك داخل كوره ، پركردن كامل آن توسط شارژ قراضه يا شمش يا ذوب ديگر كوره ها صورت ميپذيرد .

براي پخت كامل جداره نسوز كوره ، درجه حرارت آن درمرحله نهائي كه كاملا پر ميباشد به 1500 درجه سانتي گراد افزايش داده شده و دراين شرايط حداقل يكساعت نگه داشته ميشود .