I macchinari per la frantumazione della pietra sono ampiamente utilizzati in molti reparti come miniere, fonderie, materiali da costruzione, autostrade, ferrovie, tutela dell'acqua e industria chimica. Con lo sviluppo dell'economia mondiale, la rinascita dell'industria mineraria e di altre industrie di base, la domanda e l'aumento dei frantoi, i requisiti dei clienti per la qualità e le prestazioni del prodotto stanno diventando sempre più alti. Essendo un'importante fusione su larga scala nelle macchine minerarie, il telaio principale ha una struttura complessa, uno spessore della parete piccolo e uniforme rispetto alla staffa superiore, alla staffa superiore e alla staffa centrale. È difficile realizzare la sequenza di congelamento dei getti a causa delle caratteristiche strutturali. Durante la produzione, i difetti di deformazione, porosità da ritiro e cavità da ritiro sono relativamente evidenti. Dopo l'ispezione delle particelle magnetiche, i segni magnetici oltre lo standard mostrano che non solo influisce sulla qualità del prodotto, aumenta il costo, ma influisce anche sui tempi di consegna. In questo documento, la tecnologia di simulazione numerica del processo di solidificazione viene utilizzata per ottimizzare il processo di colata, garantire la solidificazione sequenziale dei getti e l'effetto di alimentazione dell'acciaio fuso, infine risolvere la cavità di ritiro e i difetti di porosità da ritiro del telaio principale, migliorare la qualità del telaio principale e garantire la fornitura stabile in lotti di tali prodotti.
Parametri di base e requisiti tecnici di struttura principale del frantoio a cono
Produciamo solo un telaio principale del frantoio a cono MP800 per i nostri clienti, quindi scegliamo questa parte come esempio.
Il telaio principale del frantoio a cono MP800 è molto grande, dimensioni: 3727 * 2436 (mm), peso: 35.3 t, materiale: J03006
Composizione chimica J03006 | |||||||
C | Si | Mn | S | P | Ni | Cr | Mo |
0.25-0.35 | 0.2-1.0 | 0.7-0.75 | ≤ 0.04 | ≤ 0.04 | ≤ 0.5 | ≤ 0.25 | ≤ 0.2 |
Il processo di produzione del telaio principale del frantoio a cono
1.In base all'analisi della struttura del getto, viene determinato il piano di separazione del getto. Lo spessore minimo della parete del nastro e la flangia grande inferiore sono progettati come superfici di separazione, come mostrato nella figura seguente:
2. Il modo di alimentazione è progettato in base al modo di solidificazione della sequenza di colata. Dall'analisi strutturale, ci sono grandi punti caldi sulle flange superiore e inferiore ed è difficile realizzare la solidificazione sequenziale nella stessa direzione. Pertanto, il ferro freddo è progettato dalla cintura centrale e il montante di alimentazione è progettato sulle flange superiore e inferiore.
3. Il sistema di colata con ritorno dal basso è adottato per la modalità di colata, cioè l'acciaio liquido viene condotto al fondo del pezzo fuso attraverso la materozza e la materozza incrociata, e quindi iniettato nella cavità dello stampo dal basso dal cancello interno.
Problemi e analisi delle parti di fusione del telaio principale del frantoio a cono
Problemi con le parti di fusione del telaio principale del frantoio a cono
Nella produzione effettiva, il processo iniziale viene utilizzato per la modellazione e la colata. È stata riscontrata una grande quantità di ritiro sul nastro e la durezza del getto nel foro dell'albero intermedio non è riuscita a soddisfare i requisiti tecnici, come mostrato nella figura:
Analisi dei problemi
Nel processo di raffreddamento della colata dalla temperatura di colata alla temperatura ambiente, ci sono tre fasi di ritiro correlate: ritiro liquido, ritiro di solidificazione e ritiro solido. Secondo la teoria della solidificazione, il restringimento del volume tra le linee della fase liquida-solida è lo stadio principale della formazione della cavità da ritiro e della porosità da ritiro. I fori grandi e concentrati sono chiamati cavità da ritiro, mentre i fori piccoli e dispersi sono chiamati cavità da ritiro. Quando il canale di alimentazione del liquido non è ostruito e la dendrite non forma una struttura reticolare, la contrazione volumetrica mostra una cavità di ritiro concentrata e si trova nella parte superiore dell'unità fluida del getto; mentre quando il dendrite forma una struttura, il canale di alimentazione macro è bloccato, e il ritiro di volume della parte liquida circondata dalla partizione dendrite mostra una porosità da ritiro. La porosità da ritiro è un processo complesso, che non è solo correlato alle proprietà e alla temperatura della lega, ma anche alle caratteristiche dimensionali dei dendriti e alla loro morfologia strutturale, velocità di crescita, pressione esterna e altri fattori
Dal punto di vista macroscopico, si ritiene che lo spessore della parete del nastro del telaio principale mp800 sia relativamente uniforme e che il montante di alimentazione del progetto di processo sia impostato sulle superfici di lavorazione della flangia superiore e inferiore. Non vi è alcun sussidio di metallo sul nastro di colata e non si forma un buon canale di alimentazione a forma di cuneo, determinando una distanza di alimentazione finita verticale insufficiente del montante e il centro della parete di colata si restringe durante il processo di solidificazione.
Dal punto di vista della solidificazione, il volume dell'acciaio fuso inizia a contrarsi con la diminuzione della temperatura dopo la colata del telaio principale. Quando la fusione è allo stato liquido, non c'è formazione di dendriti nel metallo liquido, il canale di alimentazione della fusione è sbloccato e il metallo liquido ha una buona fluidità. Quando il liquido si restringe, l'acciaio fuso nel riser può essere completamente alimentato. Con l'ulteriore diminuzione della temperatura, il getto entra nella zona di transizione liquido-solido. In questo momento, si verifica il principale ritiro di solidificazione e il volume del liquido cambia notevolmente. L'alimentazione della colata dipende principalmente da tre modalità: alimentazione di massa, alimentazione dei dendriti e riempimento esplosivo. Nella fase successiva della solidificazione, iniziò a formarsi un gran numero di dendriti, con dendriti sviluppati, bracci di dendriti collegati e un gran numero di strutture di rete formate tra i dendriti. In questo momento, viene sviluppato il braccio dendrite, che non è facile da essere danneggiato dalla differenza di pressione del liquido. Allo stesso tempo, la struttura del telaio principale qui è lo spessore della parete uniforme e il processo di solidificazione avviene dall'alto verso il basso allo stesso tempo. Un gran numero di connessioni dendritiche ostacola l'alimentazione del liquido di risalita in questo punto e non si verificherà "riempimento esplosivo". Il fluido di alimentazione scorre tra i dendriti con grande resistenza, che è fondamentalmente infiltrazione, quindi il fluido tra i dendriti non può ottenere l'alimentazione esterna e infine produrre porosità da ritiro. Da questo punto di vista il riser non può essere incrementato nel successivo miglioramento del processo.
La durezza della fusione al foro dell'albero non può soddisfare i requisiti tecnici, principalmente perché la durezza di altre parti del pezzo non è elevata, solo la durezza di questa parte è alta.
Miglioramento del restringimento del telaio principale del frantoio a cono
- La cinghia del telaio principale dell'MP800 è troppo lontana dal riser superiore e la pendenza di alimentazione del riser non è sufficiente. Attraverso il calcolo del modulo, aumentare l'indennità di processo, aumentare il canale di alimentazione, in modo che il canale di alimentazione sia successivo alla solidificazione del punto caldo, in modo che la fusione possa raggiungere la solidificazione sequenziale. Dopo il miglioramento, viene aggiunta una tolleranza di processo tra il riser e il giunto caldo, in modo da evitare completamente la porosità da ritiro.
- Aumentare la distanza di alimentazione effettiva del montante. In generale, l'effettiva distanza di alimentazione del riser è L = R + e (righello: area di alimentazione del riser, e: area finale). Ci sono due modi per aumentare la distanza di alimentazione del riser, cioè aumentare il ferro freddo del posto del riser. Tuttavia, nella produzione, si riscontra talvolta che il restringimento si verifica quando la distanza tra i due riser è prossima al riser F. Ciò è dovuto all'interferenza termica dei due riser e al prolungamento del tempo di solidificazione. È anche possibile che i due riser scorrano l'uno nell'altro e facciano solidificare i due riser e il riser in modo sincrono. Nella fase successiva, il restringimento si verifica quando non c'è alimentazione. Pertanto, nella modifica del processo, il ferro freddo viene posizionato tra i montanti della flangia superiore e inferiore e il ferro freddo viene posizionato allo spessore minimo della parete per aumentare l'area finale.
- Attraverso il trattamento termico locale, la durezza della fusione in questo luogo può soddisfare i requisiti tecnici.
Attraverso il miglioramento, Qiming Machinery ha lanciato il telaio principale del frantoio a cono MP800 di alta qualità per i nostri clienti.