إجراءات تشغيل سبائك الزنك

صهر سبائك الزنك
1. الظواهر الفيزيائية والكيميائية لعملية الصهر
يعد صهر السبائك جزءا مهما من عملية الصب بالقالب ، ولا تقتصر عملية الصهر على الحصول على المعدن المنصهر فحسب ، بل الأهم من ذلك ، الحصول على التركيب الكيميائي الذي يفي باللوائح ، بحيث يمكن لأجزاء الصب بالقالب الحصول على بنية بلورية جيدة وغاز ، والشوائب عبارة عن معدن منصهر صغير جدا.
أثناء عملية الذوبان ، يؤدي تفاعل المعدن مع الغاز وتفاعل المعدن المنصهر مع البوتقة إلى تغيير التركيبة ، مما يؤدي إلى شوائب وامتصاص الغاز. لذلك ، فإن صياغة لوائح عملية الصهر الصحيحة وتنفيذها بدقة يعد ضمانا مهما للحصول على مصبوبات عالية الجودة.
1. تفاعلات الغاز المعدني
في عملية الانصهار ، الغازات التي تتم مواجهتها هي الهيدروجين (H2) ، الأكسجين (O2) ، بخار الماء (H2O) ، النيتروجين (N2) ، ثاني أكسيد الكربون2 ، ثاني أكسيد الكربون ، إلخ ، والتي إما تذوب في المعدن المنصهر أو تتفاعل معه كيميائيا.
2. مصدر الغاز
يمكن أن تدخل الغازات إلى السبيكة المنصهرة من غاز الفرن ، وبطانة الفرن ، والمواد الخام ، والتدفقات ، والأدوات ، وما إلى ذلك.
3. تفاعل المعادن مع البوتقات
عندما تكون درجة حرارة الانصهار مرتفعة جدا ، يتم تسريع التفاعل بين بوتقة الحديد وسائل الزنك ، ويحدث تفاعل أكسدة الحديد على سطح البوتقة لتكوين أكاسيد مثل Fe2O3. بالإضافة إلى ذلك ، سوف يتفاعل الحديد مع محلول الزنك لتشكيل مركب FeZn13 (خبث الزنك) ، والذي يذوب في محلول الزنك. يتم تخفيف سمك جدار بوتقة الحديد باستمرار حتى يتم إلغاؤها.

2. التحكم في درجة حرارة الانصهار
1. يموت الصب درجة الحرارة
نقطة انصهار سبائك الزنك لصب القوالب هي 382 ~ 386 درجة مئوية ، والتحكم السليم في درجة الحرارة هو عامل مهم في التحكم في تكوين سبائك الزنك. من أجل ضمان السيولة الجيدة لتجويف تعبئة السبائك المنصهرة ، فإن درجة حرارة المعدن المنصهر في وعاء الزنك لآلة الصب بالقالب هي 415 ~ 430 درجة مئوية ، ويمكن أخذ الحد الأعلى لدرجة حرارة الصب بالقالب للأجزاء ذات الجدران الرقيقة والأجزاء المعقدة ؛ يمكن أن تأخذ الأجزاء ذات الجدران السميكة والأجزاء البسيطة الحد الأدنى. درجة حرارة المعدن المنصهر في فرن الصهر المركزي هي 430 ~ 450 درجة مئوية. درجة حرارة المعدن المنصهر الذي يدخل الرأس المنحنية هي في الأساس نفس درجة الحرارة داخل وعاء الزنك. من خلال التحكم في درجة حرارة المعدن المنصهر لوعاء الزنك ، يمكن التحكم في درجة حرارة الصب بدقة. وقم بما يلي: (1) المعدن المنصهر سائل نظيف بدون أكاسيد ؛ (2) درجة حرارة الصب لا تتقلب.
عيوب درجة الحرارة المرتفعة جدا:
(1) حرق عنصر الألومنيوم والمغنيسيوم.
(2) يتم تسريع معدل أكسدة المعدن ، وزيادة كمية الاحتراق ، ويزداد خبث الزنك.
(3) ستحدث ظاهرة تشويش المطرقة بسبب التمدد الحراري.
(4) يتم دمج عنصر الحديد الموجود في بوتقة الحديد الزهر في السبيكة أكثر ، ويتم تسريع التفاعل بين الزنك والحديد عند درجة حرارة عالية. سيتم تشكيل جزيئات صلبة من مركبات الحديد والألمنيوم بين المعادن ، مما يؤدي إلى تآكل مفرط لرأس المطرقة والرأس المنحنية.
(5) يزداد استهلاك الوقود وفقا لذلك.
درجة الحرارة منخفضة جدا: السبيكة ذات سيولة ضعيفة ، مما لا يفضي إلى التكوين ويؤثر على جودة سطح المسبوكات القوالبية.

الآن تم تجهيز وعاء الصهر أو الفرن لآلة الصب بالقالب بنظام قياس درجة الحرارة والتحكم فيها ، وينصب العمل اليومي بشكل أساسي على التحقق بانتظام لضمان دقة أداة قياس درجة الحرارة ، واستخدام مقياس حرارة محمول (مقياس درجة الحرارة) بانتظام لقياس درجة الحرارة الفعلية للفرن وتصحيحه.
سيلاحظ العجلات المتمرسة الذوبان بالعين المجردة ، إذا لم يكن الذوبان لزجا جدا وأكثر وضوحا بعد الكشط ، ولم يكن الخبث سريعا جدا ، فهذا يعني أن درجة الحرارة مناسبة ؛ إذا كان الذوبان لزجا جدا ، تكون درجة الحرارة منخفضة. بعد كشط الخبث ، سيتم تغطية مستوى السائل قريبا بطبقة من الصقيع ، وسوف يرتفع الخبث بسرعة كبيرة ، مما يشير إلى أن درجة الحرارة مرتفعة جدا ويجب تعديلها في الوقت المناسب.
2. كيفية الحفاظ على درجة الحرارة مستقرة
(1) واحدة من أفضل الطرق: استخدم فرن الصهر المركزي (الشكل 4-3) وفرن آلة الصب بالقالب كفرن عقد ، وذلك لتجنب التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة الناتجة عن الإضافة المباشرة لسبائك الزنك إلى وعاء الزنك للذوبان. يمكن أن يضمن الذوبان المركزي استقرار تكوين السبائك.
(2) ثاني أفضل طريقة هي اعتماد نظام تغذية أوتوماتيكي متقدم للمعدن المنصهر (الشكل 4-4) للحفاظ على سرعة تغذية مستقرة ودرجة حرارة السبيكة المنصهرة وارتفاع مستوى السائل لوعاء الزنك.

(3) إذا كانت حالة الإنتاج الحالية هي التغذية مباشرة في وعاء الزنك ، فمن المستحسن تغيير إضافة سبيكة السبائك بأكملها في وقت واحد لإضافة سبائك صغيرة عدة مرات ، مما يقلل من تغير درجة الحرارة الناجم عن التغذية.

3. توليد ومكافحة خبث الزنك
يعد تحويل السبائك من مادة صلبة إلى سائلة عن طريق الذوبان عملية فيزيائية وكيميائية معقدة. يخضع الغاز لتفاعل كيميائي مع المعدن المنصهر ، والذي يكون تفاعل الأكسجين هو الأكثر حدة ، ويتأكسد سطح السبيكة لإنتاج كمية معينة من الخبث. تحتوي حثالة على أكاسيد ومركبات بين المعادن من الحديد والزنك والألمنيوم ، وعادة ما تحتوي حثالة كشط من سطح الذوبان على حوالي 90٪ من سبائك الزنك. يزداد معدل تفاعل تكوين خبث الزنك بشكل كبير مع زيادة درجة حرارة الصهر.
في ظل الظروف العادية ، يكون عائد الخبث لسبيكة سبائك الزنك الأصلية أقل من 1٪ ، وهو في حدود 0.3 ~ 0.5٪ ؛ عادة ما يكون إنتاج الخبث لفوهات إعادة الصهر وقطع العمل النفايات بين 2 ~ 5٪.
1. التحكم في كمية خبث الزنك
(1) تحكم صارم في درجة حرارة الانصهار ، فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد خبث الزنك.
(2) تجنب تحريك السبائك المنصهرة في وعاء الزنك قدر الإمكان ، فإن أي طريقة للتحريض ستؤدي إلى مزيد من التلامس بين السبيكة المنصهرة وذرات الأكسجين في الهواء ، وبالتالي تشكيل المزيد من الخبث.
(3) لا تكشط كثيرا. عندما تتعرض السبيكة المنصهرة للهواء ، فإنها تتأكسد ، وتشكل خبث ، ويحتفظ بطبقة رقيقة من حثالة على سطح الفرن يساعد على منع المزيد من أكسدة السائل في الوعاء.
(4) عند كشط الخبث ، استخدم أشعل النار المسامية (Ф6 مم) على شكل قرص ، واكشط برفق تحت الحثالة ، وتجنب تحريك سائل السبائك قدر الإمكان ، وامسك الخبث المكشط ، وقم بضرب أشعل النار برفق على حافة وعاء الزنك لجعل المعدن المنصهر يتدفق مرة أخرى إلى وعاء الزنك.
2. علاج خبث الزنك
(1) قم بإعادة البيع إلى مورد المواد الخام أو محطة المعالجة المتخصصة ، حيث قد يكون التخلص منها بنفسك أكثر تكلفة.
(2) يتعامل مصنع الصب بالقالب من تلقاء نفسه. مطلوب فرن منفصل ، ودرجة حرارة إعادة صهر خبث الزنك في حدود 420 ~ 440 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، يتم إضافة تدفق. لصهر 100 كجم من الخبث ، يجب إضافة 0.5 ~ 1.5 كجم من التدفق ، والذي يتم توزيعه بالتساوي على السطح المعدني أولا ، ثم خلطه بالتساوي في المعدن المنصهر باستخدام محرك (حوالي 2 ~ 4 دقائق) ، بعد 5 دقائق من الحفاظ على الحرارة ، سيتم إنتاج طبقة من المزيد من الأشياء الشبيهة بالأرض على السطح ، وسيتم كشطها.

رابعا ، مواد الفوهة ، إعادة صهر أجزاء النفايات
لا ينبغي وضع مواد الفوهة ، ومواد النفايات ، وقطع القمامة ، وقطع العمل الملغوة ، وما إلى ذلك ، مباشرة في وعاء الزنك لآلة الصب بالقالب لإعادة الصهر. والسبب هو أن سطح مواد الفوهة هذه يتأكسد أثناء عملية التشكيل بالقالب ، ويتجاوز محتواه من أكسيد الزنك بكثير محتوى سبائك السبائك الأصلية ، عندما يتم إعادة صهر مواد الفوهة هذه في وعاء الزنك ، لأن أكسيد الزنك لزج في ظل ظروف درجات الحرارة العالية ، عندما يتم إخراجه من وعاء الزنك ، سيتم أخذ كمية كبيرة من مكونات السبائك.

من أجل فصل أكسيد الزنك بشكل فعال عن السبائك السائلة ، يجب إضافة بعض المذيبات إلى عملية الصهر وصبها في سبائك للاستخدام.

5. إعادة صهر نفايات الطلاء الكهربائي
يجب صهر نفايات الطلاء الكهربائي بشكل منفصل عن النفايات غير المطلية بالكهرباء ، لأن نفايات الطلاء الكهربائي تحتوي على النحاس والنيكل والكروم ومعادن أخرى غير قابلة للذوبان في الزنك ، وستوجد كجزيئات صلبة في سبائك الزنك ، مما يؤدي إلى صعوبات في التلميع والتشغيل الآلي.

عند إعادة صهر نفايات الطلاء الكهربائي ، انتبه إلى فصل مادة الطلاء عن سبائك الزنك ، ضع أولا نفايات الطلاء الكهربائي في البوتقة التي تحتوي على ذوبان سبائك الزنك ، ولا تقم بتحريك الذوبان في هذا الوقت ، ولا تضيف التدفق ، واستخدام نقطة الانصهار العالية لمادة الطلاء ، لن يذوب الطلاء في السبيكة ، ولكنه يطفو على سطح الذوبان في الفترة الزمنية الأولية ، عندما يذوب كل شيء ، دع البوتقة تقف لمدة 15 ~ 20 دقيقة ، ومعرفة ما إذا كان سيكون هناك حثالة على السطح ، اكشط حثالة نظيفة. بعد هذه العملية ، تحقق مما إذا كان من الضروري إضافة عامل تكرير.

6. الاحتياطات في عملية الصهر
1. بوتقة: يجب تنظيفها قبل الاستخدام لإزالة الزيت والصدأ والخبث والأكاسيد على السطح. من أجل منع العناصر الحديدية الموجودة في بوتقة الحديد الزهر من الذوبان في السبيكة ، يجب تسخين البوتقة مسبقا إلى 150 ~ 200 درجة مئوية ، ورش طبقة من الطلاء على سطح العمل ، ثم تسخينها إلى 200 ~ 300 درجة مئوية لإزالة الرطوبة في الطلاء تماما.
2. الأدوات: يجب تنظيف سطح أداة الصهر من الأوساخ قبل الاستخدام ، ويجب تسخين الأجزاء التي تتلامس مع المعدن وتنظيفها بالطلاء. لا ينبغي أن تكون الأداة ملطخة بالماء ، وإلا فإنها ستسبب رذاذ الذوبان والانفجار.
3. مادة السبائك: نظيفة وتسخين قبل الصهر لإزالة الماء الممتص على السطح. من أجل التحكم في تكوين السبائك ، يوصى باستخدام 2/3 مادة عذراء مع 1/3 مادة إرجاع.
4. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الانصهار 450 درجة مئوية.
5. قم بتنظيف حثالة على السطح السائل في وعاء الزنك في الوقت المناسب ، وتجديد مادة الزنك في الوقت المناسب ، والحفاظ على الارتفاع الطبيعي لمستوى الذوبان (لا يقل عن 30 مم على سطح البوتقة) ، لأن الكثير من حثالة ومستوى السائل المنخفض جدا من السهل أن يتسبب في دخول الخبث إلى البرميل المنحنية ، وشد الأسطوانة الفولاذية ، ورأس المطرقة والأسطوانة نفسها ، مما يؤدي إلى إلغاء رأس المطرقة العالق والرأس المنحنية ورأس المطرقة.
6. يتم تقليب حثالة الجزء العلوي من الذوبان بهدوء باستخدام أشعل النار من الخبث لتجميعها بحيث يمكن إزالتها.