โซลูชันที่เป็นระบบสำหรับความพรุนของแก๊สในการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิม 304 โดยใช้ทรายโซเดียมซิลิเกต

Apr 13, 2026

ฝากข้อความ

applsci-15-08988-g008-550

โซลูชันที่เป็นระบบสำหรับความพรุนของแก๊สในการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิม 304 โดยใช้ทรายโซเดียมซิลิเกต

เพื่อกำจัดความพรุนของก๊าซ จะต้องดำเนินการดังนี้อย่างเป็นระบบกล่าวถึงทั้งสองอย่างการสร้างก๊าซและการอพยพก๊าซพร้อมทั้งปรับคุณภาพเหล็กหลอมให้เหมาะสม


2.1 มาตรการหลักและมาตรการบังคับ: ลดปริมาณโซเดียมซิลิเกต

1. ลดการเติมโซเดียมซิลิเกตจาก 8% เป็น 5.0–5.8%

นี่คือวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพและเป็นพื้นฐานที่สุดเพื่อลดการเกิดก๊าซที่แหล่งกำเนิด
ระดับการเติมขั้นต่ำควรถูกกำหนดผ่านการทดลองต่างๆ ในขณะที่ยังคงเป็นไปตามข้อกำหนดในการลอกและการจัดการด้านความแข็งแกร่ง

2. ใช้โซเดียมซิลิเกตดัดแปลงหรือสารเติมแต่ง

รับเลี้ยงโซเดียมซิลิเกตโมดูลัสต่ำ-(M=2.1–2.4) ซึ่งมีวิวัฒนาการของก๊าซต่ำกว่า

เพิ่ม0.5–1.0% เฟ₂O₃ผงระหว่างการผสมทราย
เหล็กออกไซด์ทำปฏิกิริยากับโซเดียมซิลิเกต ช่วยลดการสร้างก๊าซและปรับปรุงความสามารถในการยุบตัวได้อย่างมาก

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรายฐานแห้ง

ใช้ทรายฐานที่สะอาดและมีความชื้นต่ำกว่า 0.3%.


2.2 เสริมสร้างการระบายอากาศ: "การนำก๊าซออกดีกว่าการปิดกั้น"

1. การระบายอากาศของเชื้อรา

ติดตั้งหนาแน่นรูระบายอากาศ φ8–12 มมที่จุดสูงสุดและโซนตายของการรับมือซึ่งขยายออกไปด้านนอก

ตัดร่องระบายอากาศตามแนวแยก

2. การระบายอากาศหลัก (วิกฤต)

แกนทรายทั้งหมดจะต้องมีช่องระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพ

ใช้เชือกระบายอากาศ เจาะรูระบายอากาศ หรือลวดเทียนฝังไว้ (ซึ่งจะสร้างช่องหลังจากหมดแรง)

ตรวจสอบให้แน่ใจว่างานพิมพ์หลักไม่ได้ปิดผนึกและก๊าซสามารถหลบหนีได้อย่างอิสระ

แกนขนาดใหญ่ควรได้รับการออกแบบดังนี้กลวงหรือบรรจุวัสดุที่ซึมผ่านได้ เช่น โค้ก หรือตะกรัน อย่างหลวมๆ โดยมีช่องระบายอากาศภายนอก

3. ตัวยกช่องระบายอากาศ

ตั้งส่วนยกแบบเปิดไว้ที่ด้านบนสุดหรือสุดท้าย-พื้นที่แข็งตัวเพื่อรองรับทั้งฟังก์ชันการป้อนและการระบายอากาศ


2.3 เพิ่มประสิทธิภาพแนวทางปฏิบัติในการเท: การเติมที่เสถียร การกักเก็บอากาศน้อยที่สุด

1. ใช้ระบบประตูเปิด

ออกแบบป่วง รางวิ่ง และทางเข้าโดยเพิ่มพื้นที่หน้าตัด-เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เพื่อส่งเสริมการไหลที่ราบรื่นและลดความปั่นป่วน

2. ควบคุมอุณหภูมิและความเร็วในการเท

อุณหภูมิการเทไม่ควรต่ำเกินไป
อุณหภูมิที่สูงขึ้นเล็กน้อย (เช่นค.ศ. 1540–1560 องศา) ปรับปรุงความลื่นไหลและอำนวยความสะดวกในการลอยตัวของฟอง

ความเร็วการเทควรจะมีเสถียรภาพ ต่อเนื่อง และค่อนข้างรวดเร็ว
หลีกเลี่ยงการหยุดชะงัก วิธีการ "เร็ว-ก่อน ช้า-ทีหลัง" ช่วยขับก๊าซในโพรงออกตั้งแต่เนิ่นๆ

3. การจุดระเบิด-ช่วยระบายอากาศ

เมื่อเริ่มต้นการเท ให้จุดชนวนรูระบายอากาศหรือไรเซอร์แบบเปิดเพื่อเพิ่มการอพยพก๊าซ


2.4 การควบคุมการเคลือบและการอบแห้งอย่างเข้มงวด

ใช้การเคลือบเซอร์คอนแบบใช้แก๊สต่ำ-และรวดเร็ว-ทำให้แห้ง-ด้วยแอลกอฮอล์.

เคลือบให้แห้งอย่างทั่วถึงโดยใช้การทำให้แห้งด้วยเปลวไฟหรือการอบในเตาอบจนไม่มีความชื้นอย่างสมบูรณ์-

ก่อนปิดแม่พิมพ์ ให้เป่าทรายที่หลุดออกด้วยลมอัด และตรวจสอบการหลุดล่อนของการเคลือบหรือการตกของทราย


2.5 ปรับแต่งเหล็กหลอมเพื่อลดก๊าซภายใน

ทำให้วัสดุที่มีประจุทั้งหมดแห้ง-ไม่อนุญาตให้ใช้เศษหรือโลหะผสมที่ชื้น

เสริมสร้างการดีออกซิเดชันผสมผสานระหว่างการแพร่กระจายและการตกตะกอนของดีออกซิเดชัน
หลีกเลี่ยงการใช้อะลูมิเนียมเพียงอย่างเดียวในการดีออกซิเดชันขั้นสุดท้าย ชอบมากกว่าโลหะผสม Si-Caเพื่อลดการรวม Al₂O₃ ที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งเกิดนิวเคลียสของก๊าซ

การป้องกันและการกวนอาร์กอนในระหว่างการกรีดหรือการใช้ทัพพีจะช่วยขจัดไฮโดรเจนและสารเจือปน


2.6 การออกแบบและการจัดการกระบวนการ

ออกแบบตะกรัน-รวบรวมและระบายไรเซอร์ที่ส่วนท้ายของระบบ gating หรือการไหลของแม่พิมพ์

ลดเวลาระหว่างการปิดแม่พิมพ์และการเท; ตามหลักการแล้วน้อยกว่า 4 ชั่วโมงเพื่อป้องกันการรับความชื้น

บันทึกและวิเคราะห์ตำแหน่งของรูพรุน สัณฐานวิทยา (เรียบเทียบกับออกซิไดซ์) ขนาด และสัมพันธ์กับอุณหภูมิเวลาเท และคุณสมบัติของทราย


3. การแก้ไขปัญหาฉุกเฉินและมาตรการชั่วคราว

หากต้องการการผลิตทันที:

ตรวจสอบการระบายอากาศที่แกน
จุ่มแกนลงในน้ำแล้วเป่าลมผ่านปลายด้านหนึ่ง ฟองสม่ำเสมอช่วยยืนยันเส้นทางระบายอากาศที่ชัดเจน

รี-แม่พิมพ์และแกนให้แห้งอย่างละเอียด

เพิ่มรูระบายอากาศที่จุดสูงสุดและพื้นที่แกนกลางตาบอด

เพิ่มอุณหภูมิและความเร็วในการเทชั่วคราวและสังเกตการลดความพรุน


สรุปสุดท้าย

สำหรับการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิม 304 น้ำหนัก 135 กก. ผลิตด้วยทรายโซเดียมซิลิเกต 8%, ความพรุนของก๊าซคือกปัญหาระดับระบบ-เกิดจากการสร้างก๊าซมากเกินไปรวมกับการอพยพก๊าซที่ยากลำบาก.

การดำเนินการแก้ไขขั้นพื้นฐาน:

ลดการเติมโซเดียมซิลิเกตทันที~5.5%

ออกแบบและปรับปรุงใหม่ทั้งหมดระบบระบายอากาศหลัก

มาตรการสนับสนุน:

การเทที่มั่นคงและรวดเร็ว

การเคลือบด้วยแก๊สต่ำ-แบบแห้งสนิท

ดีออกซิเดชันของเหล็กหลอมเหลวที่เพิ่มขึ้น

ควรให้ความสำคัญเป็นอันดับแรกลดปริมาณโซเดียมซิลิเกตและการปรับปรุงการระบายอากาศหลัก-การกระทำสองอย่างนี้เพียงอย่างเดียวก็สามารถขจัดออกไปได้มากกว่า 80%ของปัญหา
จะมีการปรับเปลี่ยนให้ละลายหรือเทเพียงอย่างเดียวมีผลจำกัดมากภายใต้ระดับโซเดียมซิลิเกตที่สูงเกินไป

ส่งคำถาม