تأثير طرق التعبئة على عيوب فتحة النفخ في كرات الطحن المصنوعة من الحديد الزهر عالي الكروم (2)
3. التحليل والمناقشة
في المخطط الأول، يكون مجرى القالب الفردي والرافعة وحدة واحدة، ولا توجد فتحات تهوية، وتكون عملية الصب من النوع العلوي، و كرات الطحن قالب معدني لا يمتلك الحديد المنصهر نفاذية هواء. يدخل الحديد المنصهر إلى تجويف القالب عبر منفذ الصب (الرافعة)؛ ولا يمكن للغاز في تجويف القالب المرور إلا عبر منفذ الصب (الرافعة) لتفريغه. ومع ذلك، تُتحكم سرعة الصب بخبرة عمال الصب، وللعوامل البشرية تأثير كبير عليها. إذا كانت سرعة الصب عالية جدًا، لا يمكن تفريغ الغاز في تجويف القالب بسلاسة، ويتسرب بسهولة إلى الحديد المنصهر، وستتشكل عيوب ثقب الغاز في قسم جذر الرافعة من كرة الطحن، أو السطح القريب من الرافعة، أو مركز كرة الطحن عالية الكروم.
في الخطة الثانية، يُشكّل مجرى ورافعة قالب الكرات الأربع وحدةً واحدة، ولكل كرة فتحة تهوية في الأعلى، وتتم عملية الصب من نوع الصب المتوسط. يدخل الحديد المنصهر إلى تجويف القالب عبر منفذ الصب (الرافعة)، ويمكن للغاز الموجود في تجويف القالب أن يخرج منه عبر منفذ الصب (الرافعة) أيضًا عبر فتحة التهوية أعلى التجويف، مما يضمن سهولة تفريغ الغاز الموجود في تجويف القالب ومنع دخوله إلى الحديد المنصهر.
بعد صب المعدن المنصهر في القالب، تشارك الدوامة المضطربة وكمية كبيرة من الغاز في عملية الصب. وضع الشحن للمخطط الأول هو نوع الصب العلوي، يدخل الحديد المنصهر إلى التجويف مباشرة من منفذ الصب (الرافعة)، وتكون قوة التأثير أكبر، ويكون تغيير زخم صب الحديد المنصهر أكبر، وتكون ظاهرة الاضطراب أكثر خطورة، ويسهل إشراكه في الغاز. وضع التعبئة للمخطط الثاني هو نوع الصب الأوسط، ويُسكب الحديد المنصهر من البوابة (الرافعة)، ثم يتم تخزين الحديد المنصهر بواسطة البوابة، ويُسكب التجويف على طول البوابة، وتكون قوة التأثير صغيرة، ويكون تغيير زخم صب الحديد المنصهر صغيرًا، وتكون ظاهرة الاضطراب منخفضة نسبيًا، وتكون التعبئة مستقرة نسبيًا، ويصعب دخولها إلى الغاز.
لنفترض أن الغاز المحبوس يطفو في الحديد المصهور في تجويف القالب حتى ينفد السطح العلوي للرافعة. في هذه الحالة، لن يتشكل أي عيب في ثقب الغاز في المقطع العرضي لمركز كرة الطحن عالية الكروم أو جذر الرافعة والسطح القريب منها. إذا تم تصريف السطح العلوي للرافعة وبقي في الحديد المصهور، فستتشكل عيوب مسام في المقطع العرضي لمركز كرة الطحن أو جذر الرافعة وبالقرب من سطحها. يتميز الحديد الزهر عالي الكروم بخصائص التصلب الحجمي بفضل محتواه العالي من الكروم ونوع الكربيد (CR، Fe)7C3. نظرًا لأن عرض منطقة التصلب واسع جدًا عندما تنخفض درجة حرارة الحديد المنصهر في القالب إلى نطاق درجة حرارة التصلب، تبدأ جميع أجزاء الحديد المنصهر تقريبًا في تكوين نواة بلورية صلبة وتنمو بحرية، مما يجعل اللزوجة الديناميكية للحديد المنصهر تزداد، وسيولة ضعيفة، وليس من السهل أن يطفو وجود الغاز في الحديد السائل. لذلك، بالنسبة للخطة الأولى، عندما لا يتم تفريغ الغاز الموجود في الحديد المنصهر تمامًا من القالب، بدأ سطح رافع كرة الطحن في تصلب الغلاف، مما يمنع تفريغ الغاز من القالب. في هذا الوقت، يصعب أن يطفو الغاز الموجود في الحديد المنصهر. ونتيجة لذلك، يتم حبس الغاز غير المفرغ في مركز كرة الطحن والسطح والرافعة، مما يؤدي إلى عيوب المسام.
4.الخاتمة
(1) قالب واحد، قالب رباعي الكرات، باستخدام، في نوع الحقن، التعبئة، من خلال البوابة (الرافعة)، سوف تقوم فتحات العادم بإخراج الغاز خارج القالب، سعة العادم أقوى من قالب واحد من نوع الحقن العلوي.
(2) يتم ملء القالب الفردي بقالب الحقن العلوي، وتكون قوة تأثير الحديد المنصهر أكبر، وتكون ظاهرة الاضطراب أكثر خطورة، ومن السهل أن تتورط في الغاز.
بفضل تأثير تخفيف الصدمات لمقبس البوابة، تكون قوة تأثير الحديد المصهور صغيرة، وظاهرة الاضطراب منخفضة نسبيًا، والحشو مستقر نسبيًا، ولا يتفاعل بسهولة مع الغاز. بالنسبة لكرات طحن الحديد الزهر عالية الكروم المصنوعة من كربيد (CR، Fe)7C3، فإن استخدام قالب واحد بأربع كرات يُزيل عيوب المسامية في كرات الطحن عالية الكروم، وهو ما يتفوق على القالب الواحد.