فهرست
مقدمه
-شرکت ایران خودرو
– قسمتهای کارخانه ریخته گری ایران خودرو
مشخصات عمومی محصولات کارخانه ریخته گری
– سیلندر موتور پیکان
– سرسیلندر موتور پیکان
شرح قسمت های مختلف کارخانه ریخته گری ایران خودرو
-1:قسمت ذوب :
1-1 : کوره ها
1-2 : تهیه مذاب در کارخانه ریخته گری ایران خودرو
-2 : قسمت قالبگیری :
2-1 : روشهای مختلف ریخته گری
2-2 : ریخته گری در قالب های ماسه ای
2-3 : قسمت قالبگیری کارخانه ریخته گری ایران خودرو
-3 : ماهیچه سازی :
3-1 : مقدمه
3-2 : مراحل ماهیچه سازی :
3-2-1 : آماده سازی و تهیه مخلوط ماسه
3-2-2 : تولید ماهیچه و روش ساخت آن
3-2-3 : تمیز کاری
3-2-4 : پوشش دادن ماهیچه ها
3-3 : بررسی ضایعات ماهیچه سازی :
3-3-1 : ضایعات ناشی از نامرغوب بودن مخلوط ماسه ماهیچه
3-3-2 : ضایعات ناشی از مرحله ساخت ماهیچه
3-3-3 : ضایعات مرحله مونتاژ
3-3-4 : ضایعات مرحله تمیزکاری ، رنگ و دوباره تخت
3-4 : دسته بندی عیوب ماهیچه ها
عیوب مشاهده شده در قطعات ریخته گری تولید شده – علل – پیشنهاد رفع عیوب
ارزیابی کلی از کارخانه ریخته گری شرکت ایران خودرو
"مقدمه"
شرکت ایران خودرو
این شرکت از مهمترین کارخانجات خودروسازی در ایران است که از قطبهای این صنعت در کشور ما محسوب می شود . تولیدات این کارخانه همانطور که از نام این شرکت پیداست به ساخت خوردو ختم می شود .
انواع محصولات این شرکت : سواری پیکان ، پیکان وانت ، پژو 405 ، پژو RD ، اتوبوسهای بنز مدل 0355 و مدل 400C ، خاور و مینی بوس می باشد که ساخت قطعات خودروی پیکان سواری و پیکان وانت تقریباً در کشورمان انجام می گیرد و سفارش و تهیه قطعات و لوازم آن توسط شرکت ساپکو انجام می گیرد .
این شرکت از قسمتهای مختلف تشکیل شده است که محصول نهایی تمام این بخشها خوردوهای نام برده می باشد .
از جمله بخشهای مهم این شرکت بخش ریخته گری است که تهیه قطعات ریخته گری خودروها بر عهده آن می باشد و در حال حاضر تنها محصولات مهم آن سیلندر و سرسیلندر پیکان می باشد . که از جنس چدن خاکستری تهیه می گردد .
قسمت های کارخانه ریخته گری ایران خودرو :
بطور کلی کارخانه ریخته گری ایران خودرو شامل قسمتهای مختلفی است که ذیلاً به آنها اشاره می شود :
1-قسمت ذوب :
در این قسمت مذاب مورد نیاز برای تهیه قطعات ریخته گری تهیه می شود . شارژ کوره ها شامل قراضه های آهن پرس شده ، قطعات ناقص و برگشتی و همچنین قسمت های تغذیه و راهگاه قطعات قبلی تهیه شده اند . تعداد کوره های این بخش 5 عدد می باشد که دو کوره 2 تنی ، دو کوره 8 تنی و یک کوره نگهدارنده مادر که ظرفیت آن 40 تن می باشد در حال حاضر در این قسمت کار می کنند.
2- قسمت قالبگیری :
قالبگیری قطعات به دو صورت انجام می گیرد و در واقع این بخش شامل دو خط می باشد :
یک خط که می توان تقریباً آن را اتوماتیک دانست که به آن خط واگز گویند و قسمت دیکر که خط قالبگیری نیمه اتوماتیک است و از پرسهای ضربه ای فشاری برای قالبگیری استفاده می شود .
3-قسمت ماهیچه سازی :
در این قسمت برای تهیه ماهیچه ها ابتداآماده سازی مخلوط ماسه انجام می گیرد و مواد افزودنی از قبیلرزینها – کاتالیستها – ماسه ماهیچه گیری و … اضافه می شود ، سپس با توجه به شکل ماهیچه های مورد نیاز آنها راقالبگیری کرده و به روش hot box و cold box ماهیچه ها را تهیه می کنند . سپس آنها را تمیز کرده ، پوشش می دهند و انبار می کنند و قبلاز قالبگیری قطعات آنها را در قسمت دیگر مونتاژ می کنند و آماده استفاده در تهیه قطعات می کنند .
4-تمیزکاری و رنگ :
در این قسمت ابتدا قطعات را cold shake out می کنند و ماسه های اطراف قطعه و درون قطعات را خارج می کنند پس از این مرحله قطعات شات بلاست می شوند و سطح آنها تقریباً پرداخت می شود و در مرحله بعد قطعات سنگ زده می شوند پس از سنگ زنی قطعات سیلندر و سرسیلندر – برای حصول اطمینان از سالم بودن قطعات – تخت آزمایش zoates test قرار می گیرند و پس از آن رنگ شده به قسمت دیگری از کارخانه ایران خودرو بنام موتورسازی منتقل می شوند .
5-قسمت مدلسازی و قالبسازی :
قسمت مدل سازی با دارا بودن امکانات مختلف توانایی ساخت انواع مدلهای چوبی را دارد . این قسمت علاوه بر تعمیرات قالبها و مدلهای خط تولید در صورت نیاز توانایی ساخت مدل و قالب های فلزی رانیز دارد .
6-آزمایشگاهها :
آزمایشهای کارخانه ریخکته گری شامل سه بخش مستقل می باشد :
الف – آزمایشگاه فیزیک : در این قسمت از آزمایشگاه امکان انواع آزمایشهای فیزیکی و مکانیکی وجود دارد از جمله آزمایشهای متالوگرافی ، آزمایشات فشار ، کشش ، ضربه ، سختی سنجی در ضمن این بخش با مجهز بودن به دستگاه کوانتومتر توانایی آنالیز قطعات را نیز دارد .
ب-آزمایشگاه شیمی : در این بخش از آزمایشگاه ها امکان انجام آزمایشهای شیمی تر و شیمی تجزیه و آنالیز شیمیایی مواد وجود دارد .
ج-آزمایشگاه ماسه : کلیه آزمایشات مربوط به کیفیت ماسه ریخته گری و همچنین ماده قالبگیری – مخلوط ماسه و مواد افزودنی – مانند نفوذپذیری ، درصد رطوبت ، تراکم پذیری درصد فردشوندگی واستحکام فشار سرد همچنین آزمایشات دیگر از جمله درصد خاک ، مواد سو خنثی و … نیز در این آزمایشگاه انجام
می گیرد .
"مشخصات عمومی محصولات کارخانه ریخته گری"
1-سیلندر موتور پیکان 1600 :
جنس : چدن خاکستری
وزن : kg 55
ماهیچه ها : 9 عدد ماهیچه ( میل سوپاپ ، واتر جاکت ، کاسه ، 2 ماهیچه سینی 40 عددبدنه)
وزن کل ماهیچه ها : kg 70
روش تولید ماهیچه :
hot box
cold box
روش تولید قطعه : ماسه تر
2-سرسیلندر موتور پیکان 1600 :
جنس : چدن خاکستری
وزن : kg 22
ماهیچه ها : 5 عدد ماهیچه (شمع ، واترجاکت ، مجرای دود ، مجرای بنزین و اتاق احتراق ) .
روش تولید ماهیچه :
hot box
cold box
وزن کل ماهیچه ها : kg 17
روش تولید قطعه : ماسه تر
1-2- تهیه مذاب در کارخانه ریخته گری شرکت ایران خودرو
برای تهیه مذاب در این کارخانه ابتدا ذوب اولیه در 2 کوره 2 تنی القایی تهیه می شود که از نظر آنالیز شیمیایی تا حدودی به ترکیب مورد نیاز نزدیک است و در واقع این کوره ها مذاب اولیه را آماده می کنند و سپس مذاب از این دو کوره به کوره های القایی 8 تنی منتقل می شوند و در آنجا به ترکیب نهایی می رسانند و پس از آماده شدن مذاب با ترکیب مورد نظر آنها را به کوره مادر 40 تنی انتقال می دهند که در واقع این کوره کوره نگهدارنده مذاب است و مذاب نهایی برای تهیه قطعات ریخته گری از داخل آن توسط پاتیلها به درون قالبها انتقال می یابد .
مواد شارژ کوره های 2 تنی :
– آهن قراضه پرس شده
– گرافیت
– فروسیلیسیم
– فرومنگنز
– گوگرد
– برگشتی که متشکل است از :
– ضایعات ریخته گری
– ضایعات ماشین شاپ
– اجزاء سیستم راهگاهی قطعات
نحوه شارژ کوره ها در حالت سرد به این صورت است که کوره را به مقدار 3. 1 از آهن قراضه پرس شده و با بلوک و یا برگشتی پر شده و سپس کوره روشن می شود .پس از ذوب شدن مواد جامد بصورت مداوم آهن قراضه پرس شده و برگشتی به کوره اضافه می شود تا کوره از مواد مذاب پر شود . در شارژ کوره ها رعایت نکات زیر الزامی است :
الف – اگر در شارژ کوره از آهن قراضه پرس شده استفاده شده باشد باید فروآلیاژ به مقدار تقریبی ذیل اضافه شود ، به ازاء هر یک تن آهن قراضه پرس شده ، مقدار kg 40 گرافیت ذوب و kg 25 فروسیلیسیم به شارژ کوره اضافه می شود . توجه شود که نصف مقدار گرافیت و فروسیلیسیم در نظر گرفته شده همراه شارژ اولیه به کوره اضافه شود تا حین تلاطم مذاب ، گرافیت در ذوب به مرور حل شده و بهتر جذب می شود .
ب-اگر در شارژ کوره از برگشتی و یا سیستم راهگاهی اضافه شود چون آنالیز آنها حدوداً آنالیز قطعات می باشند لذا مقدار افزودنی بصورت حداقل به ذوب اضافه خواهد شد .
پ-پس از ذوب کامل و اضافه نمودن بقیه مواد افزودنی شامل فروسیلیسیم و فرومنگنز ، گرافیت و گوگرد ، هنگام شارژ با توجه به وزن تقریبی ذوب انجام می شود ، سپس درجه حرارت کوره به
1500-1400 رسانده می شود . از آنجایی که افزودن مواد جامد منجر به کاهش درجه حرارت ذوب می گردد ، لازمست در هر فاصله افزایش مواد جامد ، فرصت کافی به مذاب بدهیم تا مواد جامد افزوده شده کاملاً ذوب گردد .
ت-حداکثر درجه حرارت ذوب در کوره به مقدار 1520 می باشد و به هیچ وجه نباید درجه حرارت از این مقدار افزایش پیدا کند . افزایش درجه حرارت از 1520 به بالا سبب تغییر آنالیز ذوب نامرغوبی کیفی ذوب و خوردگی جداره نسوز کوره خواهد شد .
ث-در هر مرحله ذوب ، اگر در سطح ذوب مشکلاتی موجود باشد ، باید توسط مواد شلاکه گیر موجود در قسمت ، شلاکه ها از روی مذاب جمع آوری شوند .
ج-در این مرحله دقت شود که حدوداً به مقدار kg 300 ذوب ، سرکوره خالی باشد .
چ-دقت شود که در سطح مذاب سیلیسیم یا گرافیت حل نشده نباشد .
ح-دقت شود به جداره اصلی کوره در قسمتی که ذوب وجود ندارد نیز فروسیلیسیم و یا گرافیت چسبیده نباشد .
خ-نسبت ترکیب شارژ به شرح ذیل رعایت شود :
– %45-35 کل شارژ از برگشتی تشکیل شده باشد .
– %65-55 کل شارژ از قراضه آهن پرس شده تشکیل شده باشد .
پس از ذوب کامل مواد جامد و شلاکه گیری ذوب در درجه حرارت 1500-1400 از ذوب نمونه پولکی استاندارد موجود در قسمت ، توسط پرسنل مسئول اداره کل کنترل تهیه شده و به آزمایشگاه جهت تعیین آنالیز ارسال می شود . پس از تعیین آنالیز ذوب توسط واحد آزمایشگاه ، در صورتیکه آنالیز مطابق استاندارد اعلام شده قطعات باشد ، ذوب تخلیه خواهد شد . اگر آنالیز ذوب از حالت استاندارد انحراف داشته باشد . پرسنل تولیدی موظف به تصحیح آنالیز ذوب می باشد . پس از انجام این عملیات اصلاحی ، نمونه گیری مجدد انجام خواهد شد و این عملیات تا رسیدن به آنالیز استاندارد ادامه خواهد داشت .
پس از این که مشخصات آنالیز ذوب ، مطابق با مشخصات اعلام شده توسط اداره کل مهندسی گردید ، شلاکه گیری نهایی انجام شده و سپس درجه حرارت مذاب به 7500 تا 1520 رسانده شده و ذوب نامجوز پرسنل مسئول واحد کنترل تخلیه خواهد شد .
میزان افزایش فروآلیاژ و عناصر آلیاژی به اندازه بالارفتن %1 در پایه یک تن ذوب به شرح ذیل است :
فروسیلیسیم : kg 105
فرومنگنز : kg 105
گرافیت : kg 1
گوگرد : kg 1
دمای مذاب هنگام بارریزی بطور کلی باید 1470 -1420 باشد .
علل استفاده از مواد افزودنی :
گوگرد : برای اینگه گرافیت نوع A ، صدا را خفه کند ، خوش تراش باشد و انتقال حرارت مناسب باشد .
فروسیلیس : که به عنوان جوانه زا استفاده و اصلاح کننده نیز به همراه آن است . اصلاح کننده های آن می تواند استرانسیم و پاباریم باشد .
قلع : به عنوان مواد آلیاژی اضافه کننده به مذاب افزوده می شود .
فسفر : که بسیار نامناسب است و اگر در چدن قرار بگیرد بسیاری از مشکلات برای قطعات بوجود می آید .
باید دقت داشت که اضافه کردن جوانه زا و اصلاح کننده باید بلافاصله قبل از ذوب ریزی انجام شود تا جوانه ها نمی رند و کاملاً ذوب نشوند .
قالبهای ماسه ای ، استحکام زیادی نتدارند ، برای این منظور می توانیم آنرا خشک کرده که استحکام به مراتب افزایش می یابد و در سیستم دیگر رطوبت آزاد وجود نخواهد داشت . همچنین میزان گازهای آزاد در ریخته گری کاهش می یابد که لازم است در دماهای پایین حدود 200 و زمانهای طولانی حدود یک ساعت نگه داریم تا خشک شود ، اگر حرارت زیاد شود بدلیل اختلاف انبساط حرارتی در دو طرف قالب ، قالب ترک خواهد خورد .
در روش استحکام بالاتر وجود دارد و باند بر اثر واکنش شیمیایی انجام می شود .
2-3-قسمت قالبگیری کارخانه ریخته گری شرکت ایران خودرو
همانطور که در مقدمه این گزارش ذکر شد قالبگیری قطعات تولیدی در این بخش به دو صورت انجام می گیرد یک خط آن تمام اتوماتیک است که به آن خط واگز گویند و خط قالبگیری دیگر بصورت اتوماتیک است و قالبگیری قطعات توسط پرسهای ضربه ای فشاری انجام می گیرد .
قالبگیری در خط واگز :
در قالبگیری توسط خط واگز قبل از شروع به کار باید از عدم وجود ماسه در سیلو وو هوپر پالای برس اطمینان حاصل گردد و میز کار قبل از شروع یابد هر روز کاملاً تمیز شده و بادگرفته شود . قبل از شروع عملیات قالبگیری قسمت کارکرد پرس باید مطمئن بود و دقت شود که صفحه مدل بخوبی سرجای خود مستقر و پیچ های نگهدارنده کاملاً محکم باشد .
شروع به کار خط واگز :
همانطور که گفته شد تمام عملیات خط بصورت اتوماتیک انجام می گیرد و در صورت اشکال توسط پرسنل اطاق کنترل تغییراتی در کارکرد خط اعمال می شود .
آماده سازی ماسه به صورت اتوماتیک توسط اطاق کنترل انجام می گیرد . ماسه مورد مصرف برای قالبگیری قطعات ماسه سیلیس می باشد و مخلوط قالبگیری برای تهیه قطعات ، ماسه تر می باشد که از چسب بتونیت و کاتالیست آب استفاده می شود . در ضمن از دیگر افزودنی های به مخلوط قالبگیری در این خط می توان به پودر ذغال اشاره کرد که برای افزایش تراکم پذیری ماسه و همچنین برای ایجاد یک محیط احیایی به مخلوط اضافه می شود . پس از تهیه ماسه قالبگیری ، ماسه به داخل هوپر فرستاده می شود و از این اتاقک ماسه بافشار و به حالت چکشی وارد درجه ها می شود . در ابتدای این خط یک بوستر قرار دارد که دو مدل ، تای ریز و تای رو ، روی آن نصب شده است و با چرخش بصورت یک در میان قالبگیری می شوند قبل از قالبگیری روی مدلها برای جدایش بهتر مخلوط قالبگیری و مدل بجای پودر تالک ، گازوئیل زده می شود . روی درجه ها برای فشرده کردن ماسه ها ، یک سری پرسهایی قرار دارند که بصورت مکعبهای کوچک می باشند و در کنار هم قرار دارند و ماسه را روی مدل فشرده می کند . علت اینکه این پرس بصورت تکه تکه نمی باشد ، این است که به این طریق می توان کنترل کرد که اطراف درجه فشرده تر می شود یا اینکه روی مدل (مرکز درجه) فشردگی بیشتری داشته باشد . پس از این مرحله توسط کاترهایی که در زیر خط قرار دارد سطح پشت درجه صاف می شود و پس از این کاتر ، کاتر دیگری قرار دارد که حوضچه بارریزی را روی تای رویی بوجود می آورد . در قسمت بعدی ماهیچه ها که از قسمت مونتاژ ماهیچه آورده شده اند درون قالب قرار داده می شوند و قبل از فیکس شدن دو تای قالب ، درون راهگاه اصلی (انتهای آن) درون قالب یک صفحه فولادی سوراخدار قرار داده می شود تا به علت ورود حجم زیاد مذاب از حوضچه مذاب به درون قالب هم از متلاطم شدن جریان مذاب درون قالب جلوگیری کند و هم از خراب شدن حوضچه راهگاه زیرا مذاب با سرعت وارد قالب می شود . پس از این مرحله دو تای قالب روی هم محکم می شوند و به خط بارریزی منتقل می شود که در این قسمت توسط مذابهایی که از قسمت تهیه مذاب آماده شده اند و در پاتیل قرار دارند بارریزی انجام
می گیرد .
نکاتی که برای قالبگیری در این خط باید به آنها توجه کرد :
بارگیری ماسه داخل درجه هنگام قالبگیری باید به اندازه ای باشد که پس از فشرده شدن استحکام کافی وجود داشته باشد و همچنین سطح مناسبی را در کف ورودی درجه ارائه نماید بطوریکه نه امکان ته زدن ذوب باشد نه لبه حوضچه مذاب را خراب کند .
کاتری که پشت درجه را صاف می کند باید سطح درجه و ماسه را هم مسطح نماید . این کاتر و کاتر تهیه حوضچه مذاب ، پس از هر تعویض مدل یا تعویض خود کاتر و هر هفته باید تنظیم
شوند .
از صحت عملکرد صحیح فیکسچر و جکهای مربوط و جک بالابر اطمینان حاصل شود . فیکسچر ها به خوبی بادگیری شوند . بطوریکه تحت هیچ شرایطی روی تکیه گاه نشست ماهیچه ماسه نباشد همچنین باید اطمینان حاصل شود که پایه های فیکسچر کاملاً به زمین پیچ شده باشند و در حین بلند کردن ماهیچه ، قسمت ثابت آن بدون حرکت باقی بماند .
ماهیچه های مورد نیاز برای قالبگیری قبل از قرار گرفتن در ون قالب باید کاملاً بادگیری شده باشند .
با توجه به اینکه ماهیچه های مصرفی مونتاژ چند ماهیچه می باشند و دارای قسمتهای مختلفی هستند از این رو با باد گرفتن عادی امکان خروج ماسه از داخل ماهیچه مونتاژ شده به آسانی وجود ندارد لذا لازمست کلیه ماهیچه ها قبل از قرار گرفتن داخل فیکسچر ، هر کدام جداگانه بادگیری شده بطوریکه اطمینان حاصل شود که بادگیری بخوبی انجام شده است . همچنین نباید به هیچ وجه ماهیچه های شکمه ، ترک دار رنگ شده و یا بطور کلی ماهیچه هائیکه خوب مونتاژ نشده اند و معیوب اند در فیکسچر قرار داده شوند . دقت شود هنگام برداشتن ماهیچه های مونتاژ شده از داخل یالت حتماً از پایین ترین ردیف ، شروع و پس از بادگیری دقیق ماهیچه برگردانیده شده و داخل فیکسچر قرار داده شود . قسمت متحرک فیکسچر روی قسمت ثابت گذاشته شده و دقت شود که به خوبی سرجای خود قرار گرفته باشد . سپس با فرمان دادن به شیر بادی ماهیچه ها بارگیری شوند .
به این صورت که قسمت متحرک به همراه ماهیچه های سرسیلندر و یا سیلندر توسط جک بالابر بادی به روی درجه تای زیر انتقال داده شود و باحرکت آرام پایین ، قسمت متحرک فیکسچر داخل بوشهای درجه قرار گیرد . پس از اینکه قسمت متحرک فیکسچر بخوی روی درجه نشست باآزاد کردن جکهای نگهدارنده ماهیچه ها باید آزاد شوند و با فرمان دادن به جک بالابر قسمتهای متحرک فیکسچر از روی درجه بلند شود . پس از قرار گرفتن ماهیچه داخل قالب ، تسمه فولادی پای راهگاه باید قرار نگیرد . پس از این مرحله به کمک یک میله یامیخ باید کنترل شود که کلیه هواکنش هایی را که باید راه به بیرون داشته باشند به دقت باز باشد .
در صورت بروز هر گونه اشکال چه در امر ماهیچه گذاری ، ذوب ریزی و غیره خط تولید توسط پرسنل تولید باید بسته شود .
از آنجائیکه بیشتر کار ، کارآموزی در قسمت ماهیچه سازی بود ، دیگر در مورد خط دوم قالبگیری توضیحی داده نمی شود .
3-2-مراحل ماهیچه سازی
بطور کلی می توان مراحل ساخت ماهیچه را در "6" مرحله دانست که به ترتیب ذیل می باشد :
1-آماده سازی و تهیه مخلوط ماسه
2-تولید ماهیچه و روش ساخت آن
3-تمیز کاری
4-پوشش دادن ماهیچه ها
5-انبار کردن
6-مونتاژ ماهیچه ها
در قسمتهای بعدی این گزارش در مورد هر کدام از قسمت های ماهیچه سازی توضیحاتی آورده خواهد شد و هر مرحله مورد بررسی قرار خواهد گرفت .
3-2-1- آماده سازی و تهیه مخلوط ماسه
a – مراحل خشک کردن ماسه ماهیچه :
ماسه مورد نیاز بخش ماهیچه سازی ، ماسه سیلیسی () می باشد که از کانسار قزوین تامین می گردد . این ماسه ها ابتدا به انبار منتقل می شود و پس از آن به قیف بتونی برده می شود که در این قسمت باید توجه شود که توری روی قیف سالم باشد زیرا در غیر اینصورت احتمال ورود مواد ناخواسته از قبیل آجر ، چوب و … وجود دارد . پس از این مرحله ، ماسه از قیف بتونی به قسمت خشک کن منتقل می شود که چهار مشعل در آن وجود دارد و باید دقت شود که هر چهارتای آن سالم باشند ، در این مرحله عمل خشک کردن ماسه انجام می گیرد . سپس ماسه از قسمت خشک کن به روس سرند برده می شود و ماسه سرند شده نیز به داخل بونکر پانصد تنی شوت می گردد .
ماسه درون بونکر انصد تنی به بونکر میکسر آیریش شوت می شود ولی به بونکر بالای میکسر مداوم توسط الواتور انقال می یابد .
نکات مورد توجه ضمن کار :
– درجه حرارت ماسه خروجی از خشک کن باید حدود درجه حرارت محیط باشد .
– درصد خاک ماسه خروجی از خشک کن حداکثر باید %16 باشد .
– رطوبت ماسه روی سرند ماسه خشک کن باید کمتر از
%03. 0 باشد .
در غیر اینصورت تا یک روز اگر این اشکالات رفع نگردید ، دستور توقف این قسمت صادر می شود ، تا اشکالات برطرف گردد .
b – موادی که برای تهیه مخلوط ماسه ماهیچه گیری استفاده می شوند :
– ماسه سیلیسی : مقدار ماسه سیلیسی در یک دقیقه و در قسمت a شرح آماده سازی آن ذکر شد و بیشترین حجم مخلوط ماهیچه گیری را دارد .
– اکسید آهن : که فرمول اکسید آهن مصرفی می باشد و مقدار آن (ماسه %5. 3 – 3 ) می باشد . علل استفاده از اکسید آهن :
– افزایش مقاومت گرم ، مخلوط ماهیچه گیری که کم بودن یا زیاد بودن آن سبب اشکال می شود .
– پس از ذوب ریزی و ریخته گری قطعه ، هنگام خروج ماهیچه سبب فرد پاشیدگی ماهیچه می گردد .
– ترکیب با و تشکیل فاز خمیری و شیشه ای فایالیت که سبب می شود از ایجاد مک در قطعه جلوگیری کند زیرا خلل و فرج سطح را پر می کند .
– کاتالیست : مقدار آن (%20-17 رزین) است که برای فعال کردن رزین بکار می رود تا رزین وارد عمل شود و ماسه ماهیچه گیری را به هم بچسباند و مخلوط ماهیچه گیری به استحکام مورد نیاز برسد .
– رزین : (%3-2. 2ماسه) ، رزین در واقع مواد شیمیایی مخصوصی باشند که عمل چسباندن ماسه ماهیچه گیری را به یکدیگر انجام می دهد .
– کانزرور (%05. 0 + 2. 0 ماسه) این ماده شیمیایی ، نوعی سیال کننده است که برای جلوگیری از زود خشک شدن ماسه ، بخصوص در فصول گرم مانند تابستان کاربرد دارد. و از اشکالات آن این است که گاز زیادی تولید می کند.
نکات قابل توجه :
– شکل ماسه ها مهم است و باید ضریب گوشه دار بدون آن درست انتخاب شود تا هم مقاومت لازم را در مخلوط ماهیچه گیری ایجاد کند و هم از خروج گاز از لابلای ماسه جلوگیری بکند .
– خاک ماسه نباید زیاد باشد زیرا سبب ترم خوردن ماهیچه می شود و میزان آن نباید بیش از 2. 1 باشد که مقدار آن در قسمت a ذکر شد و میزان آن کنترل می شود .
– نوع رزین و کاتالیست با توجه به فرایند تهیه ماهیچه که از دو روش hot box و cold box می باشد تفاوت می کند و در مورد آنها و نحوه عملکرد آنها در قسمتهای بعد ، توضیحات بیشتری آورده خواهد شد .
C – روشهای تهیه ماسه و مخلوط ماهیچه گیری
آماده سازی مخلوط ماهیچه گیری به دو روش انجام می گیرد،
میکسر مداوم – میکسر دستی (آیریش)
با وجود اینکه دونوع میکسچر برای تهیه مخلوط ماهیچه گیری وجود دارد اما بیشتر از میکسچر مداوم استفاده می شود . در میکسچر مداوم هریک از مواد افزودنی برای تهیه مخلوط ماهیچه گیری ، مخزن خاصی دارد و با کنترل میزان ورود آنها به کانال مخلوط شدن ، مخلوط آماده می شود . اما در میکسر آیریش تمام مواد به یک مخزن انتقال پیدا می کند – ابتدا توزین می شود و توسط یک ظرف به میکسر انتقال می یابد .
سپس باگردش پروانه ای درون میکسر ، مخلوط آماده می شود .
برای تهیه مخلوط ماهیچه گیری در میکسر مداوم پس از اطمینان از عملکرد صحیح انتقال رزین باید کنترل شود که شیلنگ انتقال و داخل آن تمیز باشد . که این عمل باید برای کلیه خروجی ها – کاتالیست ها – کانورور ، اکسید آهن و ماسه کنترل می شود . سپس بر اساس مقادیر محاسبه شده قبلی که در قسمت b ذکر شد ، به ترتیب ابتدا دوش کاتالیست سپس دوش رزین و پس از آن دوش کاتالیزور در محلهای تعیین شده بسته می شود . ترتیب قرار گرفتن از محل ورود ماسه خشک به سمت دهانه خروجی میکسر می باشد . کلیه دستگاه را روی حالت اتوماتیک گذاشته و میکسر را روشن می کنیم .
در صورتیکه سیستمهای موجود به خوبی کار کنند یک جریان یکنواخت و یک ماسه کاملاً یکنواخت و یکدست و به خوبی مخلوط شده بدست می آید .
با شروع به کار سیستم در حالت یکنواخت و اتوماتیک ، اکسید آهن که بصورت افقی حرکت می کند با ماسه که بصورت عمودی حرکت می کند مخلوط شده و وارد حلزونی مخلوط کن می شود . ابتدا با کاتالیست سپس با رزین و نهایتاً با کانزرور مخلوط شده و توسط تیغه های همزن به هم خورده و توسط تیغه های انتقال به سمت دهانه خروجی میکسر حرکت می کند .
3-2-2 : تولید ماهیچه و روش ساخت آن :
تهیه ماهیچه در قسمت ماهیچه سازی به دو روش انجام می گیرد :
* hot box
* cold box
* در روش اول پس از تهیه مخلوط ماهیچه گیری و آماده سازی ماهیچه ها باید آنها را در درجه حرارت 220-180 قرار داد تا رزین ها فعال شوند و ماهیچه استحکام مورد نیاز رابدست آورد البته درجه حرارت تا حدودی به اندازه ابعاد ماهیچه نیز بستگی دارد ، مثلاً ماهیچه های زیر در درجه حرارت 220-180 و ماهیچه های درشت و ضخیم از نظر ابعادی 300-250 حرارت داده می شوند .
گاهی نیز برای افزایش سرعت کار و کم شدن زمان پخت ماهیچه دما را بالاتر می برند که در این صورت از حالت ایده آل فاصله گرفته می شود و کیفیت ماهیچه ها پایین می آید .
** در روش دوم نوع رزین و کاتالیست متفاوت است و نیاز به درجه حرارت بالاوجود ندارد و در دمای محیط نیز رزینها فعال می شوند و استحکام مورد نیاز رابه ماهیچه می دهد . اما اشکال در اینجاست که پس از ساخت نمی توان مدت زیاد ماهیچه ها را در انبار نگهداری کرد زیرا رزین ها خاصیت خود رااز دست می دهند و ماهیچه استحکام لازم می شود .
3-2-3 : تمیز کاری :
پس از ساخت و آماده شدن ماهیچه ها ، توسط کارگران ماهر تمام تولیدات ماهیچه مورد بررسی قرار می گیرند و زواید و برجستگیهای احتمالی ساییده می شود و احیاناً اگر در جایی قسمتی از ماسه ماهیچه به مقدار جزئی تخریب شده باشد بتونه بازسازی می شود و ماهیچه یکدست و قابل استفاده برای ریخته گری به قسمت بعدی انتقال می یابند .
3-2-4 : پوشش دادن ماهیچه ها :
ماهیچه های تولید شده و یکدست ، در این قسمت پوشش داده می شوند . پوشش ماهیچه ها در سطومی انجام می گیرد که مذاب ها باماهیچه در تماس است تا احیاناً از ورود گازهای حاصل از گرم شدن ماهیچه هنگام ذوب ریزی وارد مذاب نشود . در جاهایی که ماهیچه ها به جداره قالب متصل اند پوششی وجود ندارد . تا گازها به راحتی از ماهیچه به قالب و از آنجا به بیرون منتقل شوند .
تاثیر رنگ نسوز ماهیچه بر تغییر شکل آن :
در قطعات ریخته گری علت اصلی رنگ زدن و پوشش دادن سطوح ، جلوگیری از ماسه سوزی و جهت دادن به خروجی گاز می باشد . مشخص شده است که عمق نفوذ رنگ در سطح ماهیچه تاثیر بسزایی در خواص تغییر شکل ماهیچه دارد به گونه ای که افزایش عمق نفوذ سبب می شود تا انبساط ماهیچه ها به کلی حذف گردد . نوع رنگ نسوز نیز می تواند بر روی خواص انبساط حرارتی ماهیچه و در نتیجه دقت ابعادی قطعه ریختکی تاثیر چشم گیری داشته باشد . از این رو انتخاب مناسب و کنترل در آماده سازی رنگ نسوز می تواند عامل مهمی در تولید ماهیچه جهت تولید قطعات بادقت ابعادی بالاباشد .
پس از رنگ و پوشش دادن ، ماهیچه ها به گرم خانه برده می شوند و حدوداً 100 حرارت داده می شوند تا رنگ آنها پخته شود. پس از آن ماهیچه ها به قسمت انبار برده می شوند و از انبار نیز برای مونتاژ قطعات به قسمت مونتاژ می روند و به یکدیگر متصل می شوند تا هنگام قالبگیری قطعات از آنها به عنوان یک تکه و یک ماهیچه استفاده شود .
3-3 : بررسی ضایعات ماهیچه سازی
3-3-1 : ضایعات ناشی از نامطلوب بودن مخلوط ماسه ماهیچه :
الف-ایجاد ماسه سوزی به علت پایین بودن کیفیتماسه ومواد مصرفی .
ب-ایجاد و چسبندگی ماسه ماهیچه به سطح قالب و در نتیجه تولید قطعات خشن و موجدار .
ج-نداشتن مقاومت و استحکام به علت نامرغوب بودن کیفیت مواد مصرفی .
د-ایجاد گاز و بخار زیاد که منجر به جوشیدن مذاب و تولید قطعه ای با مک و حفره می گردد .
هـ – زیاد بودن رطوبت ودر نتیجه کاهش استحکام .
و- فرسوده شدن ماسه ماهیچه در مقابل جریان مذاب .
ز- استفاده از چسبها و موادی که عمر مفید آنها سپری گشته که سبب پایین آمدن کیفیت مخلوط ماسه ماهیچه می شود .
ح-عدم یکنواختی کامل در پخش مواد کمکی و چسب
3-3-2 : ضایعات ناشی از مرحله ساخت ماهیچه :
الف-عدم دقت در تهیه ماهیچه هایی با ابعاد مناسب که سبب معیوب شدن قطعه می گردد .
ب-ایجاد ترک به دلیل ضربه زدن دستگاه نامیزانی دستگاه .
– یکی از عوامل مهم در تامین گردش کار اقتصادی کوره های القایی ذوب که از مهمترین تجهیرات واحدهای ریخته گری بشمار
می آیند ، بهره برداری صحیح و حفظ سلامت جدار دیرگداز آنهاست که از اهمیت خاصی در روند کیفی و کمی تولید برخوردار می باشد .
تولید در مجاورت معادن سیلیس منطقه همدان ، امکان استفاده از بهترین مواد اولیه را جهت فرآورده های دیرگداز اسیدی فراهم ساخته و از طرفی ارتباط مستمر با مصرف کنندگان و تبادل دانش فنی و تجربیات علمی در این زمینه بهبود کیفی محصولات نسوز را به دنبال داشته است .
تولید محصولات نسوز تحت شرایط بازبینی و تست کنترل کیفی بدقت صورت پذیرفته و نهایتاً نمونه هایی جهت کنترل به آزمایشگاههای معتبر کشور ارسال می گردد . تکنیک استفاده از شابلون دائمی ، سیستم بیرون انداز از جدار نسوز با استفاده از جک، تقلیل زمان نصب و پخت جدار ، مصرف کمتر انرژی و کاهش زمان توقف از دیگر خدمات ویژه ای است که در کنار عرضه انواع محصولات نسوز به مشتریان ارایه می گردد .
جزوه حاضر تلاشی است در جهت شناخت بیشتر مسائل جرمهای خشک مورد استفاده در کوره های القایی بدون هسته ذوب و گرم نگهدارند ، و بخصوص جرم های خشک اسیدی که درباره خواص ، نحوه مصب ، پخت و بهره برداری و تعمیرات آن به بررسی می پردازد .
دستور العمل نصب جرمهای خشک در کوره های القایی بدون هسته
مقدمه
جرم اسیدی گوارتزیت سالهاست که بعنوان جرم دیرگداز
کوره های القایی بدون هسته ذوب و گرم نگهدار چدن ، فولاد و غیر آهنی ها بعلت دلایل زیر مورد استفاده قرار می گیرد .
– قیمت مناسب .
– مقاومت خوب در مقابل شوک های حرارتی .
– نصب آسان .
– راه اندازی سریع کوره .
– خصوصیات انبساط حرارتی ایده آل نسبت به دیرگدازهای دیگر .
– انتقال حرارت پایین .
– جهت تهیه این جرم از مرغوبترین سنگهای سیلیسی معادن داخلی کشور با خلوصی معادل 99 درصد و با سختی یکنواخت و درجه بالای دیرگدازی استفاده می شود .
تغییرات آهسته کریستالی ، ثبات حجمی و مقاومت خوب در مقابل سرباره از دیگرویژگی های سنگهای ممتاز سیلیسی انتخاب شده از معادن داخلی می باشد .
1-کاربرد
جرم خشک VQI99 برای چدن ها ، VQS99 برای فولادهای ساده کربنی و کم آلیاژی ، VQC98 برای مس و آلیاژهای آن و VQZ97 برای ذوب روی و آلیاژهای آن و با دانه بندی 0-4 و 0-5 و 0-7 میلی متر تولید می شوند .
جرم VSP75 اسپنل آلومینی و VRB60 اسپینل مکنزیتی جهت ذوب فولادهای پرآلیاژی با دیرگدازی 1750 درجه سانتی گراد .
2-آماده سازی جرم اسیدی
این جرم بصورت خشم و مخلوط شده با مقدار مشخصی ماده زینترینگ (اسید بوریک) در کیسه های دولایه ضدرطوبت 35 و 50 کیلوگرمی و همچنین در کیسه های بزرگ یک تنی قابل تحویل و آماده مصرف می باشد . مقدار بایندر بسته به نوع فلز ذوب و درجه حرارت کاری تعیین می شود . این جرم مطابق سفارش مشتری ، بدون عامل زینترینگ (VQ99) و یا بر حسب مقدار توصیه شده وی قابل تهیه می باشد .
کیسه های محتوی جرم باید در محلی خشک ، عاری از رطوبت و در صورت امکان روی پالت چوبی یا فلزی قرار داده شوند .
در جدول زیر مقدار عانل زینترینگ در ارتباط با حداکثر درجه حرارت سرویس کاری مشاهده می شود .
جرم سیلیسی با 0.8 درصد اسید بوریک حداکثر درجه حرارت 1650
جرم سیلیسی با 1.0 درصد اسید بوریک حداکثر درجه حرارت 1620
جرم سیلیسی با 1.2 درصد اسید بوریک حداکثر درجه حرارت 1600
جرم سیلیسی با 1.4 درصد اسید بوریک حداکثر درجه حرارت 1580
جرم سیلیسی با 1.6 درصد اسید بوریک حداکثر درجه حرارت 1500
3-آماده سازی کوره القایی :
قبل از نصب جرم توجه به نکات زیر ضروری می باشد :
– نسوزکاری زینگ بالای کوره ، کف کوره و همچنین وضع عایق کوپل در شرایط نسبتاً خوبی باشد .
– سطح داخلی ناصاف با استفاده از CGQO.2 یا PA60 و یا PA85 کاملاً صاف و مدور گردد .
– عایق های الکتریکی و حرارتی کویل (میکا و آزبست) را با دقت بطور صاف و محکم ، بدون فاصله هوایی و با استفاده از چسبهای نواری دوطرفه و یا رینگهای فنری نصب نمائید.
– شابلون از ورق فولاد معمولی ساخته شده و جهت خروج رطوبت جرم ، سوراخ هایی بقطر حداکثر 3 میلی متر و در فواصل 300 میلی متری روی آن ایجاد می شود . شابلون باید تمیز و فاقد زنگ زدگی باشد .
– بمنظور زنگ زدایی و پاک کردن اکسیدها و یا مواد خارجی دیگر روی سطح بیرونی شابلون . از یم برس سیمی استفاده می شود . در غیر اینصورت اکسید آهن بداخل جداره سیلیسی نفوذ کرده و سبب کاهش نقطه ذوب آن می گردد .
– کوره ، شابلون و ابزار مورد استفاده باید کاملاً تمیز و خشک باشند .
– در صورت وجود لایه بتونی محافظ کویل جهت جک
بیرون انداز ، سلامت و یکپارچگی این لایه نیز کنترل و در صورت نیاز مرمت گردد .
4-کوبش جرم
ابتدا چند کیسه از جرم خشک را روی یک سینی تمیز فولادی و با سطحی حداقل برابر با یک در یک متر خالی کرده و بطور یکنواخت و آرام هم زده می شود . ترجیحاً جرم از یک سرند 10 میلی متری گذر کرده و بر روی سینی جمع شود .
جرم خشک باز سیلیسی باید به طریقی متراکم ، فشرده و هواگیری شود تا وزن مخصوص جرم پس از تراکم به 2 تا 2/2 کیلوگرم بر دسیمتر مکعب بالغ گردد .
در اینصورت بوته سرامیکی که پس از زیرنتر کردن بدست
می آید ، قابلیت مقاومت در برابر مذاب را خواهد داشت .
روش متراکم کردن جرم به چند طرق صورت می گیرد :
– با ابزار مناسب و بصورت دستی .
– بوسیله ویبره های دستی (Immersion vibrator) و ویبره کردن جرم .
– با استفاده از ویبره های برقی و یا بادی (ویبره شابلون) و ویبره کردن شابلون .
5-روش دستی و باابزار ساده
از انواع کوبه های دستی نظیر تخت ، گرد (Round) ، گوه ای ، تیغه ای و چنگالی استفاده می گردد .
هنگام تخلیه مواد از داخل کیسه ، حتی المقدور ارتفاع ریزش حداقل باشد تا از ایجاد گرد و غبار جلوگیری شده و همچنین عمل جدایش دانه ها صورت نگیرد .
الف)کف کوره
به مقدار لازم جرم برای 15 سانتیمتر ارتفاع ، در کف کوره ریخته می شود و بوسیله کوبه تیغه ای . کوه ای یا چنگالی برای مدت 10 دقیقه متراکم می گردد . تراکم لایه های بعدی بمیزان 80-60 میلیمتر ارتفاع ، به همین طریق صورت می گیرد . دو و یا چهار کارگر کوره کوب (مطابق با اندازه کوره) در هنگام کوبش جای خود را به طور منظمی تغییر می دهند . کف کوره تا ارتفاع تقریبی 30 میلیمتر بالاتر از ارتفاع نهایی ، فشرده می شود . در مرحله آخر از کوبه تخت و یا گرد استفاده شده و مقدار اضافی جرم نسبت به ارتفاع نهایی از روی سطح تراشیده و جمع آوری می شود . سطح کف کوره باید صاف و تراز باشد .
قبل از نصب جرم کف کوره ابتدا الکترود اتصال زمین (Earth Leakage Eletrode) به کف دائمی کوره در سر جای خود پیچ شده و پس از شکل دادن به سیمها ، طول آنها مطابق با ضخامت کف کوره تعیین می شود . پس از نصب جرم . سرالکترودها باید همسطح با جرم کف دیده شود .
توجه داشته باشید که جرم در اطراف الکترودها از فشردگی و تراکم خوبی برخوردار باشد تا از نفوذ ذوب از این طریق به لایه های پائینتر جلوگیری نماید .
ب)دیواره جانبی کوره
پس از کنترل شابلون ، آنرا با احتیاط در داخل کوره قرار
می دهیم . شابلون باید در مرکز کوره با کمک فاصله گذاری های چوبی قرار گیرد و بوسیله گوه های چوبی برای جلوگیری از حرکت شابلون در هنگام کوبش جرم بدنه مهار شود . جرم آن قسمت از کف کوره که زیر شابلون قرار نگرفته با استفاده از کوبه های تیغه ای و یا چگالی زخمی می شود تا با لایه های بعدی بتواند همبستگی یکپارچه را بوجود آورد .
برای جلوگیری از ارزش شابلون در هنگام کوبش ، با قرار دادن بلوک استارت در داخل شابلون ، آنرا سنگین می سازند و یا شابلون را با بستن دو اهرم شابلون به صفحه شارژ کوره ، مهار
می کنند .
برای پر کردن جرم اگر ارتفاع ریزش آن دو شابلون بیشتر از 50 سانتیمتر باشد باید حتماً از ابزار قیف و لوله استفاده کرد .
ارتفاع لایه ها 60 الی 80 میلی متر می باشد و با کمک کوبه
تیغه ای برای مدت 5 دقیقه متراکم می شود .
در اینحالت نیز کوره کوبها باید در هنگام کوبش بدور کوره حرکت کنند . آخرین لایه 80 میلیمتری یعنی قسمت بالای کوره بوسیله کوبه گرد فشرده می گردد .
معمولاً تعداد افراد کوره کوب در رابطه با اندازه کوره به شرح زیر تعیین می شود :
کوره 2 – 1 تن سه کارگر
کوره 7 – 3 تن چهار کارگر
کوره 12 – 8 تن پنج کارگر
کوره 30 – 14 تن شش کارگر
7-ویبره های برقی و یا بادی تمام مکانیکی (ویبره شابلون)
الف) ویبره کف کوب
در صورت استفاده از ویبره کف کوب برقی ، جداره کف
کوره های کوچک بصورت یک لایه و با یک عملیات ویبره متراکم
می شود .
کوره های بزرگتر که ضخامت کف آنها از 220 میلیمتر بیشتر باشند ، بصورت دو لایه ویبره می شود . در اینحالت باید دقت نمود سطح لایه اول پس از فشرده شدن ، زخمی گردد تا با لایه دومی همبستگی لازم ایجاد شود . پس از ریختن جرم در کف کوره آنرا بوسیله یک خطکش صاف و همسطح کرده ، ویبره را بکمک جرثقیل داخل کوره و در مرکز کف روی جرم قرار می دهند . ویبره را روشن کرده و بر حسب اندازه کوره و مقدار جرم ، زمان ویبره را تنظیم می کنند . پس از اتمام کار ویبره را بیرون آورده و با استفده از یک ماله اضافه جرم و دانه های جدا شده را جمع آوری و خارج می سازند . سطح را مطابق با ضخامت مورد نیاز صاف و تراز
می نمایند . تعداد موتور ویبره کف کوب در رابطه با ظرفیت کوره ، بستگی به طراحی و قدرت ویبره نیز دارد ، ولی معمولا اگر قطر کف کوره از 1000 میلیمتر کوچکتر باشد ، از کف کوب با یک موتور ویبره استفاده می شود و اگر بیشتر باشد ، از کف کوب با دو موتور ویبره استفاده می گردد .
معمولاً ویبره کف کوب بایک موتور ، سه دقیقه کار کرده سه دقیقه بعد را با عکس کرده جهت اولیه چرخش موتور کار می کند . زمان برای ویبره هائیکه دو موتور دارند 8 الی 10 دقیقه لدون تعویض جهت چرخش موتور می باشد .
ب)ویبره بدنه کوب یا ویبراتور برقی شابلون
در اینحالت فشردگی جرم نسوز دیواره کوره از طریق ارتعاش حاصله از ویبره کردن که بوسیله شابلون انتقال می یابد ، ایجاد
می شود . پس از قرار دادن شابلون در مرکز کوره ، جرم کف کوره در اطراف شابلون را با کمک کوبه چنگالی خراش داده و سپس جرم را بتدریج تا بالای شابلون و قدری هم بیشتر پر می کنند ، و همزمان باپر کردن ، عمل هواگیری از جرم بوسیله کوبه تیغه ای یا چنگالی صورت می پذیرد . ویبره را با استفاده از جرثقیل داخل کوره کرده و بازوهای آنرا باز می کنیم تا چکشهای آن به شابلون برسد . و پس از روشن کردن آن ، ویبره را با سرعت 60 سانتیمتر در دقیقه بطرف بالا می کشیم . حرکت می تواند پیوسته و یا با توقفهای 30 ثانیه ای همراه باشد . در منطقه کونیک شابلون بسته به ضخامت جداره .
می توان حرکت راباسرعت 20 الی 30 سانتیمتر در دقیقه انجام داد . عمل اضافه کردن جرم می تواند با ویبره کرده همزمان باشد ولی دقیق ، تا از ایجاد جدایش لایه ای جلوگیری شود . سطح بالای جداره حدود 30 سانتیمتر برای انبساط آزاد جرم در هنگام زینتر شدن ویبره نمی گردد ، بلکه با استفاده از کوبه های دستی متراکم
می شود.
پس از اولین ویبره ، سطح جرم را خراش داده و بمقدار کافی جرم روی آن ریختهمی شود . ویبره راجمع کرده و دوباره در شابلون پایین می بریم ، تا نزدیک کف کوره و عملیات ویبره را از پائین به بالا مجدداً شروع می کنیم که در اینحالت ویبره با دو بازو به مقدار 90 درجه و با سه بازو ، 60 درجه چرخش دارد . معمولاً اگر قطر کوره از 1000 میلیمتر کوچکتر باشد از ویبره با دو بازو و در صورتیکه بزرگتر باشد از ویبره هائی با سه بازو استفاده می کنند .
ج)ویبراتور بادی شابلون
پس از پر کردن اطراف شابلون از جرم ، ویبره بادی را داخل کوره به فاصله 30 میلیمتری از کف قرار می دهیم . چکش های ویبره نیز به فاصله 30 تا 35 میلیمتری از بدنه شابلون تنظیم می گردند . عملیات ویبره از قسمت کونیکی شابلون شروع شده و برای هر مکان یک دقیقه طول می کشد . در هنگام ویبره چکش ها 360 درجه بسمت راست و یا چش می چرخند . ممکن است قسمت کونیکی شابلون بسته به ارتفاع آن به بیش از یکبار ویبره نیاز داشته باشد . در مورد قسمت استوانه ای شابلون پس از یکبار چرخش 360 درجه ای ویبره برای مدت یک دقیقه ، دستگاه را 100 میلیمتر بالا می برند . توصیه می شود که داخل شابلون را بافواصل 100 میلی متری علامت گذاری کنند . عملیات ویبره در 200 میلی متری مانده به بالای رینگ کوره متوقف می شود . و برای متراکم شدن این قسمت از کوبه های دستی استفده می کنند .
8-گرم آرائی و زیترینگ کوره های بوته ای با شابلون یکبار مصرف
در این روش پخت جدار دیرگداز کوره های القایی بدون هسته ، یا بوسیله القا و بلوک استات و یا بکمک مشعل گازی صورت
می گیرد . پخت جدار اسیدی کوره های القایی بسته به مقدار عامل زیترینگ داخل جرم و اندازه کوره ، بصورت زیر پیشنهاد می شود .
برای جرمهای آلومینی و اسپینل منحنی گرم آرائی خاص داده می شود .
جرم
VQI 99
VQC 98
VQS 99
ظرفیت کوره
TON
120
100
60
1-3
4-15
16-40
پس از ذوب شدن بلوک استارت در صورت شارژ کردن باید از قراضه و برگشتی تمیز و بصورت مداوم و با ولتاژ پایین تا پر شدن کوره استفاده کرد و سپس با بالا بردن توان ، درجه حرارت مذاب تا نقطه زینترینگ افزایش داد که حداقل 30 الی 50 درجه سانتیگراد بالاتر از درجه حرارت کاری می باشد . در این درجه حرارت یکساعت مذاب نگهداری می شود . (در هر شرایطی این درجه حرارت نباید از 1500 درجه سانتیگراد برای چدن کمتر باشد . )
در صورت استفاده از مشعل گازی ، وقتی درجه حرارت به 1000 تا 1100 درجه سانتیگراد برسد پس از نگهداری در این دما بمدت یکساعت ، ذوب چدن با درجه حرارت 1400 تا 1450 درجه سانتیگراد داخل کوره شارژ می شود و درجه حرارت آن تا نقطه زینترینگ بالامی رود . (50 درجه سانتیگراد بالاتر از درجه حرارت کاری . ) پس از توقف یکساعته در این دما ، عملیات زینترینگ خاتمه یافته و ذوب آماده بهره برداری می باشد .
بمنظور ایجاد یک لایه زینتر شده بااستحکام کافی ، حداقل از کوره 2 الی 3 شارژ بصورت پیوسته گرفته شود . در شرایطی که این امکان وجود ندارد ، توقف در دمای زینترینگ به 2 الی 4 ساعت (بسته به اندازه کوره) افزایش یابد .
9-پخت و زینترینگ جدار در شرایط استفاده از شابلون دائمی (کونیکی)
دراین روش جزئیات کار باید بدقت دنبال شود
(دستورالعمل های خاصی نیز در این مورد موجود می باشد.) در مورد جداره اسیدی ابتدا سطح خارجی شابلون کونیکی قبل از نصب با مخلوطی از گازوئیل ، روغن و گرافیت پوشش داده شده و پس از نصب تا درجه حرارت 400 درجه سانتیگراد در مدت زمان 2 الی 4 ساعت حرارت می بیند ، در این درجه حرارت یک ساعت توقف نموده و سپس با هوای فشرده بسرعت سرد می شود . در اینحالت شابلون انقباض کرده و یک فاصله هوایی بین شابلون و جدار نسوز ایجاد
می شود که با استفاده از یک جرثقیل بدون بروز مسئله ای شابلون بیرون کشیده می شود .
پس از آن کوره بوسیله مشعل گازی تا 400 درجه سانتیگراد در عرض یک ساعت گرم شده و سپس درجه حرارت با نرخ 100 درجه سانتی گراد بر ساعت افزایش می یابد . وقتی به 1100 درجه سانتیگراد رسیدیم ذوب با درجه حرارت 1400 تا 1450 درجه سانتیگراد برای چدن ، داخل کوره تخلیه می شود .
پس از جمع آوری سرباره ، درجه حرارت ذوب را تا حد زینترینگ بالا برده و برای مدت 1 الی 3 ساعت ثابت نگاه می داریم .
در صورت نداشتن امکانات گاز و مشعل ، از یک بلوک استارت تمیز استفاده می شود که پس از بیرون کشیدن شابلون ، درون کوره قرار داده می شود و درجه حرارت بااستفاده از انرژی القا ساعتی 100 درجه سانتیگراد بالا برده می شود تا بلوک استارت ذوب شود . در این موقع کوره را با مذاب تمیز پر کرده و تا حد درجه زینترینگ گرم می کنند و پس از توقف 1 الی 3 ساعت در این درجه ، ذوب آماده بهره برداری می شود . شارژهای بعدی می توانند ذوب فلز و یا قراضه جامد باشند .
10-تعمیر ، مراقبت و نگهداری از جدار نسوز
کار مداوم با کوره بدون سرد کردن نسوز آن طبیعتاً نتایج بهتری از عمر جدار را بهمراه خواهد داشت . اگر کوره غالباً سرد شود جدار نسوز آن با ترک روبرو خواهد شد . ترک های 1 الی 2 میلی متری احتیاج به مرمت ندارند . بشرطیکه کوره تا 1000 درجه سانتیگراد قبل از ریختن مذاب بداخل آن گرم شود . در مورد جرمهای اسیدی ترکهای بزرگتر با SILICA PATCH PQ 0.2 تعمیر می شود . بهتر است در شارژ اول کوره هائی که از این نوع ترک داشته اند از تراشه های ماشینکاری استفاده نشود و بجای آن قراضه تمیز شارژ گردد .
خوردگی موضعی و پوسته شدن جدار ، شکافها و حفره هایی که در ضمن کار برای جدار اسیدی ایجاد می گردد با مواد PQ2.5 ، PQ4 و یا PQ7 قابل تعمیر و اطلاع می باشند . ناحیه مورد تعمیر باید کاملاً تمیز و عاری از هرگونه فلز و سرباره باشد . (در صورت نیاز می توان از کلنگهای بادی استفاده نمود .
در صورت تخریب نواحی بالای کوره (در اثر ضربات شارژ فلزی) از مواد فوق الذکر جهت تعمیر می توان استفاده نمود ، همچنین تعمیر با استفاده از جرم اسیدی کوره و یک شابلون مناسب امکان پذیر می باشد .
تعمیر خوردگی و فرسایش قسمت بوته کوره با استفاده از جرم خشک و یک شابلون متناسب صورت می گیرد . قطر شابلون اندکی کوچکتر از قطر اصلی جدار کوره می باشد و ارتفاع آن برابر باارتفاع قسمت فرسوده شده است . منطقه خورده شده بایستی کاملاً از سرباره و فلز تمیز شود و شابلون در سرجای خودش مستقر گردد . فاصله بین شابلون و جدار را باجرم اصلی کوره پر کرده و با استفاده از کوبه تیغه ای متراکم می سازند . عملیات پخت همانند برنامه گرم آرائی نوکوبی کوره صورت می پذیرد .
خوردگی و فرسایش کف کوره نیز با ریختن جرم خشک و کوبش آن بوسیله کوبه تخت قابل مرمت می باشد . پس از فرشده شدن جرم یک ورق فلزی روی آن گذاشته و بلوک استارت را روی آن قرار می دهیم . چنین تعمیری وقتی موفقیت آمیز است که ضخامت جرم تعمیری حداقل 50 میلیمتر باشد . ضخامت های نازک در هنگام عملیات جدا شده و بالا می آیند .
جهت تعمیر ترکها و مرمت حفره ها در مورد جرمهای اسپینل منزیتی از PTW60 و در مورد جرمهای آلومینی و اسپینل آلومینی از PA88 و PA89 استفاده می شود .
ناودانی کوره
این قسمت از کوره با جرمهای ریختنی CA70 ، CA85 و یا جرمهای لاستیکی PQ4,7 نسوز کاری می گردد .
جداره کوره های گرم نگهدار القایی
کوره های ذوب نگهدارنده القایی به دو دسته کلی تقسیم
می شوند :
1-کوره های گرم نگهدار کانال دار (Chanal Induction Francess)
2-کوره های گرم نگهدارنده بدون هسته کویل کوتاه (Short ciol Coreless Induction Furnaces)
نوع اول سالهاست که مورد بهره برداری بوده و انواع و اقسام مختلف آن در صنایع موجود است . در صورتی که نوع دوم اخیراً در صنایع راه یافته و در ایران تنها شرکت شوفاژ کار از این نوع کوره استفاده می کند که در سال 1363 راه اندازی شده است .طبق آمار سالهای اخیر علاقه صنایع به کوره های گرم نگهدار بدون هسته رو به افزایش است .
جداره کوره های گرم نگهدار القایی نیز مانند کوره های ذوب القایی می تواند بستگی به نوع ذوب و سرباره به سه دسته : 1-اسیدی ، 2-بازی ، 3-خنثی ، تقسیم شود . در کوره های کانال دار چون شرایط محفظه اینداکتور تفاوت دارد معمولاً جنس ، ضخامت و نحوه نصب و پخت جداره آنها نیز با هم تفاوت هائی دارند .
جداره کوره های کانال دار جهت چدن ریزی ها معمولاً از جنس خنثی (مواد نسوز با آلومینای بالا ) ساخته می شود . و جداره
کوره های کویل کوتاه را از دو نوع خنثی (آلومینا) و اسیدی (سیلیس) در چدن ریزیها می سازند . جداره اینداکتور کوره های کامال دار را بیشتر از جنس خنثی (آلومینا) می سازند و در دهه اخیر استفاده از جداره بازی (اسپینل Spinel ) می رود تا در چدن ریزیهاجانشین مواد نسوز خنثی در جداره اینداکتور گردد .
جداره محفظه کوره های کانال دار معمولاً از جرم های کوبیدنی است که بصورت تر یا خشک کوبیده می شود اما اخیراً از جرم های ریختنی (بتون) هم استفاده گردیده و نتایج خوری در برداشته است . در مورد نصب جرم های ریختنی در محفظه کوره های القایی کانال دار به مجله ریخته گری سال 5 شماره 1 (بهار 63 ) مراجعه گردد .
از کوره های القایی کانال دار می توان به عنوان کوره ذوب ، ذوب نگهدار ، گرم کننده ذوب (Super heating) و بارریز استفاده کرد. در فولادریزیها از این نوع کوره ها بیشتر بعنوان گرم نگهدار و بارریز استفاده می شود . شکل 1 شمای کلی یک کوره کانال دار را نشان می دهد . کوره های کانال دار از دو قسمت اصلی تشکیل
شده اند :
1-محفظه کوره ، 2-اینداکتور
یک کوره کانال دار می تواند دارای یک چند اینداکتور باشد و هر اینداکتور می تواند یک یا چند کویل داشته باشد ، البته هر چه تعداد تعداد اینداکتورها و کویل ها کاهش یابد تعمیر و نگهداری کوره ساده تر و اقتصادی تر خواهد بود ، بر همین اساس معمول ترین کوره های کانال دار عبارتند از : 1-کوره یا اینداکتور یک کویله ، 2-کوره با یک اینداکتور دو کویله ، 3-کوره با دو اینداکتور یک کویله .
محفظه کوره های القای کانال دار :
محفظه کوره های القایی وظیفه نگهداری ذوب و سرباره آن را بعهده دارند . محفظه ها معمولاً بشکل استوانه بوده که محور آن
می تواند عمودی یا افقی باشد ، اینداکتورها می تواند به پهلو یا ته محفظه ، نصب گردند . اینداکتور ، دهانه های بارگیری ، بارده و دریچه شلاکه گیری بستگی به شرایط کارگاه نصب می گردند .
جداره محفظه باید از نسوزندگی کافی برخوردار باشد و تفاوت کافی در مقابل خوردگی شیمیائی و سایش داشته باشد . در این
کوره ها غالباً شوکهای حرارتی و مکانیکی وجود ندارد . بدنه محفظه کوره های کانال دار از ورق آهن ساخته می شود که بستگی به ابعاد کوره با تیرکهائی از پشت تقویت می شود . معمولاً قسمت گلوئی آن (قسمتی که به اینداکتور متصل می شود ) به علت اینکه هموازه ذوب در آن ناحیه می ماند با آب خنک می شود . در کوره های باظرفیت پائین گاهی خنک کردن گلوئی با آب حذف می شود .
بدنه کوره از داخل بوسیله آستر نسوز پوشیده می شود . طراحی آستر نسوز بدین صورت است که هرچه از بدنه به سمت ذوب نزدیک می شویم دیرگدازی و فشردگی بیشتر می شود و هرچه از ذوب به بدنه نزدیک می شویم عایق بودن حرارتی و سبکی بیشتر می شود بر این اساس معمولاً آستر نسوز شامل سه لایه مختلف می باشد ، بترتیب از سمت بدنه عبارتند از :
1-لایه عایق حرارتی .
2-لایه استحکام مکانیکی (لایه میانی) .
3-جداره مجاور ذوب با دیرگدازی بالا .
ضخامت لایه های فوق بستگی به ابعاد کوره ، نوع مصرف کوره و مواد نسوز مصرفی دارد . لایه عایق حرارتی می تواند شامل عایق هائی از قبیل : ورقهای آزبست ، پشم سنگ فشرده ، پشم سرامیک فشرده ، فیبر سرامیک ، اسلب های سیلیکات کلسیم ، آجرهای عایق و … باشد . آجرهای عایق مورد استفاده در این ناحیه ، بیشتر از 50 درصد تخلخل دارند و دانسیته ای حدود 6/0 تا 1 دارای می باشند . لایه میانی از نظر دیرگدازی بالاتر از لایه عایق میباشد ولی دیرگدازی آن از لایه مجاور ذوب کمتر است ، از نظر عایق حرارتی نیز معمولاً بینابین دو لایه مجاور خود می باشد . این ناحیه می تواند از جرم های ریختنی ، پاشیدنی ، آجرهای شاموتی یا آجرهای سیلیمانیت تشکیل شود . لایه مجاور ذوب رااز جرم آلومینا یاخلوص و دانسیته بالا می سازند که می تواند بصورت کوبیدنی یا ریختنی باشد .
جذب قسمتی از تنشهای بوجود آمده در اثر انبساط حرارتی لایه های نسوز از وظائف دیگر لایه عایق حرارتی است . باید دقت کرد که بین ورقهای آزبست . فیبرسرامیک یاسیلیکات کلسیم و بذنه فولادی کوره فاصله بوجود نیاید و برای اینکار بهتر است از
چسب های مخصوص استفاده شود . در صورت میاز ورقها ، اسلبها یا آجرهای عایق باید طوری بریده شوند که به شکل بدنه درآیند و در چدن آنها باید مراقب بود تا درز خالی بینشان بوجود نیاید . برای نصب آجرهای عایق از ملات مخصوصی استفاده می شود ، چون این آجرهای عایق معمولاً از جنس شاموت انتخاب می شوند . بهتر است از ملات شاموتی بصورت یک لایه نازک جهت نصب استفاده گردد . اخیراً بجای آجر عایق از بتونهای عایق (جرم های ریختنی عایق) نیز استفاده شده است .
لاه میانی از نظر ایمنی بعنوان تامین کننده خواص مکانیکی جداره بکار می رود . این لایه باید در مقابل انواع تنشهای مکانیکی از خود مقاومت نشان دهد . به همین خاطر از آجرها یابتونهای با استحکام و سختی مکانیکی بالائی در این لایه استفاده می شود . در صورتی که از آجر استفاده شود بوسیله یک ملات مخصوص نصب می گردند . مثلاً در مورد آجرهای شاوتی از ملات شاموتی بصورت یک لایه نازک (حداکثر mm2) استفاده می شود . در محلهائی که جاهای خالی بوجود می آید می توان با بتون مخصوص آن ناحیه را پر کرد . بخاطر اینکه بریدن آجرهای این لایه مشکل است . این لایه اهمیت خود را در کوره های کوچک از دست می دهد و به همین سبب می تواند حذف شود . معمولاً در تعمیرات جداره ، ناحیه آجرچینی فقط در صورتی تعمیر یا ترمیم می گردد که به آن آسیب رسیده باشد . در صورتی که ناحیه مجاور ذوب باید کاملاً تعویض شود (منظور تعمیر بدنه است نه تعمیر دهانه های بارگیر ، بارده و
شلاکه گیر) .
بطور کلی مطالب زیر باید در طراحی جداره محفظه کوره های کانال دار رعایت گردد :
1-ناحیه مجاور ذوب از نسوزندگی کافی برخوردار باشد .
2-ناحیه مجاور ذوب در مقابل خوردگی شیمیائی مقاوم باشد . به همین دلیل در ناحیه مجاور سرباره جنس جداره نسوز از اهمیت خاصی برخوردار می گردد . و در کوره های با ظرفیت بالا و دارای ذوبهای با درجه حرارت بالا و سرباره های فعال بهتر است در انتخاب جرم این ناحیه بخصوص دقت گردد .
3-ناحیه مجاور ذوب در مقابل سایش مقاوم باشد .
بر اساس مطالب فوق جنس ناحیه مجاور ذوب معمولاً از
جرم های کوبیدنی خاص بوده است و اخیراً از جرم های ریختنی نیز استفاده شده است . در مورد چدن ها معمولترین جداره ، جرم های با آلمومینای بالا بوده است .
4- برای اینکه راندمان حرارتی کوره بالا باشد قابلیت انتقال حرارت جداره باید پائین باشد ، بهمین خاطر جداره باید عایق حرارتی نیز بشود . پس پشت جداره مجاور ذوب باید لایه های عایق قرار گیرد . لایه های عایق از آجرهای عایق و ورقهای آزبست یا پشم سرامیک تشکیل می شوند .
5-در کوره های با ظرفیت بالا بین لایه های عایق و لایه مجاور ذوب از آجرهای شاموتی مرغوب هم استفاده می گردد .
6-جهت حفاظت و نگهداری جداره نسوز بدنه کوره از ورق فولادی (آهنی) ساخته می شود که بوسیله تیرکهائی تقویت شده است.
7-بدنه فلزی باید در فاصله های معین دارای سوراخهائی باشد که در زمان پخت جداره ، خروج آب و بخار آب موجود در جداره نسوز از جداره امکان پذیر شود .
8-بدنه فلزی و بخصوص ناحیه گلوئی که همواره ذوب در آن قرار دارد در صورت لزوم باید بوسیله آب خنک شوند .
ضخامت تمام لایه های جداره که در شکل 2 نشان داده شده است بستگی به اندازه کوره و نوع استفاده از آن دارد . معمولاً ناحیه مجاور ذوب محفظه کوره های کانال دار بوسیله شابلون های دائمی (چند بار مصرف) نصب می گردد . جرم های کوبیدنی می تواند بصورت خشک یا تر نصب گردند .
برای خام کوبی قسمت فلانج اتصال به اینداکتور بادرب مخصوص نگهدارنده شابلون بسته می شود و اولین طوقه نایلون روی آن نصب می گردد و جرم کوبیدنی لایه لایه کوبیده می شود ، ضخامت لایه ها 3 تا 5 سانتی متر می باشد . قسمت های بعدی شابلون به ترتیب نصب می گردند و جرم کوبیده می شود . یعنی شابلون طوقه طوقه نصب می گردد و وقتی جرم کوبیدنی تا تقریباً بالای طوقه کوبیده شد ، طوقه بعدی نصب می گردد و بهمین ترتیب ادامه می یابد . هر قسمت از شابلون که یکبار مصرف باشد و پس از کوبیدن بیرون آورده نشود و در عملیات پخت در محل خود باقی بماند باید مثل بدنه کوره دارای سوراخهائی با قطر و فاصله مناسب جهت خروج رطوبت باشد . در صورتی که از جرم ریختنی استفاده شود ، تمام شابلونها یکجا در کوره نصب می شود و بتون بصورت پیوسته و به آرامی ریخته می شود و بوسیله ویبره مخصوص (Bottle vibrator) فشرده می شود و خلل و فرجها . حفره ها و حبابها از بین می رود . زمان بیرون آوردن شابلون بستگی به نوع جرم ریختنی مورد استفاده و مدت زمان حرارت دادن اولیه دارد . در صورتی که از جرم خشک استفاده گردد بستگی به طراحی شابلون می توان از ویبراتورهای مخصوص شبیه ویبراتورهای بدنه کوب کوره های بدون هسته یا از ویبراتورهای کوبه ای (immersion vibrators) استفاده کرد . جرم خشک لایه لایه ریخته می شود و با ویبراتور فشرده می شود . دهانه فلانج اینداکتور و دهانه های بارگیر و بارده باید از جرم کوبیدنی تر کوبیده شود . چون جرم خشک قبل از حرارت دادن پسوند ندارد . (لازم به تذکر است که جرم هائی که بصورت تر کوبیده می شوند و جرم های ریختنی پس از نصب بعلت داشتن پیوند هیدرولیکی دارای استحکام نسبی خوبی هستند ) و موقع اتصال اینداکتور که کوره بالا و پائین می رود امکان آسیب دیدن آن نواحی از جداره وجود دارد . البته چون شرکت ICI اینداکتور را با جرم بازی اسپینل می کوبد و این خاک پس از رژیم حرارتی کامل محفظه کوره متصل می شود به این مورد نیاز نمی باشد . زمان درآوردن شابلون بستگی به نوع جرم کوبیدنی خشک مورد استفاده و مدت زمان حرارت دادن اولیه دارد ، در واقع جرمهای خشک دارای مواد شیمیائی خاصی می باشند که با حرارت دادن اولیه ذرات خاک با پیوند شیمیائی بهم متصل می شوند و استحکام نسبی خوبی بدست می آید و می توان شابلونها را بیرون آورد . بستگی به مقدار و نوع این مواد شیمیائی مدت زمان حرارت دادن اولیه فرق می کند و بهمین خاطر زمان در آوردن شابلون بستگی به نوع جرم کوبیدنی خشک دارد .
در ذیل نحوه پخت چهار جرم کوبیدنی ، ، و توضیح داده شده اند . این چهار جرم از مشهورترین جرمهای کوبیدنی خنثی جهت مصرف در جداره کوره های کانال دار ذوب چدن می باشد .
– جرم را بعنوان جرم ریختنی با ویبره نیز می توان بکاربرد در آن صورت دانیسته بدست می دهد و مقدار آب مورد نیاز در آن موقع 7-5/6 درصد خواهد بود .
– جرم چون مواد مورد لزوم برای پیوند شیمیائی را ندارد دیرتر فاسد می گردد و در نتیجه عمر انبارش بیشتر است .
– جرم جرم باکیفیت بسیار بالائی است . مقاومت بسیار خوب در مقابل سایش و خوردگی دارد و از دیرگدازی بالائی برخوردار است . منتها هم قیمت آن بالا است و هم عمر نبارش کمتر است . معمولاً جهت صرفه جویی در ناحیه گلوئی کوره و ناحیه مجاور سرباره استفاده می گردد .
– جرم چون بصورت خشک نصب می گردد اگر با ویبره نصب شود مدت نصب آن بسیار کمتر از جرم های خیس خواهد بود .
مدت پخت جرم و بستگی به ابعاد کوره بین 8 تا 18 روز طول می کشد . منحنی پخت این جرم ها برای یک کوره 36 تنی در شکل 3 آمده است .
برای پختن (زینترینگ) جداره محفظه کوره از مشعلهای سوختی استفاده می شود . در صورت وجود گاز طبیعی عمل رژیم راحت تر خواهد بود . معمولاً محل نصب مشعل را در درب کوره قرار می دهند . ظرف 24 ساعت کوره را به می رسانیم و بین 6-2 روز در این دما نگه می داریم . و سپس با شیب 5 تا 15 در ساعت دما را بالا می بریم تابه 600 می رسیم و در این دما بین 5-2 روز توقف می کنیم و دوباره کوره را باشیب 5 تا 15 در ساعت بالا می بریم تا به دمای 1100 تا 1200 برسیم و در این حدود 12 ال 24 ساعت نگه می داریم . اگر جداره نسوز اینداکتور خاک اسبینل باشد ، اینداکتور را تصب می کنیم و رژیم اینداکتور را بین 3 تا 5 ساعت اعمال می کنیم و پس از بریده شدن نعل اینداکتور ذوب 1500 – 1400 را داخل کوره می ریزیم . و در صورتی که اینداکتور با جداره های آلومینا ساخته شده و از قبل نصب شده است منتظر بریده شدن نعل آن می مانیم و پس از بریدن آن ذوب را داخل کوره میریزیم . هرچه ابعاد کوره بزرگتر باشد مدت رژیم طولانی تر می شود .
در صورتی که برای پخت از سوختهای مایع استفاده شود باید ساختمان مشعل مورد استفاده طوری باشد که عمل سوخت کاملاً تحت کنترل درآید تا از سوخت ناقص جلوگیری بعمل آید در غیر اینصورت امکان نفوذ ماده سوختی با اکسیژن ترکیب نشده در جداره وجود دارد و کیفیت جداره را پائین می آورد . ضمن استفاده از مشعلهای ذکر شده جهت اطمینان می بایست جداره را با ورقهای محافظ پوشاند . این ورقها معمولاً آهنی بوده و بعداً در ذوب حل
می شود و قسمت سوخته شده آن بصورت سرباره خواهد شد .
اگر جداره را از جرم نصب کرده باشیم دمای جداره را به 80-60 درجه سانتیگراد می رسانیم و حدود 12 ساعت در این دما نگه می داریم و سپس شابلونها را خارج کی کنیم . برای خارج کردن شابلونها صبر می کنیم تا دمای کوره پائین بیاید و پس از خنک شدن شابلونها را خارج می کنیم . پس از خارج کردن شابلونها و بستن درب کوره جداره را با شیب 5 تا 15 در ساعت (بستگی به ابعاد کوره ) به 300 می رسانیم و بین 12 تا 48 ساعت (بستگی به ابعاد کوره ) در این دما نگه می داریم . تا این مرحله بهتر است بجای مشعلهای سوختی از دمنده هوای گرم استفاده کنیم تا کنترل دقیق با جریان یکنواخت هوا به اندازه مناسب یکنواخت بودن دما را کنترل کرد . سپس کوره را با شیب 20 تا 40 در ساعت (بستگی به ابعاد کوره ) به 1100 تا 1200 می رسانیم و 12 تا 24 ساعتدر این دما نگه می داریم و پس از نصب اینداکتور و بریدن نعل آن ذوب مناسب را داخل کوره می ریزیم . در صورتی که این جرم بصورت ریختنی استفاده شود با در جداره اینداکتور از آن استفاده گردد رژیم پخت آن مقداری فرق می کند .
اینداکتور کوره های کانال دار :
در شکل 4 شمای یک اینداکتور با یک کویل آمده است . طراحی جداره نسوز اینداکتور از پوسته اینداکتور به سمت کانال تقریباً از همان اصولی که در مورد بدنه است پیروی می کند ، منتها در اینجا بعلت کوچک بودن اینداکتور و کانال ذوب لایه دوم یعنی لایه استحکام معمولاً وجود ندارد . و جداره از دو لایه عایق و جرم نسوز تشکیل شده است .
در اینداکتورهای کوچک لایه عایق به ورقهای آزبست یا اسلبهای سیلیکات کلسیم منحصر می شود ولی در اینداکتورهای بزرگتر از آجرهای عایق یا آجرهای شاموت سبک هم استفاده
می شود . مشهورترین جداره نسوز اینداکتورها جداره های خنثی با آلومینای بالااست که به شکل کوبیدنی به روش خیس (مثل ) یا روش خشک (مثل ) یا بصورت ریختنی (مثل جرمهای ، و نصب می گردند . خود گیری این جرمها می تواند با پیوند شیمیائی (مثل ، و ) یا پیوند سرامیکی (مثل ) یا پیوند شیمیائی سرامیکی (مثل ) باشد . جرمهای خیس کوبیدنی بوسیله کوبه آبادی و جرمهای خشک بوسیله ویبره و جرمهای ریختنی نیز بوسیله ویبره نصب می شوند .
جرمهای کوبیدنی خیس یا ریختنی بهتر است قبل از نصب روی کوره ، در محفظه مخصوصی که جهت این کار درست شده است با تاسیسات الکتریکی مخصوص ظرف چند روز با ملایمت کامل تا حدود 300 گرم شده و کاملاً رطوبت خود را از دست بدهد و بعد زمانی که بدنه کوره به دمای 150 رسیده است روی کورع نصب شود . وقتی اینداکتور روی کوره نصب شد ، ادامه رژیم پخت در حال نصب شده روی کوره انجام می شود . عملیات پخت جداره اینداکتور پس از نصب می تواند با مشعل مخصوص انجام شود (شبیه آنچه در شرکت کلاچ قزوین است ) و هم می تواند بوسیله تاسیسات برقی خود کوره انجام شود (شبیه آنچه در شرکت ICI قرار است اجرا شود ) .
شکل 5 نحوه پخت یک نمونه خاک آلومینا () را نشان
می دهد . برای مقایسه رژیم اینداکتور با رژیم بدنه کوره دیاگرام پخت بدنه کوره با جرم نیز رسم شده است .
برای کنترل دمای جداره هنگام پخت در کوره و اینداکتور از ترموکوپل های سیمی با چینی های دانه تسبیحی حفاظت شده است ایتفاده می شود . برای اینکه ترموکوپل ها دمای واقعی تر را نشان دهند و دمای شعله را نشان ندهد ، محل اتصال نوک ترموکوپل با بدنه را با مقداری گل نسوز می پوشانیم . برای اندازه گیری دمای اینداکتور هنگام رژیم یک ترموکوپل داخل کانال قرار می دهیم و یک ترموکوپل به پل نعل اینداکتور وصل می کنیم – جداره محفظه کوره را بستگی به ابعاد آن با 2 تا 4 ترموکوپل کنترل می کنیم .
در دهه اخیر استفاده از جرم کوبیدنی بازی (اسپینل)در
چدن ریزی ها رایج شده است . این جرم به نام های SS730 ، Rodamag BTI و Radanit BTI ( نام های تجاری شرکت سونسکا سیلیکا و شرکت فورشمر ) و Iramag SP (نام تجاری شرکت اراک) مشهور است دارای 82 تا 83 درصد MgO و 8/1 تا 1/2 درصد SiO2 و 12 درصد و 9/1 تا 2 درصد می باشد و در اثر حرارت تشکیل فاز اسپینل و MgO می دهد . بصورت خشک با ویبراتور کوبیده می شود و در نتیجه دارای زمان نصب کوتاه
می باشد . دیاگرام پخت بخصوصی ندارد پس از نصب به کوره حدود 3 تا 5 ساعت بوسیله القاء کویل گرم شده تا شاپلون اینداکتور (نعل اسبی) بریده شود و سپس ذوب 1450 در آن ریخته می شود عمر این جرم حد.د 18 ماه است در صورتی که جرم های خنتثی عمری حدود 6 ماه دارا هستند ، این جرم به علت نصب و پخت ساده تر و عمر بیشتر روز بروز رواج بیشتری یافته و می رود که بصورت کامل جانشین جرم آلومینا در جداره اینداکتور کوره های کانال دار نگهدار مذاب چدن گردد .
وقتی جرم اسپینل با ویبراتور کوبیده شد حدود 2 تا 3
سانتی متر از جرم سطح فلانج تراشیده شده و بیرون ریخته
می شودو جرم سطح فلانج تا حدود 300 با مشعل گرم می شود و جرم اسپینل که با آب بصورت ملات در آمده () () یا () در سطح فلانج ریخته می شود . در این موقع حبابهائی از داخل پوشش ملات مانند بیرون می ریزند ، این حبابها با یک سیم باید ترکانده شود تا حفره وحبابی در جرم باقی نماند . سطح فلانج با ماله خوی مسطح و صاف می گردد و پس از سفت شدن پوشش ملات مانند اسپینل ، اینداکتور آماده نصب خواهد بود . این پوشش بخار این در محل فلانج اینداکتور قرار داده می شود که چون جرم اینداکتور بصورت خشک نصب شده و هنوز پیوندی ندارد موقع نصب امکان ریزش آن یا صدمه دیدن آن وجود دارد و این پوشش سیمان مانند جلوی صدمه دیدن جداره را هنگام نصب می گیرد . این مسئله زمانی که خاک آلومینای خشک () هم بکار رود وجود دارد و در آن حالت از جرم آلومینا که با آب بصورت ملات درآمده () () یا () بعنوان پوشش سطح فلانج استفاده
می شود .
بهرصورت جداره اینداکتور از هر جرمی باشد وقتی نعل اسبی (شابلون کانال اینداکتور) بریده شد (در اثر ذوب شدن ناحیه ای از آن) بلافاصله فلانج اینداکتور آچارکشی می گردد و در این فاصله ذوب تمیز و بدون شلاکه بادمای حدود 1450 آماده شده و پس از آچارکشی اینداکتور داخل کوره ریخته میشود . وقتی ذوب کانال را پر کرد و مقداری هم داخل کوره شد حدود نیم ساعت با قدرت ضعیف کوره کار می کند تا اگر بستن فلانج اینداکتور دارای نقص است و اتفاقی می افتد مشخص شود و سپس کوره تا حد پاشنه پر می شود و تا 4 ساعت با قدرت پائین کوره کار می کند و ذوب در دمای حدود 1300 تا 1350 باقی می ماند (همان دمائی که پس از ریختن داخل کوره دارا شده است ) . سپس در مدت 4 ساعت دمای ذوب به 1500 می رسد و یک ساعت در این دما می ماند . در تمام ایمن مدتها مشعلها روشن خواهند بود . سپس مشعلها بیرون آورده شده و دودکش برداشته شده ، دریچه پلاکه گیر یا دریچه دیگر که باید بسته شوند بسته شده و ذوب داغ تمیز بتدریج در کوره پر
می شود .
عمر جداره محفظه کوره های کانال دار در چدن ریزیها حدود 2 تا 4 سال است و در این مدت چند بار اینداکتور تعویض می شود . برای تعویض اینداکتور ذوب کوره تخلیه شده و بلافاصله اینداکتور باز می گردد و پس از انفصال اینداکتور کوره در حالت عادی
می نشیند تا ذوب باقیمانده در جداره کوره از محل فلانج اینداکتور بیرون ریخته می شود و پس از آن محل فلانج با آجر نسوز پوشیده می شود و دودکش نصب شده و بدنه کوره بوسیله مشعل گرم نگهداشته می شود تا زمانیکه اینداکتور جدید نصب شود . در صورتی که جداره اینداکتور جدید از خاک اسپینل باشد بسیار سریع نعل اسبی بریده می شود و مثل مرحله قبل ذوب داخل کوره ریخته می شود .
ضخامت جداره محفظه کوره با اندازه گیری دمای بنده کوره بصورت تجربی مشخص می شود . نواحی حساس شماره گذاری شده و ماهی یکبار دمای آن نواحی بوسیله ترموکوپل اندازه گیری می شود و در جدول مخصوص نوشته می شود . واضح است که دما در اثر مرور زمان و نازک شدن جداره بیشتر می شود . وقتی دما بحد نهائی رسید نشان می دهد عمر جداره در آن ناحیه تمام شده است . این ترموکوپلها دارای نوک تیز هستند که آنها را
در سوراخ های رطوبت گیر جداره فرو می کنند و دما را ثبت
می نمایند .
باید توجه کرد که اینداکتور هنگام نصب به بدنه کوره کاملاً افقی باشد و قبل از نصب چسپ مخصوص در محل اتصال مالیده یا پاشیده می شود ( و ). جداره دیرگداز اینداکتور و محفظه کوره در محل اتصال باید از هر طرف 3 تا 5 میلیمتر بیرون آمده باشد تا پس از اتصال ، جداره های نسوز روی هم بنشیند . اگر فلانج های فولادی روی هم قرار بگیرد پس از گرم شدن و ایجاد انبساط محل فلانج باز شده و ذوب از آن ناحیه بیرون ریخته می شود و عملیات جداره سازی ناقص می گردد .
68