Bölüm I: Güvenlik Her Şeyden Önemlidir
Erimiş metal içeren herhangi bir işlem son derece yüksek riskler taşır. olarak Dökme Demir Döküm yeni başlayan, yerleştirmeniz gerekir güvenlik her şeyden önce ve aşağıdaki operasyonel standartlara sıkı sıkıya bağlı kalın:
1. Kişisel Koruyucu Donanımın (KKD) Sıkı Bir Şekilde Uygulanması
- Tam Vücut Koruması: Standartlara uygun giyinmelisiniz alev geciktirici elbiseler/deri iş elbiseleri radyant ısıya karşı koruma sağlamak ve erimiş metalin sıçramasını önlemek için.
- Göz ve Yüz Koruması: Özel giyim tam yüz kalkanları (yoğun ışığa ve kızılötesi radyasyona karşı koruma sağlayan renkli filtrelerle) ve güvenlik glasses .
- El Koruması: Kullanım uzun saplı, ısıya dayanıklı eldivenler .
- Ayak Koruması: Giymek güvenlik boots (darbeye ve delinmeye karşı dayanıklı olacak ve erimiş metalin içeri akmasını önleyecek şekilde tasarlanmalıdırlar).
- Araç Kullanımı: Erimiş metalle temas eden tüm aletlerin uzun saplı ve kullanımdan önce kuru ve önceden ısıtıldığı doğrulanmıştır.
2. Patlayıcı Tehlikelerin Önlenmesi
- Sıkı Nem Alma: Bu en kritik güvenlik önlemidir. Erimiş metal herhangi bir nemle temas ederse (aletlerde, şarj malzemelerinde veya alaşımlarda eser miktarda olsa bile), anında büyük miktarda buhar üreterek şiddetli bir patlamaya neden olur. buhar patlaması erimiş metal her yere sıçradı.
- Şarj Ön Isıtma: Fırına herhangi bir geri dönüşüm hurdası, çelik hurdası ve hatta alaşım katkı maddeleri (ferrosilikon, karbüratör gibi) eklemeden önce, iyice pişirilmeli ve önceden ısıtılmalıdır to drive off adsorbed surface and internal moisture. Preheating temperatures should ensure complete drying, e.g., reaching $\ge 200^{\circ}C$.
3. Zehirli Gazlar ve Çevre Kontrolü
- Havalandırma: Özellikle eritme sırasında büyük miktarda duman oluşacaktır. carbon monoxide ($\text{CO}$) eriyik yüzeyinde oksidasyon ve yanmadan kaynaklanır. Eritmehanenin sahip olması gerekir yüksek verimli yerel egzoz havalandırması ve genel mağaza havalandırmasının iyi olması.
- Hava İzleme: It is recommended to be equipped with $\text{CO}$ monitors to ensure the air quality in the working area meets safety standards.
Bölüm II: Karbon ve Silikon İçeriğinin Etkin Kontrolü
Dökme demirin özellikleri öncelikle katılaşma davranışını ve nihai mikro yapıyı birlikte belirleyen karbon içeriği ($%C$) ve silikon içeriği ($%Si$) tarafından belirlenir. Bu genellikle aşağıdakiler kullanılarak değerlendirilir: Karbon Eşdeğeri (CE) :
$$CE = %C \frac{%Si %P}{3}$$
1. Karbon İçeriğinin Kontrolü ve Ayarlanması ($%C$) (Karbürizasyon)
Karbon, grafit oluşturmak ve dökme demirin akışkanlığını belirlemek için temel elementtir. Eritme sırasında karbon kaybolduğunda veya şarjı yetersiz olduğunda, karbüratör eklenmelidir.
- Karbüratör Seçimi: Karbüratörün saflığı ve parçacık boyutu, çözünme hızını doğrudan etkiler ve karbürizasyon verimliliği (erimiş demir tarafından emilen eklenen karbonun yüzdesi).
- Yüksek Saflıkta Grafit/Yapay Grafit: Yüksek saflıkta, sabit karbon $>%98$, en yüksek emme oranı (genellikle $>%90$), yüksek gereksinimli eriyikler veya indüksiyon ocağı eritme için uygundur.
- Petrol Kok: Yaygın olarak kullanılan bir karbüratör olan, %90-%95$ arasında uygun maliyetli, sabit karbon.
- Optimal Ekleme Yöntemi: Karbürizasyon verimliliği ilavenin konumu ve zamanlaması ile yakından ilgilidir.
- Orta Şarj İlavesi (Elektrikli Fırın): Bu en çok tavsiye edilen Yöntem. Karbüratörü şarjın bir kısmıyla (geri dönüşüm hurdası veya çelik hurdası gibi) karıştırın ve eritme havuzunun orta ve alt kısmına yerleştirin. Eritme sırasında, karbüratörün aşırı ısıtılmış bölgede çözünmesi için daha uzun bir temas süresi vardır ve bu da daha yüksek emme oranlarına ulaşır.
- Dokunmadan Önce Yüzey Ekleme: Küçük ayarlamalar için uygundur. cüruf iyice yağdan arındırılmalıdır önce karbüratör yüzeye eşit şekilde serpilir. elektromanyetik karıştırma (indüksiyon fırınlarında) veya çözünmeyi teşvik etmek için elle karıştırma. Bu yöntem nispeten daha az verimlidir ancak kullanımı daha kolaydır.
2. Silikon İçeriğinin Kontrolü ve Ayarlanması ($%Si$) (Silikonlaştırma)
Silikon güçlü bir grafitleştirme destekleyicisi beyaz dökme demir oluşumunun önlenmesi açısından çok önemlidir.
- Ana Silikon Kaynağı: Ferrosilicon ($\text{FeSi}$) . $\text{FeSi}75$ (containing approx. $75%$ silicon) is commonly used.
- Ekleme Yöntemi: Genellikle eklenir Vurmadan hemen önce sıvı metal . Homojenliği sağlamak için, cürufun süzülmesinden sonra eklenmeli ve tamamen erime ve karışmayı sağlamak için yeterli bir ıslatma süresi boyunca (yaklaşık 5-10 dakika) tutulmalıdır.
- Ön Isıtmanın Önemi: Nemden kaynaklanan buhar patlamalarını önlemek için ferrosilikon topaklarının önceden ısıtılması gerekir.
- Kombine Karbon-Silikon Katkısı: Silicon Carbide ($\text{SiC}$) mükemmel bir kompozit katkı maddesidir.
- İlke: $\text{SiC}$ does not melt in the iron melt but dissociates via the reaction $\text{SiC} \rightarrow [\text{Si}] [\text{C}]$, releasing both silicon and carbon into the iron.
- Avantajları: Aynı anda $%C$ ve $%Si$'yi artırır ve mükemmel ön aşılama ince grafit oluşumuna katkıda bulunan etkiler. Genellikle eklenir ücret as a supplement or alternative to $\text{FeSi}$ and carburizers.
3. Oksidasyon Kayıplarının Önlenmesi ve Telafi Edilmesi
Eritme işlemi sırasında, özellikle eritme ve aşırı ısıtmanın sonraki aşamalarında, atmosferle veya cüruftaki oksitlerle reaksiyona bağlı olarak karbon ve silikon kaybedilebilir:
- Yanma Reaksiyonları:
- $2[\text{C}] \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO} \uparrow$
- $[\text{Si}] \text{O}_2 \rightarrow \text{SiO}_2$ (enters the slag)
- Karşı önlemler:
- Cüruf Kontrolü: Zamanında removal of slag containing high iron oxide ($\text{FeO}$) . $\text{FeO}$ in the slag will continuously oxidize the $\text{C}$ and $\text{Si}$ in the molten iron.
- Tazminat: Nihai kompozisyonu belirlerken belirli bir yakma ödeneği dikkate alınmalıdır; bu, eritme sırasındaki normal kayıpları telafi etmek için eklenen miktarın hedef değeri biraz aşması gerektiği anlamına gelir.
Bölüm III: Ortak Karbon ve Silikon Kontrol Malzemelerinin Karşılaştırılması
Bilinçli bir seçim yapmanıza yardımcı olmak için aşağıdaki tabloda yaygın olarak kullanılan karbon ve silikon ayarlama malzemeleri ve bunların temel özellikleri listelenmektedir:
| Malzeme Adı | Ana Bileşen | Sağlanan Eleman | Önerilen Ekleme Yöntemi | Karbürizasyon/Silikonlama Verimliliği | Temel Özellikler |
| Yüksek Saflıkta/Yapay Grafit | Sabit Karbon $>98%$ | Carbon ($\text{C}$) | Orta şarj veya Sıvı Yüzey | Son Derece Yüksek (Karbürizasyon) | Hassas kontrol için uygun, en yüksek saflık, hızlı çözünme oranı. |
| Petrol Kok Karbüratörü | Sabit Karbon $90%-95%$ | Carbon ($\text{C}$) | Orta şarj | Nispeten Yüksek (Karbürizasyon) | Uygun maliyetli, en yaygın şekilde kullanılır. |
| Ferrosilicon ($\text{FeSi}75$) | Silikon $\yaklaşık 75%$ | Silicon ($\text{Si}$) | Sıvı Yüzey/Akış İlavesi | Yüksek (Silikonlaşma) | En yaygın silikonlaştırıcı madde; önceden ısıtılmalı ve kurutulmalıdır. |
| Silicon Carbide ($\text{SiC}$) | High $\text{SiC}$ Content | Carbon ($\text{C}$) and Silicon ($\text{Si}$) | Orta şarj | Yüksek (Çift Fonksiyonlu) | Simultaneously provides $\text{C}$ and $\text{Si}$, and has a pre-inoculation effect. |
