تقنية صب صمام الفراشة الكبير

1. التحليل الإنشائي

(1) هذاصمام فراشةيتميز بهيكل دائري على شكل كعكة، ويتصل التجويف الداخلي ويدعمه 8 أضلاع تقوية، وتتصل الفتحة العلوية بقطر 620 مم بالتجويف الداخلي، وبقية...صمامعندما يكون التجويف مغلقًا، يصعب تثبيت قلب الرمل ويسهل تشويهه. ويُشكل كل من عملية العادم وتنظيف التجويف الداخلي صعوبات كبيرة، كما هو موضح في الشكل 1.

يتفاوت سُمك جدار المسبوكات بشكل كبير، حيث يصل أقصى سُمك للجدار إلى 380 مم، بينما لا يتجاوز أدنى سُمك له 36 مم. عند تصلب المسبوكة، يكون فرق درجة الحرارة كبيرًا، مما يؤدي إلى انكماش غير منتظم قد يُسبب بسهولة تجاويف انكماشية وعيوب مسامية ناتجة عن الانكماش، الأمر الذي قد يتسبب في تسرب الماء أثناء الاختبار الهيدروليكي.

2. تصميم العملية:

(1) يوضح الشكل 1 سطح الفصل. ضع الطرف المثقوب على الصندوق العلوي، ثم اصنع قلبًا رمليًا كاملًا في التجويف الأوسط، وقم بإطالة رأس القلب الرملي بشكل مناسب لتسهيل تثبيته وحركته عند قلب الصندوق. ولضمان ثباته، اجعل طول رأس القلب الكابولي للفتحتين الجانبيتين أطول من طول الفتحة، بحيث يميل مركز ثقل القلب الرملي بأكمله نحو جانب رأس القلب، مما يضمن تثبيته واستقراره.

يُستخدم نظام صب شبه مغلق، بنسبة ∑F داخلي: ∑F أفقي: ∑F مستقيم = 1:1.5:1.3. يستخدم المصب أنبوبًا خزفيًا بقطر داخلي Φ120، وتوضع قطعتان من الطوب الحراري بأبعاد 200×100×40 مم في الأسفل لمنع الحديد المنصهر من ملامسة الحديد مباشرةً. بالنسبة لقالب الرمل، يتم تركيب مرشح خزفي رغوي بأبعاد 150×150×40 مم في أسفل المجرى، وتُستخدم 12 أنبوبًا خزفيًا بقطر داخلي Φ30 لتوصيل المجرى الداخلي بأسفل المسبوكة بشكل متساوٍ عبر خزان تجميع المياه الموجود أسفل المرشح، لتشكيل نظام صب سفلي، كما هو موضح في الشكل 2.

(3) يتم وضع 14 فتحة تهوية بقطر 20 مم في القالب العلوي، وفتحة تهوية لقلب الرمل بقطر 20 مم في منتصف رأس القلب، ويتم وضع حديد بارد في الأجزاء السميكة والكبيرة لضمان تصلب متوازن للمسبوكة، ويتم استخدام مبدأ تمدد التغرافيت لإلغاء التغذية الصاعدة لتحسين إنتاجية العملية. يبلغ حجم صندوق الرمل 3600×3600×1000/600 مم، وهو ملحوم بلوحة فولاذية بسمك 25 مم لضمان القوة والصلابة الكافيتين، كما هو موضح في الشكل 3.

3. مراقبة العمليات

(1) النمذجة: قبل النمذجة، استخدم عينة قياسية بقطر 50 × 50 مم لاختبار قوة الضغط لرمل الراتنج ≥ 3.5 ميجا باسكال، وقم بربط الحديد البارد والمجرى لضمان أن قالب الرمل يتمتع بقوة كافية لتعويض الجرافيت الناتج عند تصلب الحديد المنصهر والتمدد الكيميائي، ومنع الحديد المنصهر من الاصطدام بجزء المجرى لفترة طويلة مما قد يتسبب في غسل الرمل.

صنع اللب: يُقسّم اللب الرملي إلى 8 أجزاء متساوية بواسطة 8 أضلاع تقوية، متصلة عبر التجويف الأوسط. لا توجد أجزاء دعم أو تهوية أخرى باستثناء رأس اللب الأوسط. في حال عدم تثبيت اللب الرملي وتهوية رأس اللب، سيظهر انزياح وثقوب هوائية بعد الصب. ولأن مساحة اللب الرملي كبيرة، يُقسّم إلى ثمانية أجزاء. يجب أن يتمتع اللب بقوة وصلابة كافيتين لضمان عدم تلفه بعد فك القالب، وعدم تعرضه للتشوه بعد الصب، وذلك لضمان سماكة جدار موحدة للمسبوكة. لهذا السبب، صممنا دعامة خاصة لللب، وربطناها بحبل تهوية لسحب غازات العادم من رأس اللب، مما يضمن تماسك قالب الرمل أثناء صنع اللب. كما هو موضح في الشكل 4.

(4) صندوق الإغلاق: نظرًا لصعوبة تنظيف الرمل في التجويف الداخلي لصمام الفراشة، يُطلى قلب الرمل بالكامل بطبقتين من الطلاء. تُدهن الطبقة الأولى بطلاء زركونيوم كحولي (درجة بوميه 45-55)، ثم تُطلى وتُحرق. بعد الجفاف، تُطلى الطبقة الثانية بطلاء مغنيسيوم كحولي (درجة بوميه 35-45) لمنع التصاق المسبوك بالرمل وتلبيده، وهو ما يصعب تنظيفه. يُعلق رأس القلب على أنبوب فولاذي بقطر 200 مم للهيكل الرئيسي لعظم القلب بثلاثة براغي M25، ويُثبت بإحكام في صندوق الرمل العلوي للقالب باستخدام أغطية البراغي، ويُفحص سمك جدار كل جزء للتأكد من تجانسه.

4. عملية الصهر والصب

(1) استخدم حديد الزهر عالي الجودة Q14/16 من نوع Benxi منخفض الفوسفور والكبريت والتيتانيوم، وأضفه بنسبة 40% إلى 60%؛ يتم التحكم بدقة في العناصر النزرة مثل الفوسفور والكبريت والتيتانيوم والكروم والرصاص وما إلى ذلك في خردة الصلب، ولا يُسمح بالصدأ والزيت، ونسبة الإضافة هي 25% إلى 40%؛ يجب تنظيف الشحنة المُعادة بالتفجير بالرصاص قبل الاستخدام لضمان نظافة الشحنة.

(2) التحكم في المكونات الرئيسية بعد الفرن: C: 3.5-3.65%، Si: 2.2%-2.45%، Mn: 0.25%-0.35%، P≤0.05%، S: ≤0.01%، Mg (متبقي): 0.035% ~0.05%، مع ضمان التكوير، يجب أخذ الحد الأدنى لـ Mg (المتبقي) قدر الإمكان.

(3) معالجة التلقيح بالتكوير: تُستخدم مُكوِّرات منخفضة المغنيسيوم والعناصر الأرضية النادرة، بنسبة إضافة تتراوح بين 1.0% و1.2%. في طريقة الغسل التقليدية للمعالجة بالتكوير، يُغطى مُكوِّر العقد في قاع العبوة بتلقيح أولي بنسبة 0.15%، وبذلك تكتمل عملية التكوير. ثم يُستعان بمقاول فرعي لتلقيح الخبث تلقيحًا ثانويًا بنسبة 0.35%، ويُجرى تلقيح تدفقي بنسبة 0.15% أثناء الصب.

(5) تُعتمد عملية الصب السريع بدرجة حرارة منخفضة، حيث تتراوح درجة حرارة الصب بين 1320 و1340 درجة مئوية، وزمن الصب بين 70 و80 ثانية. لا يمكن إيقاف تدفق الحديد المنصهر أثناء الصب، ويبقى كوب الصب ممتلئًا دائمًا لمنع دخول الغازات والشوائب إلى القالب عبر تجويف المجرى.

5. نتائج اختبار الصب

(1) اختبار قوة الشد لكتلة الاختبار المصبوبة: 485 ميجا باسكال، الاستطالة: 15%، صلابة برينل HB187.

(2) تبلغ نسبة التكوير 95%، وحجم الجرافيت من الدرجة 6، ونسبة البيرلايت 35%. يظهر التركيب المعدني في الشكل 5.

(3) لم يتم العثور على أي عيوب قابلة للتسجيل في الكشف عن العيوب الثانوية في الأجزاء المهمة باستخدام الموجات فوق الصوتية والمغناطيسية.

(4) المظهر مسطح وناعم (انظر الشكل 6)، بدون عيوب في الصب مثل شوائب الرمل، وشوائب الخبث، واللحامات الباردة، وما إلى ذلك، سمك الجدار موحد، والأبعاد تلبي متطلبات الرسومات.

(6) لم يُظهر اختبار الضغط الهيدروليكي البالغ 20 كجم/سم² بعد المعالجة أي تسرب.

6. الخاتمة

استنادًا إلى الخصائص الهيكلية لصمام الفراشة هذا، تم حل مشكلة عدم استقرار وتشوه قلب الرمل الكبير في المنتصف وصعوبة تنظيف الرمل من خلال التركيز على تصميم خطة العملية، وإنتاج وتثبيت قلب الرمل، واستخدام الطلاءات القائمة على الزركونيوم. كما يمنع تركيب فتحات التهوية احتمالية وجود مسامات في المسبوكات. ومن خلال التحكم في شحنة الفرن ونظام التغذية، تُستخدم شاشة ترشيح من السيراميك الرغوي وتقنية البوابة السيراميكية لضمان نقاء الحديد المنصهر. وبعد معالجات تلقيح متعددة، وصل التركيب المعدني للمسبوكات وأداؤها الشامل إلى المتطلبات القياسية للعملاء.

منتيانجين Tanggu صمام ختم المياه المحدودة صمام الفراشة, صمام بوابة، مصفاة على شكل حرف Y, صمام فحص مزدوج اللوحة من نوع الرقاقةالتصنيع.