1. الميزة الأساسية للرمل السيراميكي كرمل حشو مغرفة
هي بنية الجسيمات الكروية
سيولة ممتازة: احتكاك صغير بين الجسيمات الكروية، كثافة ملء عالية (الكثافة الظاهرية 1.6-2.0 جم / سم³)، يمكن أن تشكل بسرعة طبقة رملية موحدة، والصرف أكثر سلاسة عند الصب.
مقاومة قوية للنفاذية: يمكن للهيكل المعبأ بإحكام أن يمنع بشكل فعال اختراق الفولاذ المنصهر ويقلل من خطر التلبيد.
مقاومة عالية للحرارة وثبات حراري
مقاومة للحرارة ≥ 1750 درجة مئوية (محتوى Al₂O₃ 50-90٪)، يمكنها تحمل التآكل في درجات الحرارة العالية للفولاذ المنصهر (1600 درجة مئوية).
معامل التمدد الحراري منخفض (0.5-1.0×10⁻⁶/°C)، حجم ثابت في درجة حرارة عالية، ليس من السهل أن يتشقق.
الخمول الكيميائي
مقاومة قوية لتآكل الفولاذ المنصهر والخبث (مناسبة بشكل خاص لدرجات الفولاذ المعقدة مثل الفولاذ عالي الأكسجين والفولاذ المقاوم للصدأ).
لا يتم إطلاق أي مواد ضارة (مثل الكروم السداسي التكافؤ)، كما أن الحماية البيئية أفضل من رمل خام الكروم.
2. خطوات استخدام الرمل الخزفي كرمل تصريف
1. اختيار المواد الخام والمعالجة المسبقة
التحكم في حجم الجسيمات:
عادةً ما يكون حجم جزيئات الرمل الخزفي 0.2-1.0 مم، والتصنيف الموصى به هو:
تشكل الجسيمات الخشنة (0.7-1.0 مم) نسبة 40%
تشكل الجسيمات المتوسطة (0.4-0.7 مم) 30%
تشكل الجسيمات الدقيقة (0.2-0.4 مم) 30٪
لتحقيق التوازن بين السيولة ومقاومة النفاذية.
معالجة التجفيف:
قبل الاستخدام، يجب تجفيفه عند درجة حرارة 200-300 درجة مئوية لمدة 2-3 ساعات لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع الانفجار عند سكب الفولاذ المنصهر.
2. الخلط والتحضير (اختياري)
تحسين المواد المضافة:
إضافة 1-2% من مسحوق الجرافيت: تحسين قابلية التشحيم وتقليل الاحتكاك بين طبقة الرمل والفولاذ المنصهر.
إضافة 0.5-1% من البوراكس: تقليل درجة حرارة التلبيد، وتعزيز الترابط المعتدل لطبقة الرمل في درجة الحرارة العالية، ومنع الانهيار المبكر.
توحيد الخلط:
استخدم خلاطًا ثنائي المحور لخلط المكونات لمدة تتراوح من 5 إلى 10 دقائق لضمان توزيع المواد المضافة بشكل متساوٍ.
٣. ملء فوهة المغرفة
: طريقة التعبئة:
يُحقن الرمل في فوهة قاع المغرفة (مثل الفوهة المنزلقة أو الفوهة الطويلة) عبر معدات النقل الهوائي. يتراوح ارتفاع الملء عادةً بين ١٥٠ و٢٥٠ مم، ويتطلب ضغطًا اهتزازيًا خفيفًا.
تصميم الطبقات:
بالنسبة للمغارف الكبيرة، يمكن إجراء الحشو الطبقي:
الطبقة السفلية (التلامس مع الفولاذ المنصهر): رمل الأحجار الكريمة ذو الحبيبات الدقيقة (0.2-0.4 مم) لتعزيز الختم.
الطبقة العلوية: رمل الأحجار الكريمة ذو الحبيبات الخشنة (0.7-1.0 مم) لضمان سرعة التصريف.
4. التلبيد المسبق في درجة حرارة عالية (خطوة رئيسية)
عملية التلبيد المسبق:
التلبيد المسبق عند درجة حرارة 1000-1200 درجة مئوية لمدة 30-60 دقيقة لإذابة سطح جزيئات الرمل قليلاً لتشكيل “طبقة من التزجيج الدقيق”، والتي لا تحافظ على استقلال الجزيئات فحسب، بل تعزز أيضًا القوة الهيكلية الشاملة لمنع انهيار طبقة الرمل بسبب تأثير الفولاذ المنصهر.
5.
آلية تصريف صب المغرفة:
تحت الضغط الساكن للصلب المنصهر، يتم تسخين الجزء السفلي من طبقة الرمل وتليينه، ويتدفق رمل اللؤلؤ مع الفولاذ المنصهر بسيولته الخاصة لتشكيل قناة تدفق مستقرة.
ضبط معدل التدفق:
عن طريق ضبط نسبة حجم الجسيمات (كلما زادت نسبة الجسيمات الخشنة، زادت سرعة معدل التدفق)، يتم التحكم في معدل تدفق الفولاذ المنصهر الأولي لتجنب الخبث المضطرب.
ثالثًا: النقاط الرئيسية
لإدارة حجم الجسيمات
يُمنع استخدام مسحوق فائق الدقة بحجم جزيئات أقل من 0.1 مم، مما يؤدي بسهولة إلى انسداد البلاطة.
قم بفحص وإزالة الحطام الناتج أثناء الاستخدام بشكل منتظم (يوصى بأن يكون عدد الدورات ≤3 مرات).
القدرة على التكيف البيئي
الفولاذ عالي الأكسجين: من الضروري اختبار استقرار رمل السيراميك في جو مؤكسد (محتوى Al₂O₃ ≥70٪ أكثر أمانًا).
التكرير بالتفريغ (VD/VOD): إن التقلبات المنخفضة لرمل السيراميك مناسبة لبيئة التفريغ، ولكن يجب زيادة درجة حرارة الاحتراق المسبق إلى 1300 درجة مئوية.
ضبط التكاليف
سعر وحدة رمل السيراميك مرتفع نسبيًا (حوالي 500 دولار أمريكي للطن). يمكن خفض التكلفة بخلطه مع رمل رخيص (مثل رمل الكوارتز) بنسبة 7:3، بشرط أن تتوافق سيولة الرمل المخلوط مع المعايير.
