Получение отливок центробежным литьем завод

Когда слышишь про центробежное литье, многие сразу представляют идеальные втулки или гильзы без раковин. Но на практике даже при отливке простейшей втулки для конвейерного ролика бывает, что пористость вылезает в самых неожиданных местах. Мы в Шэнчэнь через это прошли — особенно когда делали партию бил для молотковых дробилок.

Где рождаются проблемы с центробежной отливкой

Помню, как на одном из заводов в Челябинске пытались лить обечайки мельниц без предварительного прогрева изложниц. Результат — трещины по образующей уже после первой термообработки. Оказалось, что перепад температур в стенке отливки достигал 200°C.

Сейчас мы в ООО Цзянсу Шэнчэнь Металлургическое Оборудование всегда моделируем тепловые поля для новых позиций. Недавно для обогатительной фабрики в Казахстане делали роторы центробежных насосов — там пришлось считать скорость вращения формы с точностью до 5%.

Кстати, про скорость вращения — многие недооценивают ее влияние на структуру металла. Для чугуна СЧ20 иногда приходится снижать обороты на 20-30% против стандартных рекомендаций, иначе в осевой зоне появляется ликвация.

Оборудование, которое не найти в учебниках

На нашем производстве стоит машина с горизонтальной осью вращения — не самая новая, но модернизированная системой подачи расплава. Раньше были проблемы с неравномерным заполнением при литье длинномерных заготовок.

Особенно сложно с биметаллическими отливками. Для футеровок мельниц мы как раз используем технологию центробежного литья — внутренний слой из высокохромистого чугуна, наружный из обычного. Но если нарушить температурный режим, слои начинают отслаиваться при механической обработке.

Кстати, на сайте jsscyjsb.ru есть фото наших экспериментальных установок — там видно, как мы решали проблему с быстрым охлаждением торцевых частей.

Материалы — от стандартных до экзотических

Больше всего вопросов по износостойким сплавам. Для лопаток шнековых питателей мы используем чугун с вермикулярным графитом — не самый простой в литье материал.

Был случай, когда заказчик требовал отливку из сплава 110Г13Л диаметром всего 150 мм. При центробежном литье возникали проблемы с ликвацией марганца — пришлось разрабатывать специальный режим охлаждения.

Сейчас в Шэнчэнь экспериментируют с добавками карбидообразующих элементов для отливок работающих в абразивной среде. Первые результаты обнадеживают — стойкость повысилась на 15-20%.

Технологические тонкости, о которых молчат поставщики

При литье длинных труб часто забывают про продольную усадку. Мы для теплообменных труб разработали свою методику расчета припусков — стандартные не работают.

Еще один нюанс — подготовка поверхности изложницы. Многие используют стандартные покрытия, но для ответственных отливок мы готовим составы на основе оксида циркония с добавками.

Особенно сложно с тонкостенными отливками для горнорудного оборудования. Толщина стенки 8-10 мм при длине 2 метра — тут любое отклонение в скорости вращения приводит к браку.

Конкретные примеры с наших производственных линий

Для обогатительной фабрики в Кемерово делали валки для грохотов — масса около 300 кг, биметалл. Проблема была в соединении слоев — при стандартной технологии появлялись раковины на границе раздела.

Решили изменив температуру заливки наружного слоя и добавив локальный подогрев в зоне соединения. Сейчас эти валки работают уже больше года — износ в пределах нормы.

Еще пример — корпуса подшипников для конвейеров. Казалось бы, простейшая деталь, но при центробежном литье возникали напряжения, приводившие к короблению. Пришлось разрабатывать специальную оснастку с компенсаторами.

Что действительно важно при центробежном литье

Главное — не гнаться за производительностью. Видел на одном заводе, как увеличили скорость вращения на 15% чтобы сократить цикл — в результате 30% отливок пошло в переплавку.

Контроль температуры расплава — кажется очевидным, но многие экономят на пирометрах. Мы используем систему непрерывного контроля с записью в базу данных — потом можно проанализировать каждый брак.

И еще — подготовка персонала. Оператор центробежной машины должен понимать физику процесса, а не просто нажимать кнопки. У нас в ООО Цзянсу Шэнчэнь Металлургическое Оборудование разработали специальные тренажеры для обучения.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас пробуем совмещать центробежное литье с последующей прокаткой — для изготовления обечаек большого диаметра. Пока результаты нестабильные, но направление перспективное.

Ограничение — геометрия отливок. Сложные профили практически невозможно получить, только тела вращения. Хотя для горнодобывающей отрасли этого обычно достаточно.

Будущее вижу в комбинировании технологий — например, центробежное литье с последующим напылением износостойких покрытий. Уже есть экспериментальные образцы, которые показывают увеличение срока службы в 2-3 раза.