I. Seleção científica da temperatura de vazamento: um parâmetro fundamental para equilibrar o desempenho.

A temperatura de vazamento é o principal fator do processo que afeta a qualidade das peças fundidas de aço. Temperaturas excessivamente altas ou baixas causam uma série de problemas de qualidade, que precisam ser ajustados com precisão de acordo com as características do tipo de aço e da estrutura da peça fundida.

Em termos de configuração de parâmetros, a temperatura de vazamento de peças fundidas de aço é geralmente controlada na faixa de 40 a 80 °C acima do ponto de fusão do material. Ao mesmo tempo, o princípio do ajuste diferenciado deve ser seguido: para aços de alta viscosidade, peças fundidas de baixo peso, com paredes finas e estruturas complexas, a temperatura de vazamento deve ser aumentada adequadamente para garantir o preenchimento completo; por outro lado, para peças fundidas de paredes espessas, grandes dimensões e estruturas simples, a temperatura de vazamento pode ser reduzida moderadamente para minimizar defeitos de contração.

II. Controle Ótimo da Velocidade de Vazamento: Uma Estratégia Dinâmica Adaptável às Características da Fundição

A velocidade de vazamento precisa ser avaliada de forma abrangente com base nas características estruturais, espessura da parede e propriedades do molde da peça fundida. Seu principal objetivo é garantir o preenchimento uniforme do aço fundido, evitando danos ao molde e defeitos na peça fundida.

Em termos de seleção de velocidade, peças fundidas de paredes finas e com estruturas complexas são adequadas para vazamento rápido. Ao reduzir o tempo de enchimento, evita-se que o aço fundido fique muito frio durante o processo, o que pode causar o defeito de "inclusões de escória". Quando o molde possui uma grande superfície superior, o vazamento rápido pode reduzir o descascamento da superfície do molde causado pela radiação e secagem prolongadas do aço fundido em alta temperatura, evitando assim o defeito de inclusão de escória na peça fundida. Para peças fundidas de paredes espessas e grandes dimensões, a velocidade de vazamento pode ser reduzida adequadamente para reservar tempo suficiente para a dispersão do gás e a separação das inclusões de escória no aço fundido.

Em termos de métodos de controle de velocidade, embora a velocidade de vazamento possa ser ajustada com precisão pela experiência do operador, ela é afetada principalmente pelo diâmetro da saída de vazamento. A vazão de aço líquido na saída de vazamento da panela é proporcional ao quadrado do diâmetro da saída e à raiz quadrada da altura do nível de aço líquido na panela, diminuindo gradualmente à medida que o nível de aço líquido baixa. Para obter uma velocidade de vazamento estável, é necessário configurar um bloco de saída de vazamento com um diâmetro apropriado, de acordo com a capacidade da panela, o volume de aço líquido e os requisitos de fundição. Para vazamentos em múltiplas caixas ou cenários com alta demanda de vazão, um projeto com saída de vazamento dupla também pode ser adotado para melhorar o controle da velocidade.

III. Pontos de Operação de Todo o Processo de Vazamento: Controle Padronizado para Construir uma Linha de Defesa da Qualidade

A padronização do processo de vazamento garante a aplicação precisa de parâmetros como temperatura e velocidade. Ela abrange todas as etapas, desde a preparação prévia ao vazamento, passando pelo controle do processo de vazamento, até o tratamento posterior, e cada uma delas deve seguir rigorosamente as especificações.

1. Preparação prévia à concretagem: Inspeção completa de riscos ocultos

A inspeção do ambiente e dos equipamentos é a tarefa primordial. É necessário verificar a classe do aço das peças fundidas, organizar as caixas de areia em ordem e garantir que os canais de vazamento estejam alinhados para facilitar a operação do guindaste e o processo de vazamento. Moldes de pequeno e médio porte, ou moldes para vazamento intermediário a final, devem ser posicionados próximos ao forno de fusão e classificados de acordo com a altura e o horário de início do vazamento; moldes para vazamento inicial e moldes grandes devem ser posicionados em áreas mais afastadas. Ao mesmo tempo, é necessário confirmar se o canal de vazamento está desobstruído, se o piso de trabalho está livre de acúmulo de água e áreas úmidas, e se não há materiais inflamáveis ​​ou explosivos, garantindo assim que a rota de evacuação de emergência esteja desobstruída.

Para peças fundidas em fossas, a superfície de separação não deve ser mais alta que a superfície superior da fossa; caso isso seja inevitável, deve-se preencher a fossa com areia de apoio, compactá-la firmemente e pressionar com força após a aplicação de peso para evitar o vazamento do aço fundido durante o vazamento. O plano circundante das peças fundidas em fossas (incluindo peças fundidas em fossas de cimento) deve ser mais alto que a superfície de separação da peça a ser vazada; caso contrário, deve-se preencher a fossa com areia, compactá-la firmemente e aplicar peso suficiente para evitar o vazamento do aço fundido. Para peças fundidas em fossas adjacentes, as peças já vazadas não devem ser retiradas da fossa antes do vazamento das peças pendentes, a fim de evitar danos ao molde das peças pendentes ou vazamento de aço fundido durante o vazamento. Se houver acúmulo de água no solo próximo à peça a ser vazada, o que pode causar a entrada de água na peça, o vazamento é estritamente proibido para evitar acidentes de segurança e danos à qualidade.

A preparação dos moldes e ferramentas também é crucial. Meia hora antes do vazamento, é necessário inspecionar novamente a areia flutuante na cavidade do molde e no canal de vazamento, verificar se o tamanho do ponto de vazamento atende aos requisitos e se o pré-aquecimento da cavidade do molde, quando necessário, está funcionando; verificar se os pesos do molde são suficientes e se as travas da caixa estão bem apertadas para evitar vazamentos de aço fundido durante o vazamento. Ao mesmo tempo, ferramentas e materiais como alavancas, colheres de amostra, agentes exotérmicos e agentes de isolamento térmico para os canais de alimentação devem ser preparados para garantir a continuidade do processo de vazamento.

2. Controle do Processo de Vazamento: Implementação Precisa e Ajuste Dinâmico

Em termos de organização e gestão, uma pessoa específica deve ser designada para comandar uniformemente o processo de vazamento. O comandante precisa dominar informações essenciais com antecedência, como o material do aço fundido no forno, o peso bruto da peça fundida, a quantidade de aço fundido a ser vazada, a altura de vazamento do alimentador, o número de moldes e a distribuição de peso. Para peças fundidas extragrandes e importantes, uma reunião especial deve ser realizada para definir o plano de vazamento antes do início da operação. O técnico de segurança deve supervisionar o local durante todo o processo e controlar rigorosamente o número de pessoas presentes na área de trabalho.

Em termos de garantia de trabalho, uma plataforma de vazamento adequada deve ser construída de acordo com a posição do molde de areia, a condição do canal de alimentação e o tamanho da panela de vazamento. Se a altura exceder 1,5 metros, escadas superiores e inferiores devem ser providenciadas para garantir o trânsito suave e facilitar a evacuação rápida do operador em caso de emergência. O operador de vazamento deve preparar de 2 a 3 pás e uma quantidade suficiente de areia de enchimento e material de cobertura, além de utilizar equipamentos de proteção individual de acordo com as normas.

Os principais pontos de operação abrangem múltiplos aspectos. Em termos de monitoramento de temperatura, a temperatura do aço fundido deve ser medida antes do vazamento, e os regulamentos do processo devem ser rigorosamente seguidos. Normalmente, a temperatura de vazamento no estágio inicial é relativamente alta, o que é adequado para peças fundidas complexas e de paredes finas, enquanto a temperatura no estágio final é relativamente baixa, o que é adequado para peças fundidas simples e de paredes espessas. Em termos de operação de enchimento, a saída de vazamento da panela deve estar alinhada com precisão com o copo de vazamento do molde para evitar que o aço fundido transborde; a distância entre o copo de vazamento e o fluxo de aço fundido não deve ser muito grande para reduzir o tempo de contato entre o aço fundido e o ar e diminuir o risco de oxidação secundária. No estágio inicial do vazamento, deve-se utilizar um fluxo fino para reduzir a abrasão do molde e os respingos de aço fundido, e então a vazão deve ser aumentada gradualmente para manter o fluxo de aço fundido contínuo, reto e uniforme durante o processo de enchimento.

O controle da sequência de vazamento e do alimentador também não deve ser ignorado. Geralmente, deve-se seguir o princípio de: peças pequenas primeiro, peças grandes depois; peças de paredes finas primeiro, peças de paredes grossas depois; peças complexas primeiro, peças simples depois. Se a panela não estiver totalmente aquecida, considerando que a temperatura do aço líquido no fundo pode estar baixa, uma peça ligeiramente maior pode ser vazada primeiro. Quando o aço líquido sobe para o alimentador, a vazão deve ser reduzida e o vazamento deve ser feito lentamente até a altura especificada para evitar que o aço líquido transborde, que a panela se levante ou que o aço líquido escorra, e ao mesmo tempo ajudar a compensar a contração do aço líquido durante a solidificação. Para peças com alimentadores abertos, após a subida do aço líquido, a velocidade de vazamento deve ser reduzida e o agente de cobertura deve ser adicionado imediatamente. Para peças fundidas com canais cegos ou peças fundidas em aço de alto manganês, após o preenchimento completo, devem ser realizados de 1 a 3 vazamentos pontuais no canal de vazamento. Após o vazamento, devem ser adicionados mais 1 ou 2 agentes de cobertura com isolamento térmico para garantir que o canal de vazamento não apresente manchas vermelhas.

O manuseio de cenários especiais deve ser padronizado e ordenado. Durante o vazamento de múltiplas caixas, se cada panela de aço líquido for usada para vazar 3 ou mais caixas, a quantidade restante de aço líquido deve ser verificada com um sistema de brasagem antes do vazamento da 3ª caixa; se 2 ou mais caixas forem vazadas e a quantidade de aço líquido vazado exceder 80%, a verificação com sistema de brasagem também é necessária antes do vazamento subsequente. Para garantir o fluxo pleno do vazamento das peças fundidas posteriormente, ferramentas de queima de oxigênio devem ser preparadas e a saída de vazamento deve ser limpa e queimada em tempo hábil quando necessário. Quando vários fornos são usados ​​para o vazamento combinado de peças fundidas de aço de grandes dimensões, é necessário coordenar a sequência de vazamento de cada forno, a distribuição dos guindastes, a posição das panelas e a sequência de vazamento, e procurar abrir todas as saídas de vazamento simultaneamente. A temperatura de vazamento do aço líquido usado para alimentação do alimentador deve ser de 30 a 50 °C superior à do aço líquido usado para o vazamento combinado.

Além disso, a indução de ar deve ser realizada imediatamente no início do vazamento para reduzir o defeito de porosidade na peça fundida; uma pessoa específica deve ser designada para monitorar o processo de vazamento para evitar a entrada de escória na cavidade do molde. Se houver vazamento de aço fundido do molde, medidas devem ser tomadas para bloqueá-lo, mantendo um fluxo fino e lento, e o fluxo não deve ser interrompido para evitar juntas frias na peça fundida. Se o processo exigir amostragem para análise de composição durante o vazamento, uma colher de amostra deve ser usada para coletar o aço fundido para a amostragem, e o número do forno deve ser claramente marcado.

3. Tratamento pós-consumo: Melhorando a rastreabilidade da qualidade e a garantia de segurança.

Após a conclusão do vazamento, o tempo de vazamento e o tempo de manutenção da temperatura devem ser claramente marcados na caixa de areia para facilitar a conexão dos processos subsequentes. Para peças fundidas com peso superior a 500 kg, peças fundidas em aço-liga, peças de teste e peças-chave, a numeração do forno deve ser inserida no alimentador. Uma barra de teste deve ser vazada em cada forno de aço líquido para fornecer uma base para inspeção de qualidade e rastreabilidade.

O restante do aço fundido deve ser despejado no molde de mistura de materiais ou na vala seca previamente preparada em posição fixa. Após o despejo, não se deve espalhar areia na superfície para evitar que os funcionários pisem acidentalmente e causem acidentes.

Conclusão

O cerne do processo de fundição de aço reside na precisão e na padronização. Desde a definição científica de parâmetros como temperatura e velocidade até a operação padronizada de todo o processo, cada detalhe está relacionado à qualidade da peça fundida. Somente combinando profundamente a teoria do processo com a experiência prática e controlando rigorosamente os pontos técnicos de cada etapa é possível evitar diversos defeitos de fundição e produzir peças fundidas de aço de alta qualidade que atendam aos padrões da indústria e aos requisitos de aplicação.