Связующие системы для литья в ХТС должны иметь альтернативу

Смеситель непрерывного действия

Журнал Foundry совместно с ASK Chemicals LLC организовал интересную рубрику «Задай вопрос экспертам», где на вопросы, направленные по электронной почте в редакцию, отвечают квалифицированные сотрудники  ASK Chemicals. Диалог идет в режиме «вопрос – ответ». Мы перевели и отредактировали один вопрос в качестве примера для знакомства посетителей сайта со столь полезной инициативой Foundry.

«Наш цех производит крупное чугунное литье. Многие издержки производства кажутся довольно предсказуемыми. Но вот, стоимость фурановой No-Bake связующей системы (FNB) всегда колеблется и, время от времени, довольно значительно. Мне сказали, что это связано со  значительными изменениями цен на сырье для FA (фурфурилового спирта). Существуют ли какие-либо альтернативы?»

Вопрос

Ответ прост: да, вы должны иметь доступ к альтернативным материалам. К счастью, производство крупных отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом на основе фурановых связующих не является единственным вариантом.  Недавно ASK Chemicals LLC  разработало новый фенольный уретан No-Bake системы — связующее (PUNB) с чрезвычайно длительным сроком живучести смеси, под названием PEP SET Patriot ™. Почему это важно? Химический состав этого продукта совершенно иной, чем фуран, он производится из совершенно другого сырья. Таким образом у потребителя сегодня появилась альтернатива использовать связующее PUNB в те периоды, когда цены на FA возрастают.

Исторически сложилось так, что технология PUNB не использовалась для производства крупного литья из ВЧШГ по причине короткой длительности живучести формовочной смеси. Что это значит? Термин «живучесть смеси» определяет период времени, в течение которого смесь подвергается транспортировке, заполнению формы и уплотнению, до его начала затвердевания. Удлиненный диапазон имеет решающее значение для более крупных форм из-за времени, необходимого для заполнения формы и уплотнения сыпучего песка. По этой причине первые системы PUNB оказались непрактичными.

Это создавало неудобства, хотя-бы потому, что PUNB имеет некоторые положительные черты и продемонстрировал способность производить высококачественные отливки по самой низкой общей стоимости.

Повышенные содержание серы на границе раздела металл-форма, в особенности у крупных отливок, является предметом серьезного беспокойства для производителей. Он может иметь значительное влияние на качество литья, с точки зрения целостности продукта и качества поверхности.

Фурановые связующие содержат значительный уровень серы, по причине использования в качестве катализатора, сульфоновой кислоты. Поэтому особое внимание должно быть обращено на содержание серы в катализаторах и мелиорированном песке. В противном случае, дефект, обычно называемый «пластинчатый графит на поверхности отливок», может развиваться и привести к снижению механических свойств материала отливки, растрескиванию, снижению безопасности в критических сечениях отливки.

Технология PUNB не содержит серы, тем самым снижая вероятность образования указанного дефекта. Еще один важный момент, разница между PUNB и связующих системой FNB заложена в их химическом составе: системы PUNB производятся на основе нефти, а фурановые связующие выполнены из фурфурилового спирта — сырого материала, полученного в первую очередь в Китае из кукурузных початков и другой биомассы. При сравнении двух источников сырья, исторически нефтепродукты являются гораздо более стабильным продуктом нежели волатильные (нестабильные) материалы на основе фурфурилового спирта.

«Наряду с цирконом и редкоземельными металлами, цена FA является одной из самых нестабильных в новейшей истории«, пояснил Скотт О. Hoertz — главный операционный директор компании ASK Chemicals. «Это связано, в частности, с колебаниями производства сельскохозяйственной продукции в Китае, а также китайского правительственного регулирования ценами и тарифами«.

Очевидно, что зависимость от зарубежного сырья создает значительную неопределенность для производителей. Производители крупного литья из ВЧШГ должны понимать это лучше других. В течение многих лет, они пережили систему закупок с крайней нестабильностью, связанную с монопольной зависимостью от поставщиков сырья. К счастью, в настоящее время существуют альтернативные варианты. В конечном счете, PEP SET Patriot ™ может быть выбором для вас. Краткосрочные расходы, безусловно, существуют. Например, система PUNB требует насосную систему из трех частей и эти незначительные инвестиции должны быть приняты во внимание.

Однако, стоимость модернизации насосной системы из трех частей, будет компенсирована достаточно быстро, так как кислотный характер фурановых катализаторов требует специальных коррозионно-стойких насосов, изготавливаемых из Hastalloy C и других более высокозатратных химически стойких материалов. Со временем, гибкость производства и снижение инвестиций в основной капитал, связанный с использованием единой системы связующего для обоих стержней и форм окупается сторицей.   В конечном итоге, все решения зависят от производителя и его выбора.  Очень хорошо, когда всегда есть альтернатива.

Источник: foundrymag.com

Статьи по теме