गांठदारीकरण के लिए सिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंट जोड़ दरों की गणना कैसे करें?

तन्य लौह उत्पादन में, इसके लिए सही अतिरिक्त दर की गणनासिलिकॉन मैग्नीशियम (SiMg) इनोकुलेंटयह एक फाउंड्री मेटलर्जिस्ट द्वारा लिए गए सबसे महत्वपूर्ण निर्णयों में से एक है। कम मात्रा में जोड़ने से अपर्याप्त गांठदारीकरण और खराब यांत्रिक गुण होते हैं, जबकि अधिक मात्रा में जोड़ने से महंगी मिश्र धातु बर्बाद होती है और कार्बाइड बनने का खतरा होता है। गणना पद्धति को समझने से उत्पादन लागत को अनुकूलित करते हुए लगातार गांठदार लोहे की गुणवत्ता सुनिश्चित होती है।

किसी की नींवसिलिकॉन मैग्नीशियमअतिरिक्त दर गणना यह समझ रही है कि उचित नोड्यूलराइजेशन प्राप्त करने के लिए वास्तव में कितना मैग्नीशियम आवश्यक है। अंतिम कास्टिंग में लक्ष्य अवशिष्ट मैग्नीशियम सामग्री आमतौर पर अनुभाग की मोटाई, सल्फर सामग्री और विशिष्ट कास्टिंग आवश्यकताओं के आधार पर 0.035% से 0.055% तक होती है।

हालाँकि, की राशिसिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटउपचार प्रक्रिया के दौरान महत्वपूर्ण मैग्नीशियम हानियों को जोड़ा जाना चाहिए। इसमें केवल 30-60% मैग्नीशियम होता हैSiMg इनोकुलेंटगांठदारीकरण प्रतिक्रिया के बाद मैग्नीशियम अवशिष्ट के रूप में रहता है। शेष इसके माध्यम से नष्ट हो जाता है:

ऑक्सीकरण: पिघले हुए लोहे में मैग्नीशियम ऑक्सीजन के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करता है

डीसल्फराइजेशन: मैग्नीशियम अधिमानतः सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करके मैग्नीशियम सल्फाइड (MgS) बनाता है

वाष्पीकरण: मैग्नीशियम का क्वथनांक कम (1090 डिग्री) होता है और सामान्य उपचार तापमान पर वाष्पीकृत हो जाता है

इसलिए, गणना अंतिम अवशिष्ट मैग्नीशियम लक्ष्य से शुरू होनी चाहिए और आवश्यक निर्धारित करने के लिए पुनर्प्राप्ति दर के माध्यम से पीछे की ओर काम करना चाहिएसिलिकॉन मैग्नीशियमजोड़ना।

के लिए मूल सूत्रसिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटजोड़ है:

अतिरिक्त दर (किलो/टन)=(आवश्यक एमजी इनपुट × 1000) / (इनोकुलेंट में एमजी सामग्री × रिकवरी दर)

कहाँ:

आवश्यक एमजी इनपुट= सल्फर द्वारा उपभोगित लक्ष्य अवशिष्ट Mg + Mg

एमजी का सेवन सल्फर द्वारा किया जाता है≈ 0.76 × (बेस सल्फर % - अंतिम सल्फर %) × 10

इनोकुलेंट में एमजी सामग्री= आम तौर पर सामान्य के लिए 5-10%SiMg मिश्र धातु

पुनर्प्राप्ति दरउपचार पद्धति के आधार पर=आम तौर पर 35-55%

उदाहरण गणना:
0.02% सल्फर के साथ बेस आयरन के लिए, 0.010% के अंतिम सल्फर का लक्ष्य, 0.045% के अवशिष्ट एमजी का लक्ष्य, एक का उपयोग करनासिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटअपेक्षित 45% रिकवरी के साथ 8% एमजी युक्त:

S द्वारा खपत Mg=0.76 × (0.020 – 0.010) × 10=0.076 किग्रा/टन

आवश्यक एमजी इनपुट=0.045 + 0.076=0.121 किग्रा/टन

SiMg जोड़= (0.121 × 1000) / (8 × 0.45)=121 / 3.6=33.6 किग्रा/टन

यह गणना सैद्धांतिक प्रारंभिक बिंदु प्रदान करती है, जिसे फाउंड्रीज़ अपनी विशिष्ट प्रक्रिया स्थितियों के आधार पर परिष्कृत करते हैं।

विभिन्न गांठदारीकरण विधियां पुनर्प्राप्ति दर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैं और, परिणामस्वरूप,सिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटअतिरिक्त गणना. प्रत्येक विधि की विशिष्ट दक्षता श्रेणियाँ होती हैं:

सैंडविच विधि (करछुल उपचार):रिकवरी आम तौर पर 40-50%

• SiMg इनोकुलेंटकरछुल के नीचे एक जेब में रखा गया
• पिघला हुआ लोहा सीधे मिश्रधातु के ऊपर डाला जाता है
• अच्छा मिश्रण प्रदान करता है लेकिन वायुमंडलीय ऑक्सीकरण के कारण कुछ मैग्नीशियम नष्ट हो जाता है

टुंडिश कवर विधि:रिकवरी आम तौर पर 45-60%

• सिलिकॉन मैग्नीशियमकरछुल के भीतर एक ढके हुए कक्ष में रखा गया
• ऑक्सीकरण हानि कम होने से दक्षता में सुधार होता है
• बड़े उत्पादन रन के लिए पसंदीदा

-फफूंद उपचार में:रिकवरी आम तौर पर 60-80%

• SiMg इनोकुलेंटसीधे मोल्ड रनर सिस्टम में जोड़ा गया
• जोड़ने और जमने के बीच न्यूनतम समय
• उच्चतम दक्षता लेकिन सावधानीपूर्वक प्रवाह नियंत्रण की आवश्यकता है

वायर फीडिंग विधि:रिकवरी आम तौर पर 50-70%

• सिलिकॉन मैग्नीशियमकोर तार को पिघले हुए लोहे में डाला जाता है
• लगातार, नियंत्रित जोड़ दर
• सल्फर सामग्री के आधार पर वास्तविक समय समायोजन की अनुमति देता है

फाउंड्रीज़ को अपने विशिष्ट उपकरणों और प्रथाओं के लिए रिकवरी दर को कैलिब्रेट करना चाहिए, आमतौर पर ट्रायल हीट और अवशिष्ट मैग्नीशियम विश्लेषण के माध्यम से।

दो अतिरिक्त चर महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैंसिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटअतिरिक्त गणना: आधार लौह सल्फर सामग्री और उपचार तापमान।

सल्फर सामग्री:सल्फर -मैग्नीशियम प्रतिक्रिया प्राथमिकता से मैग्नीशियम की खपत करती है। उच्च आधार वाले सल्फर को आनुपातिक रूप से अधिक की आवश्यकता होती हैSiMg इनोकुलेंट. प्रत्येक 0.01% सल्फर को हटाने के लिए, लगभग 0.076 किलोग्राम/टन मैग्नीशियम की खपत होती है। यह संबंध कम करने के लिए कम सल्फर बेस आयरन (0.02% एस से नीचे) को अत्यधिक वांछनीय बनाता हैसिलिकॉन मैग्नीशियमखपत और मैल निर्माण को कम करना।

तापमान:उच्च उपचार तापमान ऑक्सीकरण और वाष्पीकरण दोनों के माध्यम से मैग्नीशियम की हानि को बढ़ाता है। 1450 डिग्री से ऊपर प्रत्येक 50 डिग्री की वृद्धि के लिए, पुनर्प्राप्ति आमतौर पर 5-10% कम हो जाती है। गणना में तापमान समायोजन कारक शामिल होना चाहिए:

तापमान समायोजन=(वास्तविक तापमान - 1450 डिग्री) × 0.002 × आधार जोड़

उच्च तापमान पर काम करने वाली फाउंड्रीज़ में वृद्धि होनी चाहिएसिलिकॉन मैग्नीशियमतदनुसार अतिरिक्त दरें।

जबकि गणना सैद्धांतिक जोड़ दर प्रदान करती है, व्यावहारिक कार्यान्वयन के लिए कई समायोजन की आवश्यकता होती है:

परिशुद्धता वजन: सिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटसामान्य 500-1000 किलोग्राम पिघलने के लिए ±0.5 किलोग्राम के भीतर, सटीक रूप से वजन किया जाना चाहिए। यहां तक ​​कि वजन में छोटी सी त्रुटियां भी गांठदारीकरण की गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती हैं।

गांठ का आकार वितरण: SiMg इनोकुलेंटकण का आकार विघटन दर को प्रभावित करता है। मानक विशिष्टताओं के लिए आमतौर पर 2-25 मिमी या 5-30 मिमी अंशों की आवश्यकता होती है। बड़े आकार की गांठें पूरी तरह से नहीं घुल सकतीं; कम आकार की सामग्री प्रतिक्रिया करने से पहले ऑक्सीकरण कर सकती है।

पोस्ट-उपचार सत्यापन:प्रत्येक फाउंड्री को व्यवस्थित परीक्षण के माध्यम से गणनाओं को सत्यापित करना होगा:

• अवशिष्ट मैग्नीशियम के लिए स्पेक्ट्रोमीटर विश्लेषण (0.035-0.055% लक्ष्य)
• गांठदारता के लिए सूक्ष्म संरचना परीक्षण (आम तौर पर 80% से अधिक या उसके बराबर)
• सत्यापन के लिए यांत्रिक संपत्ति परीक्षण
• अतिरिक्त उपकरणों का नियमित अंशांकन

दस्तावेज़ीकरण:बेस सल्फर, उपचार तापमान का विस्तृत रिकॉर्ड,सिलिकॉन मैग्नीशियमअतिरिक्त, और अवशिष्ट मैग्नीशियम विशिष्ट फाउंड्री स्थितियों के लिए गणना सूत्र के निरंतर शोधन को सक्षम बनाता है।

✨की सटीक गणनासिलिकॉन मैग्नीशियम इनोकुलेंटअतिरिक्त दरें वैज्ञानिक सिद्धांतों को व्यावहारिक प्रक्रिया ज्ञान के साथ जोड़ती हैं। मूल सूत्र को समझकर, उपचार विधि चर के लिए समायोजन, सल्फर और तापमान प्रभावों के लिए लेखांकन, और सत्यापन प्रक्रियाओं को लागू करके, फाउंड्री अनुकूलन करते हुए लगातार उच्च गुणवत्ता वाले लचीले लोहे का उत्पादन कर सकते हैंSiMgउपभोग। यह व्यवस्थित दृष्टिकोण बदल देता हैसिलिकॉन मैग्नीशियमअनुमानित, नियंत्रणीय धातुकर्म प्रक्रिया में अनुमान लगाने के अलावा विश्वसनीय गांठदार लौह उत्पादन की नींव।