دراسة حالة لعملية صب بطانة فولاذية كبيرة من المنغنيز | التطبيق العملي لراتنج الفيوران وعامل التصلب الداعم
2026-09-16 09:22تُعدّ بطانات المطاحن مكونات أساسية مقاومة للتآكل في مطاحن الكرات المستخدمة في صناعات التعدين ومواد البناء والطاقة. تعمل هذه البطانات في ظروف تشغيل قاسية، وتتطلب كثافة داخلية عالية وجودة سطح ممتازة للمسبوكات. هذه البطانة مصنوعة من فولاذ المنغنيز العالي Mn13Cr2، بوزن 1700 كجم للقطعة الواحدة، وبمتوسط سماكة جدار يتراوح بين 40 و80 مم، وهي مصنفة ضمن المسبوكات المقاومة للتآكل ذات المقطع السميك.
في الإنتاج الضخم باستخدام رمل راتنج الفيوران، غالبًا ما تواجه المسبوكات من هذا النوع عدة تحديات تقنية. أولًا، تحتاج قوالب الرمل للمسبوكات ذات المقاطع السميكة إلى قوة مبكرة كافية لتجنب التشوه وانهيار القالب أثناء قلبه ونقله. ثانيًا، يتطلب زمن التلامس الطويل لخطوط إنتاج القوالب بدون قوالب مطابقة دقيقة بين عمر الراتنج ووقت إزالة القالب. فالتصلب المبكر يعيق ملء الرمل، بينما يؤدي التصلب المتأخر إلى انخفاض كفاءة الخط. ثالثًا، تجعل درجة حرارة الصب العالية والحجم الكبير للفولاذ المنصهر المستخدم في الفولاذ عالي المنغنيز من انبعاث الغازات واستقرار قوالب الرمل عند درجات الحرارة العالية أمرًا بالغ الأهمية لمنع حدوث عيوب مثل الثقوب واحتراق الرمل.
في هذه الحالة، تم استخدام راتنج فوران FRH150 مع عامل التصلب HDS-04 للتحقق من جودة الدفعة في عملية التشكيل بدون قوالب باستخدام القوالب المعدنية. يركز الاختبار على تحسين نفاذية قالب الرمل وكفاءة إزالة الطبقة الخارجية لتلبية متطلبات الإنتاج الضخم للمسبوكات الكبيرة المقاومة للتآكل على خطوط الإنتاج.
1. معلومات المنتج
المؤشرات الفنية لراتنج فوران FRH150
| نموذج راتنج فوران | الكثافة (20 درجة مئوية) | اللزوجة (20 درجة مئوية) | الفورمالديهايد الحر FF | محتوى النيتروجين |
|---|---|---|---|---|
| FRH150 | 1.15 ~ 1.25 جم/سم³ | ≤ 40 ملي باسكال.ثانية | ≤ 0.1 % | ≤ 1.5 % |
المؤشرات الفنية لعامل المعالجة HDS-04
| نموذج عامل المعالجة | الكثافة (20 درجة مئوية) | اللزوجة (20 درجة مئوية) | إجمالي الحموضة | حمض حر |
|---|---|---|---|---|
| HDS-04 | 1.20 ~ 1.30 جم/سم³ | ≤ 30 ملي باسكال.ثانية | 18-20% | ≤ 1.5 % |
ثانياً: معلومات الإنتاج
| عملية التشكيل | التشكيل بدون قوارير |
| نوع القالب | قالب معدني |
| أبعاد قالب الرمل | 22001560420 مم |
| درجة حرارة الرمل | 34 درجة مئوية |
| درجة الحرارة المحيطة | 31 درجة مئوية |
| الرطوبة المحيطة | 66% |
| نموذج راتنجي | FRH150 |
| معدل إضافة الراتنج | 0.92% |
| نموذج عامل المعالجة | HDS-04 |
| معدل إضافة عامل المعالجة | 31% (بناءً على كتلة الراتنج) |
| حياة المقعد | 6-7 دقائق |
| وقت إزالة القالب | 30 دقيقة |
| قوة الشد لقالب الرمل (30 دقيقة) | 0.53MPa |
| قوة الشد لقالب الرمل (8 ساعات) | 0.92MPa |
ثالثًا: المزايا الأساسية لراتنج فوران FRH150 وعامل المعالجة المناسب
لزوجة منخفضة لسهولة خلط الرمل وتغطية حبيبات الرمل بشكل متجانس
يتميز راتنج FRH150 بلزوجة ≤ 40 ملي باسكال.ثانية، بينما يتميز عامل التصلب HDS-04 بلزوجة ≤ 30 ملي باسكال.ثانية. يتمتع كلا المكونين بسيولة جيدة، مما يسمح لهما بتغطية أسطح حبيبات الرمل بسرعة وبشكل متساوٍ أثناء عملية الخلط. ويضمن التوزيع المتجانس للقوة في قالب الرمل تجنب ظهور مناطق ضعف موضعية قد تؤدي إلى انهيار القالب أو انجراف الرمل.
سرعة معالجة قابلة للتحكم تتناسب مع وقت دورة خط الإنتاج
في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، حيث تبلغ درجة حرارة الرمل 34 درجة مئوية ودرجة الحرارة المحيطة 31 درجة مئوية، فإن نسبة إضافة الراتنج البالغة 0.92% فقط ونسبة إضافة عامل التصلب البالغة 31% تحققان توافقًا دقيقًا بين مدة تشغيل تتراوح بين 6 و7 دقائق ووقت فك القالب الذي يبلغ 30 دقيقة. وهذا يوفر هامش تشغيل كافيًا لملء الرمل مع تلبية متطلبات الدوران السريع لخطوط التشكيل بدون قوالب.
نفاذية ممتازة لمعالجة متجانسة داخل وخارج قوالب الرمل ذات المقطع السميك
يتميز راتنج FRH150 بتفاعل معالجة كافٍ. يحقق قالب الرمل كبير الحجم (2200 × 1560 × 420 مم) معالجة متجانسة طوال العملية. تصل قوة الشد فيه إلى 0.53 ميجا باسكال بعد 30 دقيقة، و0.92 ميجا باسكال بعد 8 ساعات. يقاوم قالب الرمل التشوه والتشقق أثناء فك القالب، والنقل، وتركيب القالب.
تركيبة منخفضة الفورمالديهايد الحر والنيتروجين، مما يحسن ظروف ورشة العمل وجودة الصب
يحتوي FRH150 على نسبة فورمالديهايد حر ≤ 0.1%، مما يقلل بشكل كبير من الروائح المزعجة ويخلق بيئة عمل صحية. كما أن محتوى النيتروجين ≤ 1.5% يقلل بشكل فعال من خطر حدوث ثقوب النيتروجين في مصبوبات الفولاذ عالي المنغنيز ويحسن كثافة المصبوبات الداخلية.
ثبات جيد في درجات الحرارة العالية، مناسب لصب الفولاذ عالي المنغنيز.
بعد التصلب، يحتفظ الراتنج بقوة عالية عند درجات الحرارة المرتفعة، ويقاوم الاحتكاك لفترات طويلة بفعل فولاذ Mn13Cr2 المنصهر عالي الحرارة. كما يقلل من عيوب غسل الرمل واحتراقه، ويخفف من عبء عمليات الطحن بعد الصب.
رابعاً: التطبيق الميداني وتحليل النتائج
يعتمد الإنتاج في الموقع على خط صب بدون قوالب معدنية، بأبعاد قالب رملي تبلغ 2200 × 1560 × 420 مم. في ظل ظروف الصيف الحارة والرطبة: درجة حرارة الرمل 34 درجة مئوية، ودرجة حرارة الجو 31 درجة مئوية، والرطوبة 66%، يُضاف راتنج FRH150 بنسبة 0.92% وعامل معالجة HDS-04 بنسبة 31%. يستقر خليط الرمل على طاولة العمل لمدة 6-7 دقائق، ويمكن فك القالب في غضون 30 دقيقة.
تحسين كبير في كفاءة فك القوالب: مع نفس عمر المنصة، يتم تقصير وقت فك القوالب بنسبة 20-30% مقارنةً بالمنتجات التقليدية. كما يرتفع إنتاج قوالب الرمل لكل وردية بشكل ملحوظ، مما يخفف من اختناقات الإنتاج في خطوط إنتاج الصب الكبيرة.
قوة قالب الرمل المستقرة: تبلغ قوة الشد بعد 30 دقيقة 0.53 ميجا باسكال، ما يفي بمتطلبات فك القالب ونقله. وتصل قوة الشد بعد 8 ساعات إلى 0.92 ميجا باسكال، ما يحافظ على ثبات أبعاد قالب الرمل دون تشوه أو تشقق قبل تجميع القالب وصب الرمل.
جودة صب ممتازة: بعد صب الفولاذ المنصهر Mn13Cr2، يتميز المسبوك بسطح أملس خالٍ من أي آثار واضحة للرمل أو الاحتراق. أظهر الفحص الداخلي عدم وجود ثقوب ناتجة عن النيتروجين، كما أن نسبة إنتاج المسبوك تفي بمعايير قبول العميل.
بيئة ورشة عمل محسنة: تركيبة الفورمالديهايد المنخفضة تقلل بشكل كبير من الرائحة المزعجة في ورشة التشكيل، وتعزز راحة العاملين في الخطوط الأمامية، وتتوافق مع اتجاه تطوير الصب الأخضر.
تم تطوير راتنج فوران Xinda FRH150 وعامل المعالجة HDS-04 المتوافق معه خصيصًا لخطوط التجميع وإنتاج المسبوكات الكبيرة. يوفران نفاذية ممتازة وكفاءة عالية في فك القوالب في عمليات التشكيل بدون قوالب وعمليات القوالب المعدنية. تُستخدم هذه المنتجات على نطاق واسع في المسبوكات المقاومة للتآكل، مثل بطانات المطاحن وألواح فك الكسارات، بالإضافة إلى المسبوكات المتوسطة والكبيرة، بما في ذلك قواعد آلات التشغيل والأجزاء الهيكلية لآلات البناء، وذلك للإنتاج بكميات كبيرة.