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ASSOFOND Congress
Brescia, Italy, 21-22 November 2014
Ultimi sviluppi del disegno e formulazione
delle minimaniche per l’alimentazione dei
getti in Ghisa Sferoidale e Acciaio.
Aumento della resa, riduzione di costi
Di Jaime Prat
Relatore:Diego Gastaldi
ASK Chemicals
La composizione delle
minimaniche ASK
20.12.2014
Latest Developments on Design and Formulations of Minirisers… – ASK Chemicals
2
Incremento della scorrevolezza
Mix di sabbia + EXACTHERM™
100% Sand Mold
80/20% S/E
40/60% S/E
20/80% S/E
60/40% S/E
100% EXACTHERM™ Mold
Ghisa grigia @ 1400ºG
20.12.2014
3
La composizione delle
minimaniche ASK
MICROSFERE
Silicato di Aluminio a bassa densità
Al +
Ossidante
+ Mg
+
+
Al +
Ossidante +
Criolite F6Al4K2
Maniche
esotermiche
A basso livello
di Fluoro
Maniche
Esotermiche
Senza
Fluoro
Es. EXACTCAST® EXF
20.12.2014
Es. EXACTCAST® EX2 & EX3
4
Tecnologia ASK e applicazione
delle minimaniche
Esotermico
30
Ghisa
sferoidale
Aluminium %/cc
25
Isolante esotermico
20
Ghisa
sferoidale,
Acciaio,
Bronzo,
Alluminio
15
10
5
Isolante
0
0
10
Microsfere
20.12.2014
20
30
Fibre
40
50
60
70
80
90
100
Thermal Conductivity
x 100
Sabbia
5
KMV
KIM
20.12.2014
KMV - QT
KIM - QM
KIM - GP
KMV - CC
KMV - QM
KI
KI - GP
KI - E
6
20.12.2014
7
20.12.2014
8
20.12.2014
9
Difetto “occhio di pesce”
Difetto
Analisi difetto a 100x
Scoria
Degenerazione
della grafite
20.12.2014
10
Presenza di Fluoro nella sabbia a verde
20.12.2014
11
Determinazione del difetto– 200X
Scoria
Degenerazione
della grafite
20.12.2014
12
Degenerazione della grafite:
Grafite degenerata sotto la manica esotermica
dovuta a eccesso di Fluoro
In alcuni casi, dopo la lavorazione meccanica, risalta
un alone scuro tipico della zona a grafite degenerata
20.12.2014
13
La degradazione delle grafite della area di contatto della
manica dipende dal tipo di manica
Minimanica in sabbia con
Fluoro e anima di
segmentazione in shell
Manica Insertabile in
fibra con Fluoro
Con degenerazione Grafitica
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Con degenerazione
grafitica
Nuova minimanica
EXACTCAST™
Senza Fluoro
EXACTCAST™ Fluorine Free
Senza degenerazaione
grafitica
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Diffetti da accuratezza dimensionale:
“Sottile lamina di rivestimento”
Può coprire
anche tutta la
manica
Causa:
La differenza tra manica
e modello causa il
riempimento da parte
del metallo e va a
inficiare la resas della
manica
Sottile rivestimento
20.12.2014
15
Diffetti da piccole particelle di minimanica:
Rilascio di particelle della manica dopo la
formatura che causa inclusioni
Particelle di manica
Particelle di manica
20.12.2014
16
20.12.2014
17
“LA SOLUZIONE”
EXACTCAST™ OPTIMA e KMV QP
EXACTCAST™
KMV QP
20.12.2014
EXACTCAST™
OPTIMA CC
Fixed
EXACTCAST™
OPTIMA CC
Spring-pin
18
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OPTIMA: pulizia sul getto
20.12.2014
20
“I VANTAGGI”:
Nuova tecnologia OPTIMA
 Assenza di polvere o particelle di manica
dovute alla rottura
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Applicazione di Optima KL 111 Ex in COR 1707
 Non c’è nessun problema nella superficie del getto
 Scompare la micro porosità sotto la manica
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Experimental Process
Variabili di processo
Il processo di fonderia è caratterizzato da innumerevoli variabili che
influenzano il processo
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Equivalanza tra KI e KIM in modulo e volume
20.12.2014
Mod (cm)
Insertable
KI
Vol (dm3)
Vol (dm3)
Insert. Miniriser
KIM
Mod (cm)
1,25
KI 4/7
0,070
0,030
KIM 4/7
1,30
1,30
KI 4/95
0,100
0,038
KIM 4/95
1,30
1,55
KI 5/8
0,130
0,075
KIM 5/8
1,60
0,095
KIM 5/10
1,60
1,70
KI 6/9
0,180
0,135
KIM 6/9
1,80
1,80
KI 6/12
0,250
0,176
KIM 6/12
1,85
2,00
KI 7/10
0,300
0,200
KIM 7/10
2,10
2,25
KI 8/11
0,420
0,230
KIM 8/11
2,30
2,50
KI 9/12
0,580
0,430
KIM 9/12
2,60
2,80
KI 10/13
0,800
0,495
KIM 10/13
2,90
3,20
KI 12/15
1,350
0,850
KIM 12/15
3,30
24
Equivalenza tra minimaniche KMV e maniche cilindriche esotermiche
20.12.2014
Vol
(cm3)
Mod
(cm)
MINIRISERS
EXACTCAST™ KMV
d int
h
Mod
(cm)
Vol
(cm3)
150
700
2,4
KMV 339
65
120
2,8
340
140
150
1.200
2,8
KMV 339 B
65
120
3,2
340
120
160
150
1.700
3,2
KMV 590
80
125
3,8
590
140
180
200
3.100
3,9
KMV 780
80
165
4,2
780
160
205
200
4.000
4,3
KMV 1140
100
160
4,45
1.140
180
230
200
5.100
4,6
KMV 1480
115
155
4,6
1.480
200
250
200
6.300
4,9
KMV 1650
105
210
4,8
1.650
225
275
200
8.000
5,4
KMV 2565
110
295
5,2
2.565
200
250
300
9.400
5,4
KMV 2565
110
295
5,2
2.565
250
305
200
9.800
5,7
KMV 3100
120
300
5,5
3.100
275
330
200
11.900
6,0
KMV 4300
140
300
6,2
4.300
250
305
300
14.700
6,4
KMV 4300
140
300
6,2
4.300
300
360
200
14.200
6,2
KMV 4300
140
300
6,2
4.300
300
360
300
21.200
7,3
KMV 6800
175
300
7,5
6.800
400
465
500
63.000
10,0
KMV 9300
184
390
9,8
9.300
500
565
500
100.000
11,7
KMV 18400
230
495
12
18.400
600
670
600
169.800
14,5
KMV 34500
300
540
14,5
34.500
d int
Dext
H
80
110
100
Cilindrical
sleevs EXO
25
Mod
1,6
Neck Down
Cylindrical
Size
Mod
Vol
-0
1,6
0,18
Size
Mod
Clossed Atmospheric
Neck Down
Atmospheric
Vol
Size
Mod
Vol
Size
Mod
Vol
Size
Mod
Vol
55x85
1,7
0,17
55/110
1,7
0,16
KMV-88
1,7
0,09
60/130
2,0
0,30
KMV-121
1,9
0,12
KMV--159
2,2
0,16
2,0
2,2
-1
2,2
0,41
2,3
2,4
-2
2,4
0,48
2,6
-2R
2,6
0,80
2,8
80/150
100/150
2,9
-3
2,9
0,93
3,4
-4
3,4
1,40
3,8
2,4
2,8
85x85
2,2
0,40
85x130
2,3
0,67
0,70
1,20
EXACTCAST™ KMV
Minirisers
75/138
2,4
0,48
KMV-238
2,2
0,24
85/142
2,6
0,59
KMV-191
2,5
0,19
100/150
2,8
0,85
KMV-339
2,8
0,34
KMV-339
2,8
0,34
85x170
2,8
0,89
100x100
2,8
0,71
100x150
3,1
1,10
99/175
3,0
0,93
KMV-339 B
3,2
0,34
120/150
3,2
1,70
100x180
3,2
1,35
109/180
3,3
1,39
KMV-339 B
3,2
0,34
140/200
3,9
3,1
125x190
3,9
2,00
125/182
3,7
1,63
KMV-590
3,8
0,59
150x150
4,1
2,00
KMV-780
4,2
0,78
4,1
-5
4,1
3,00
4,1
-5
4,1
3,00
160/200
4,3
4,0
KMV-1140
4,45
1,14
4,1
-5
4,1
3,00
160/200
4,3
4,0
KMV-1480
4,6
1,48
4,8
-6
4,8
5,10
180/200
4,6
5,1
KMV-1650
4,8
1,65
200/200
4,9
6,3
KMV-1650
4,8
1,65
KMV-2565
5,2
2,57
4,9
150x200
4,7
3,20
5,1
-7
5,1
6,50
5,5
-8
5,5
8,00
225/200
5,4
8,0
KMV-2565
5,2
2,57
5,5
-8
5,5
8,00
250/200
5,7
9,80
KMV-3100
5,5
3,10
6,3
-9
6,3
12,2
250/300
6,4
14,7
KMV-4300
6,2
4,30
7,0
-10
7,0
17,00
300/300
7,3
21,2
KMV-6800
7,5
6,80
7,7
-11
7,7
22,60
350/300
8,0
28,8
KMV-6800
7,5
6,80
20.12.2014
26
20.12.2014
20.12.2014
Presentationtitle
27
Ritiro volumetrico in raffreddamento di un
acciaio al 0,35% C
0.1475
Liquid contraction
1.0% per 100ªC
0.1450
Specific Volume cm3
0.1425
0.1400
Solidifying contraction
2.0%
0.1375
Contraction in the
Solid state 7.2%
0.1350
0.1325
0.1300
0.1275
1800
20.12.2014
1600
1400
1200
1000
800
Temperature ºC
600
400
200
0
28
20.12.2014
20.12.2014
Presentationtitle
29
Sostituzione di una insertabile KI
con insertabile KIM
130 cc
75 cc
Differenza di volume tra una KI 5/8
e una KIM 5/8. 75cc contro 130cc.
Il maggiore margine di sicurezza
delle KIM è dovuto da un fattore di
estensione del modulo maggiore a
parità di misure esterne.
20.12.2014
30
Impiego di minimaniche EXACTCAST™ contro le
maniche cilindriche in fibra. Formatura in Pep-Set
20.12.2014
31
Applicazione di EXACTCAST™ KMV 2565 contro
maniche cilindriche diam. 200 x 225 altezza
Peso del getto: 1.620 kg
Metallo risparmiato: 689,4 kg
EXACTCASTTM KMV 2565
Volume = 2,57 dm3
Peso = 20,56 kg
Modulo = 5,2 cm
20.12.2014
Diam. 200x 225 altezza strozzata con
supplemento clindrico
Volume = 8 dm3
Peso = 62,4 kg + 27,1 = 89,5
Modulo = 6,74 cm
32
Storia di un successo:
Acciaio: Stainless Steel Fdy
Risolto il problema delle inclusioni e incrementata la resa.
VALVOLE CON MANICHE IN FIBRA CON
INCLUSIONI
50% Resa
20.12.2014
VALVOLE CON KMV MINIRISERS SENZA
INCLUSIONI
65 % RESA
33
Acciaio Superduplex
In questo caso non è stato necessario trattare il getto prima del
taglio grazie alla riduzione della sezione di attaco della manica
20.12.2014
34
20.12.2014
35
EXACTCAST™ KMV 18000
20.12.2014
36
12.000 kg di getto in acciaio
20.12.2014
37
Acciaio al carbonio – 10.200 kg peso netto –
resa al 86%
20.12.2014
38
Circolo Virtuoso
Meno
alimantazione
Migliore
qualità del
metallo
Possibilità di colare
più getti con la
stessa colata
Riduzione della
misura dei filtri e
del tempo di
colata e del taglio
della materozza
Più veloce la
rifusione
Vantaggi ulteriori
Possibilità di non
trattare prima del
taglio della
materozza,
piccola area di
taglio, riduzione
del padding
Si usa più
materiale
nuovo nella
fusione
Minore
segregazione della
struttura sotto la
manica
Minori
cricche a
caldo
Minori punti
caldi
20.12.2014
39
Nuovi obbiettivi di resa per la fonderia di acciaio con
l’uso delle minimaniche KMV
Acciaio Inox, Duplex, Superduplex
radiografato, -Resa: 65%
Acciaio al Carbonio radiografato, -Resa: 70%
Acciaio al Carbonio qualità standard, -Resa:
75%
Acciao al Manganese, -Resa: 85%
Resa standard con le maniche convenzionali tra il 42% e 59%
20.12.2014
40
CONCLUSIONI:
Nuovo spazio per l’uso delle
minimaniche EXACTCAST™
•
•
•
In acciaio la maniche EXACTCAST™ KMV possono sostituire qualsiasi manica in fibra
o in sabbia.
Solamente basandosi sullo stesso modulo e il 50% del volume della attuale
applicazione è sufficente a contrastare la richiesta di alimentazione del getto.
E’ necessario un attento controllo delle variabili di fonderia per ottenere un alto
livello di resa del getto
20.12.2014
41
Fine...
20.12.2014
42
Grazie per la vostra attenzione!!!
© ASK Chemicals 2014

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