風力発電設備の鋳造部品は、複雑な使用条件下で稼働する重要な高負荷部品であり、鋳造品の内部清浄度と緻密性には極めて高い要求が課せられます。大型のダクタイル鋳鉄製風力発電設備の鋳造品は、溶銑量が多く、注湯時間も長いのが特徴です。注湯工程では、酸化スラグ、混入スラグ、その他の介在物が容易に発生し、内部介在物やガス気孔欠陥を引き起こします。これらの問題は、欠陥検査の合格率を直接低下させ、再加工や不良品となるリスクを高めます。

従来のろ過ソリューションには、フィルターの消費量が多い、砂箱内のレイアウトスペースが限られている、溶融スラグによるフィルター目詰まりのリスクが高い、鋳型充填時に二次酸化スラグが発生するなど、複数の問題点がありました。本生産では、大型ダクタイル鋳鉄鋳造条件での検証に環状発泡セラミックフィルターを採用しました。これにより、効率的なスラグ保持とろ過、砂箱レイアウトの最適化、フィルター消費量の削減、充填状態の改善、鋳造品質の向上、そして鋳造工場全体のコスト削減を実現しました。

Ⅰ．鋳造およびプロセスパラメータ

Ⅱ．環状発泡セラミックフィルターの主な利点

1. フィルター消費量を大幅に削減し、砂箱のスペースを節約しました。

   環状構造により、砂箱内の占有面積を最小限に抑えつつ、広いろ過面積を実現できます。これにより、限られた鋳型キャビティ内でのレイアウトが容易になり、大型鋳造品における複数のフィルターの密集配置の問題を解決します。

2. 高い積載能力と信頼性の高いサービス安全性

   溶融金属は外側から内側へと流れ、フィルターの内外表面積を最大限に活用します。これにより、大量の溶融金属を流すことができ、重量鋳物の注湯条件にも対応し、フィルターのひび割れリスクを低減します。

3. 優れた目詰まり防止性能により、安定した連続ろ過を実現

   フィルターは垂直に設置されており、溶融スラグのための十分な浮遊空間が確保されています。スラグがフィルターの流路を詰まらせることはほとんどなく、長時間の注湯作業においても安定したろ過性能を維持します。

4. 費用対効果の高い生産のための砂の使用量最適化

   砂箱の構造や空洞の配置に応じて、適切な注湯位置に事前に埋め込むことができ、砂の消費量を最適化し、型砂の投入量を削減できる。

5. 二次酸化スラグを抑制し、安定した鋳型充填を実現する

   溶融鉄はフィルターユニットの上部の穴から流れ出し、その後、鋳型キャビティに安定して流入します。これにより、溶融鉄の流速が低下し、乱流によるガスやスラグの混入が軽減され、二次酸化スラグの発生が抑制され、充填条件が改善されます。

Ⅲ．現場での適用と結果分析

実際の生産工程において、環状発泡セラミックフィルターは、大流量ろ過において優れた適応性を発揮します。スラグや介在物はフィルター表面に効果的に捕捉され、鋳造キャビティへの侵入を防ぎます。

1. 運用上の安全性の向上：溶融鉄はフィルター本体に直接衝突しないため、溶融鉄による浸食によるフィルター損傷のリスクが排除され、高流量注湯時における信頼性の高い性能を実現するために、全体の負荷容量が大幅に向上します。

2. 驚くべき目詰まり防止効果：溶融鉄のスラグは上方に浮上して分離する傾向があるため、フィルターの穴が詰まる可能性が低くなり、注湯全体を通して安定したろ過効果を維持できる。

3. 優れた注水圧力耐性：環状構造の機械的利点を活かし、このフィルターは、大量の溶融鉄が外側から内側へ流れ込む際に生じる注湯圧力に耐えることができる。

4. 高いろ過流量と低い材料消費量：高い流量容量のおかげで、従来のソリューションと比較して必要なフィルターの数を大幅に削減でき、材料コストも低減できます。

5. 総合コストを削減するための柔軟なレイアウト：設置位置は、内部砂箱のスペースに合わせて柔軟に調整できます。これにより、砂と金属の比率が最適化され、鋳型砂とフィルターの消費量が削減され、鋳造品質と生産コストの両方が向上します。

製造後の検査により、スラグに起因する鋳造欠陥が適切に管理されていることが確認されます。鋳造品の内部品質が向上し、風力発電用鋳造品の欠陥検出および品質受入要件を満たしています。

Xindaの環状発泡セラミックフィルターは、風力発電、重機械、ポンプ・バルブ産業における重量級の複雑な鋳造品向けに特別に最適化されており、ダクタイル鋳鉄および鋼鋳物に対応しています。高いろ過流量、優れた耐衝撃性、目詰まり防止性能を備え、砂箱内の多様な事前埋め込みレイアウトソリューションをサポートし、鋳造工場における介在物欠陥と鋳造不良率の低減に貢献し、品質向上とコスト削減を実現します。

Xindaは、炭化ケイ素発泡セラミックフィルター、ジルコニア発泡セラミックフィルター、アルミナ発泡セラミックフィルターを含む発泡セラミックフィルターの全シリーズに加え、アルコール系コーティング、3Dプリンティング樹脂およびサポート材料、フラン樹脂およびサポート硬化剤、コールドボックス樹脂、アルカリフェノール樹脂およびサポート硬化剤、抗脈化添加剤など、鋳造材料の包括的なポートフォリオを提供しています。製品マトリックスは、溶融金属フィルター、鋳造コーティング、砂型バインダー、鋳造補助材料を網羅しています。樹脂結合砂、コールドボックスコア製造、砂型3Dプリンティングプロセスに適したXindaは、風力発電、重機械、ポンプバルブ、自動車、航空宇宙分野向けに、ワンストップの材料および技術ソリューションを提供します。