高錳鋼襯板的消失模無(wú)冒口鑄造工藝

路金川

（青島海隆機(jī)械集團(tuán)有限公司，山東青島 266200）

1 襯板工作狀況

用消失模工藝生產(chǎn)的2種襯板如圖1所示。圖1a)用于φ2.7 m×5 m磨機(jī)，圖1b)用于φ2.1 m×4 m磨機(jī)。圖1a)所示襯板在應(yīng)用時(shí)，將120塊襯板（24塊圍成1圈）用長(zhǎng)螺栓固定于兩端封閉的φ2.7 m的圓筒內(nèi)壁上，鐵礦石從圓筒一端送入，被轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體帶上半空然后自由落下破碎成小塊，再經(jīng)一定時(shí)間碎成鐵粉從另一端排出。

圖1 高錳鋼襯板

2 工藝分析

1）該襯板壁厚比較均勻，用消失模真空澆注能確保鑄件同時(shí)凝固[1]，無(wú)冒口時(shí)鑄件中心處會(huì)出現(xiàn)寬度不等的（視鑄件壁厚）一條軸線疏松帶，使用中當(dāng)壁厚減薄到一定程度時(shí)無(wú)論是否達(dá)到疏松帶或，襯板即需更換。

（2）從使用情況看，襯板屬于被動(dòng)受力鑿削磨損鑄件，這種工作狀況即使鑄件中心處存在疏松區(qū)也不會(huì)影響鑄件使用[2]。

所以提出了用消失模無(wú)冒口鑄造工藝生產(chǎn)此類(lèi)鑄件。

3 生產(chǎn)過(guò)程

3.1 消失模工藝要點(diǎn)

3.1.1 白模板及涂料要求

1）為了保證白模的強(qiáng)度與減少發(fā)氣量，所有白模板密度必須大于18 kg/m3，且必須經(jīng)干燥處理；

2）模樣尺寸要依據(jù)苯板質(zhì)量增減縮尺大小，以保證鑄件幾何尺寸；

3）涂料的涂掛性要好，透氣性要佳，涂層厚度應(yīng)大于2 mm.生產(chǎn)這兩種襯板所用涂料成分如下：骨料：電熔鎂砂粉；輔料：白乳膠，鋰基膨潤(rùn)土，水溶性酚醛樹(shù)脂，CMC.六偏磷酸鈉[3，4]。

3.1.2 涂層烘干要求

模樣要浸涂?jī)杀?，涂層厚? mm以上，第一遍烘干時(shí)間要保證6 h，第二遍烘干時(shí)間要保證8 h以上。模樣裝箱前必須確保涂層完全干透，否則不能裝箱。

3.1.3 裝箱工藝要求

所用砂箱尺寸：1500mm×1500mm×1300mm，五面抽真空。所用干砂為擦洗石英砂，裝箱工藝簡(jiǎn)圖如圖2，內(nèi)澆口與鑄件、各澆口連接處要用耐火泥封好。裝箱時(shí)每裝300 mm高必須振實(shí)后才能再裝下一層，直至裝滿箱為止，不能邊裝砂邊振動(dòng)[5]。

圖2 裝箱工藝簡(jiǎn)圖

3.2 鋼水熔煉成分及澆注要求

鋼水采用5 t電弧爐熔煉，成分應(yīng)符合國(guó)標(biāo)ZGMn13-2 要求，其化學(xué)成分為：ω（C)：0.90～1.50，ω（Mn）10.0～15.0，ω（Si）：0.30～1.0，ω（S）≤0.05，ω（P）≤0.10.用 8 t漏包澆注，溫度一定要控制好，鋼水要在鋼包中鎮(zhèn)靜6 min以上澆注。澆注溫度不能太高，控制在1 420℃～1 430℃（熱電偶溫度）。用φ12鋼棍插入鋼包數(shù)秒后拿出看粘鋼情況。澆注時(shí)，真空泵要提前3 min開(kāi)啟，以確保砂箱內(nèi)具有合適的真空度。真空度控制在-0.45 MPa～-0.5 MPa之間。澆注過(guò)程中不能斷流，澆口杯一定要澆滿。

3.3 熱處理

鑄件經(jīng)清砂拋丸處理后進(jìn)行水韌處理，升溫速度控制在100℃/h以下，保溫溫度1 080℃～1 100℃.依據(jù)裝爐情況和鑄件壁厚制定保溫時(shí)間，一般保溫4h后水淬。入水溫度≥960℃，水池水量要大于鑄件重量10倍以上，鑄件水淬前水池水溫要低于35℃，水中冷卻40 min后出水，自然干燥后修整入庫(kù)[1～5]。

4 產(chǎn)品應(yīng)用

用消失模無(wú)冒口鑄造工藝生產(chǎn)這類(lèi)襯板，經(jīng)過(guò)1個(gè)月的生產(chǎn)試驗(yàn)，2年多的使用驗(yàn)證，此法生產(chǎn)的襯板性能完全滿足廠家使用條件，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。用此工藝為兩家企業(yè)各生產(chǎn)3套該種襯板，使用中均無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，取得良好的效果。

5 結(jié) 論

將消失模工藝用于生產(chǎn)高錳鋼襯板，提高了鑄件質(zhì)量，工藝出品率提高20%以上，取消了冒口切割工序，省工省料，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，該工藝可行，值得推廣。