发热保温冒口在合金钢耐磨铸件上应用与综合成本分析2014-09-19李金峰等圣泉铸造材料发热保温冒口在合金钢耐磨铸件上应用与综合成本分析李金锋张科峰陈海生（济南圣泉集团股份有限公司，山东济南250204）摘要：本文通过对高锰钢、合金钢铸件使用发热保温冒口的实例分析，以及对生产过程进行综合成本分析表明，发热保温冒口对提高铸件工艺出品率，减小铸件清理和修补工作量，提高铸件质量，同时还能够降低生产成本。前言：目前我国及国外工矿、建筑等行业对耐磨钢铸件需求量很大，其中矿山机械类铸件如齿板、衬板，轧臼壁（定锥），破碎壁（动锥），锤头等和工程机械配件如各种材质的合金钢齿尖、斗齿、履带板等铸件需求量和产量巨大。当前国内外大型工矿设备对铸件质量要求不断提高，铸造新技术、新工艺、先进设备和多样化的铸造材料也不断推陈出新，以满足铸造生产以及对高质量铸件的要求。本文单单从补缩这一生产工艺介绍发热保温冒口项目对提高铸件质量的意义。一、发热保温冒口技术简介：发热保温冒口套具有最初绝热、中间发热、最后长时间绝热的特点，通过延长冒口内钢水的液态时间，提高补缩效率和铸件质量。与普通保温冒口相比，发热保温冒口具有如下优势：1）有效解决铸件缩松、缩孔等缺陷，提高铸件致密度。2）明显降低铸件夹渣、气孔等缺陷。3）显著提高冒口的补缩效率和铸件工艺出品率，提高企业的经济效益。4）减少冒口清理费用和焊补工作量；5）冒口热切割带来的铸件裂纹倾向；二、应用案例1.在矿山机械高锰钢耐磨铸件上的应用举例目前高锰钢铸件生产工艺主要采用如下几种生产工艺：一种是对铸件表面质量要求不高的大都采用CO2硬化水玻璃型砂造型工艺；另一种是碱性酚醛自硬树脂砂生产工艺，这类铸件一般要求比较高，大部分出口铸件都采用该工艺；市场上也有部分企业使用无氮或者低氮呋喃树脂等，但数量还是比较少；还有使用V法造型生产此类铸件的；使用酚脲烷树脂生产该类铸件的也有。无论使用哪种生产工艺，冒口工艺设计与选型都对铸件质量影响很大。随着国内铸造材料供应商生产发热保温冒口技术的日益成熟，越来越多的铸造生产厂家开始使用发热保温冒口技术。下面以浙江某公司为例，简单介绍发热保温冒口技术在衬板、锤头、轧臼壁等铸件上的应用实例；应用于此类铸件上的发热保温冒口型号一般如图1所示。1）轧臼壁（锥体）铸件使用发热保温冒口：轧臼壁、破碎壁以及各种锥体的铸件重量范围大都在1.0～3.5吨；根据冒口设计和铸件结构特点，推荐使用FT100-X系列斜颈冒口，斜颈冒口示意图如图2所示；造型以及铸件见图3，图4所示。1）齿板、衬板等使用发热保温冒口：以齿板为例，铸件重量1500Kg，高锰钢，浇注温度1420-1440℃；根据冒口设计和铸件结构特点，采用缩颈冒口FT100-S300，缩颈冒口示意图如图5所示；清理后冒口铸件如图6所示；对冒口剖析和测量安全高度，如图7、图8所示；通过计算，冒口补缩效率达到35%以上，而且对铸件进行超生探伤，铸件内部几乎没有缩松等缺陷问题，冒口安全高度大，而且，在去除冒口时无需热切割，可以很方便的锤击去除，降低清理费用，避免热切割时对铸件的不利影响。3）发热保温冒口在锤头铸件上的应用：锤头也是市场需求量很大的一类耐磨铸件，该铸件种类型号很多，重量从几十公斤到几百公斤不止，该公司最早使用纤维纸浆保温冒口生产，铸件时有缩孔缩松问题，而且尺寸很大，冒口很难去除。后我们给其重新设计，采用济南圣泉公司生产的FT100系列缩颈冒口，进行生产，有效解决了铸件内部缩松、缩孔缺陷，而且工艺出品率大幅提高，由最初的55%左右提高到工艺出品率普遍在70%以上，而且铸件质量显著提高。下面具体介绍某一型号锤头的使用情况：铸件单重450Kg,浇注重量在630Kg，浇注温度：1425-1435°；造型工艺：碱性酚醛树脂；冒口设计：中部放置一个FT100-S250发热保温冒口；冒口示意图如图9所示，各参数如表1所示；铸件实物如图10所示；冒口工艺出品率以及冒口补缩效率计算如表2所示；表1.冒口各参数如下所示：冒口规格发热保温冒口模数(cm)几何模数(cm)冒口容积(cc)冒口尺寸Du(mm)N(mm)Do(mm)do(mm)h(mm)H(mm)FT100-S2505.994.861296...
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