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铸造技术:手把手传授水玻璃铸造工艺(上),内有重要数据,一定要收藏!

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蜡料制备

1. 工艺要求:

1.1 蜡液温度:70-90℃,严禁超过90℃。

1.2 稀蜡温度:65-80℃。

1.3 蜡膏保温缸水温:48-50℃。

1.4 蜡膏应搅拌均匀呈糊状,温度控制在45-48℃,其中不允许有颗粒状蜡料。

1.5 蜡料配方

蜡料种类

 

材料名称

重量配比

1

2

3

4

5

石蜡

50

25

10

5


硬脂酸

50

25

10

5

5

回收蜡


50

80

90

95

1.5.1 正常生产采用3、4两种配方,配方5用于压制浇口棒。

1.5.2 在生产过程中必须根据蜡模质量分析结果,适量增加或减少硬脂酸量,冬季的酸值取下限,夏季的酸值取上限。

2 操作程序

 2.1 启动设备,检查运转是否正常,是否漏水、漏气、漏蜡,有问题应及时排除。检查保温缸水温是否符合工艺要求。

2.2 按蜡料配比把石蜡、硬脂酸和回收蜡分别称好,加入化蜡槽内,加热至全熔状态,其温度不得超过90℃。2.3 把蜡液送到蜡膏搅拌机盛蜡槽内。

2.4 将搅蜡缸内加入三分之二的蜡片,启动搅拌机进行搅蜡直至呈糊状蜡料为止。

3 注意事项

3.1 稀蜡需用100目筛过滤,去掉杂质后方能使用。 3.2 不允许有影响质量的空气和水分混入蜡膏中。

3.3 化蜡槽和盛蜡槽每月清理两次。

3.4 蜡膏保温缸、搅蜡缸属于压力容器,应定期检查有关紧固件及密封机构的使用情况,发现问题应及时处理,正常工作压力严禁超过0.50MPa。

4  检查项目

每班必须测量蜡液温度和保温水温度3-4次,控制在工艺要求范围内并做好原始记录。

蜡模制造

1 工艺要求

1.1 室温:16-28℃(最高不超过30℃)。

1.2 蜡膏压注温度:45~48℃,压力:0.3~0.5 MPa,保压时间:3~10秒。

1.3 压蜡冷却水温,14~24℃,冷却时间:20~100秒。

1.4蜡模冷却水温,14~24℃,冷却时间:10~60min。

1.5蜡模清洗液温度,20~28℃,清洗液中加入0.01% JFC。

1.6 脱模剂:ZF201.

1.7蜡模表面光洁度,形状完整,轮廓清洗,尺寸合格,不允许有缩陷,凸包裂纹等缺陷。2 操作程序

2.1 手工制模

2.1.1检查压型的分型面、型腔、脱模机构、定位销、紧固件应完整清洁。涂擦分型剂,装配并紧固压型。

2.1.2注蜡:把蜡抢嘴对准压型的注蜡孔,旋开阀门使蜡膏注入型腔并保压3~10s,关闭阀门,移走蜡枪。

2.1.3冷却:把注满蜡膏的压型濅入水内或放在工作台上冷却,冷却时间视蜡模形状与质量要求具体掌握,一般冷却20~100s。

2.1.4取模:拆开冷却过的压型,取出蜡模并及时放入水中继续冷却。有特殊要求的蜡模应放在专用夹辅具上冷却。

2.1.5清型:用压缩空气吹除型腔、型芯上的水和蜡渣,视取模状况涂擦脱模剂。

2.1.6合型:装配清理干净的压型,按3.1.2~3.1.5的程序再次制模。

2.1.7交班:工作完毕应把压型清理干净,打扫工作环境后交班,若不在生产时,压型应及时交还压型库保管。

2.2 机械制模

2.2.1检查压蜡机的润滑,电器、气动系统是否正常,调整限位,顶模机构,调节循环水系统和蜡膏输送系统。根据不同产品的压型注蜡孔,调整固定压蜡抢嘴的位置。

2.2.2用压缩空气吹除压型型腔内的水和蜡渣,吹刷分形剂,启动压蜡机。

2.2.3压蜡机按自控程序完成:取出蜡模,按要求放置冷却。

2.2.4按3.2.2~3.2.4的程序连续制模。

2.2.5工作完毕应用压缩空气清除压蜡和压型上的水和蜡渣,水槽中的蜡渣和注蜡道必须清理干净,打扫工作环境后交班,并作好交接班记录。

2.3蜡模修整

2.3.1用修模刀除去分型面上的披缝和其他不应有的凸起(包括注蜡残余),用稀蜡填补缺陷并修饰光滑。

2.3.2修整合格的蜡模在清洗槽中用清洗液进行清洗,清除分型剂,用压缩空气吹除蜡模表面上的蜡屑和水分。

2.3.3清洗干净的蜡模按品种整齐摆放在规定的器具中交检查员进行验收。

3 注意事项

3.1压型应定期用煤油清洗,进行必要的保养。

3.2蜡模在运输、贮存中应轻拿轻放,不得整盘倾倒,防止变形和碰伤。

3.3蜡模贮存、时间不得超过15天,超时间的蜡模应重新检查。

4检查项目:自检蜡模质量应符合1.7的规定要求,自检合格后按规定填写交检单,并注明零件号(名称)、交检数量、制造日期。

蜡浇口棒制造

1 工艺要求

1.1温室:16~28℃(最高不超过30℃)

1.2蜡高温度:48~50℃;压力0.20~0.40MPa。

1.3蜡膏保温水温度:50~54℃。

1.4蜡棒的表面应光滑平整,不得有孔洞、凹陷、裂纹、披缝。

2操作过程

2.2将注蜡抢嘴对准棒压型中心,打开阀门使蜡膏注入棒压型内。控制蜡膏注入量,待蜡膏到浇口杯与直浇道交接处时关闭阀门,然后将芯棒插入蜡膏中,以棒压型顶部为准,多余的蜡膏用铲子除去,不足的用蜡膏补平。

2.3蜡棒在制棒机中冷却5~15min后取出,放在水槽中继续冷却5~10min,然后按规格分类摆放在蜡棒小车内。

3注意事项

3.1棒芯表面应清洁干净,不允许带砂及杂物。

3.2蜡棒浇口顶面应平整,不得有凸起和孔洞。

4检查项目

4.1每班测量蜡膏保温水温度2~4次,严格控制在工艺要求范围内。

4.2蜡棒按规格分类验收,检查标准按2.4和2.5规定执行。

蜡模组装

1工艺要求

1.1室温:16~28℃(最高不得超过30℃)。

1.2模组最小压头:60mm,尾段最小余头:10mm。

1.3蜡模间最小间隙:6mm。

1.4蜡模的内浇口与蜡棒之间焊接要严密,不得有尖角与小缝。

1.5组装的蜡模应均匀,不得有蜡滴、蜡渣、灰尘杂物。

2操作程序

2.1检查电烙铁(或电炉)是否漏电、完好,然后送电,备用。

2.2检查蜡棒、蜡模完整与清洁,不准组装不合格的蜡模。

2.3按有关工艺参数和要求进行组装。

2.4修整好的模组,质检合格后按品种分类挂在专用模组小车(架)上。

3注意事项

3.1不合格的蜡棒与蜡模不允许组装。

3.2组装好的模组不允许放在地面上,应挂在蜡模小车(架)上,并停放在规定位置。

4检查项目

4.1模组符合有关工艺参数之后,必须按2.2-2.5的规定进行100%的检查。

4.2组装好的模组不允许掉件,掉件的模组补上后方为合格。

涂料配置

1工艺要求

1.1工艺材料主要技术参数

1.1.1水玻璃

       指标名称

硬化剂种类

模数/

(M)

表面层密度/

(g/cm3

 加固层密度/

 (g/cm3

结晶氯化铝

3.2~3.6

1.26~1.28

1.28~1.30

氯化铵

3.1~3.4

1.28~1.30

1.30~1.32

 

1.1.2石英粉(用于表面涂料)

SiO2(%)

Fe2O3(%)

含水量(%)

粒度

>98.0

≤0.1

≤0.3

270#

1.1.3高铝合成粉(用于加固层涂料)

Al2O3(%)

SiO2(%)

Fe2O3(%)

含水量(%)

胶质价(%)

粒度

65~75

20~30

≤2.5

≤0.3

18~22

200#

1.1.4铝矾土粉(用于加固层涂料)

Al2O3(%)

Fe2O3(%)

含水量(%)

粒度

>80.0

≤1.5

≤0.3

200#

1.1.5煤矸石粉(用于加固层涂料)

Si2O3(%)

SiO2(%)

Fe2O3(%)

含水量(%)

粒度

40-46

49-55

≤1.2

≤0.3

200#

 

1.2涂料配置

涂料种类

             液粉比

   JFC加入量

   (按重量计算)

结晶氯化铝硬化剂

氯化铵硬化剂

表面层

1:1.10~1.25

1:1.10~1.30

0.05%

   加固层

1:1.05~1.15

1:1.20~1.50

0.05%

1.3涂料粘度

室温(度)

粘度(s)

涂料种类

 

≥8~10

 

>10~15

 

>15~20

 

>20~25

 

>25~30

 

备注

表面层

60~55

55~50

50~45

45~40

40~35

于结晶氯化氯硬化剂

加固层

26~24

24~22

22~20

20~18

18~16

表面层

65~60

60~55

55~50

50~45

45~40

用于氯化铵硬化剂

加固层

45~40

40~35

35~30

30~25

25~20

   注:a.室内低于8℃,涂料粘度应提高:表面层应提高2~3s,加固层应提高1~2s。

        b.室内高于30℃,涂层粘度应降低:表面层应降低2~3s,加固层应降低1~2s。

          c.手工制壳的涂料粘度应增加:表面层应提高5~10s,加固层应提高2~3s。

2操作程序

2.1检查涂料搅拌机运转是否正常,按1.2的规定分别计算水玻璃、粉料、JFC的加入量,并准确称量。

2.2按1.1.1的规定,水玻璃加水处理合格后一次性加入涂料搅拌机中,加JFC搅匀,粉料应分2~3次加入,边加边搅拌至全部完成,再搅拌60~90min。可间断搅拌每次搅拌时间不得小于30min。

2.3配好的涂料应静置4~8h,使用前应充分搅拌,达到2.3的规定后方能使用。

3注意事项

3.1若在表面层与加固层之间增加过渡层,其涂料粘度应在表面层的基础降低5~10s。

3.2涂料配比作为一次性配料的工艺要求,最终按室温调整到工艺规定的粘度。

4检查项目

4.1水玻璃、耐火粉料按进货批次进行检验,检验结果应符合2.1和有关材料标准要求。

4.2涂料粘度采用体积100ml,流出孔φ6±0.02mm的标准流杯,每班测定1~2次,测定结果应符合2.3的规定。

4.3期采用不锈钢涂片或玻璃片测定涂料的覆盖性(涂料厚度及均匀性),要求达到涂料无堆积、涂层均匀。

4.4水玻璃模数、涂料的粘度和覆盖性的测定方法,按JB4007——85《熔模铸造涂料试验方法》的规定进行。 

制壳

1范围

本标准规定了制造型壳(以下简称制壳)的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

本标准适用于水玻璃、石英砂、铝矾土砂、高岭石系列砂等材料的型壳制造。

2工艺要求

2.1室温:15~32度,湿度40%~60%.

2.2工艺材料主要技术参数

2.2.1水玻璃涂料应符合标准CICBA/B02.07。

2.2.2撤砂

2.2.2.1石英砂

SiO2(%)

Fe2O3(%)

含粉(泥)量(%)

含水量(%)

      粒   度

表面层

加固层

>97

≤0.2

≤0.2

≤0.3

70#(0.0212)

20#(0.85)

2.2.2.2铝矾土砂(适用于加固层)

Al2O3(%)

SiO2(%)

Fe2O3(%)

含粉量(%)

   粒度

>80

≤1.5

≤0.3

≤0.3

20#(0.85)

2.2.2.3高岭石系列(适用于加固层)

Al2O3(%)

SiO2(%)

Fe2O3(%)

含粉量(%)

含水量(%)

粒度

40~46

49~50

≤1.2

≤0.3

≤0.3

20#(0.85)

 

2.2.3硬化剂

2.2.3.1结晶氯化铝硬化剂

Al2O3(%)

JFC加入量(%)

碱化度(B%)

PH值

密度/(g/cm3

6~8.5

0.05

5~13

1.5~2.5

1.17~1.20

2.2.3.2氯化铵硬化剂:NH4Cl量(%):20~25

2.2.3.3氯化镁硬化剂:MgCl2含量(%)30~40;1.26~1.30g/cm3

2.2.3.4混合硬化剂

AlCl3·6H2O(%)

NH4Cl(%)

JFC加入量(%)

PH值

密度/(g/cm3

20~24

8~10

0.05

2.0~2.5

1.16~1.18

2.3制壳线工艺参数

   工艺参数

硬化

种类

表面层

加固层

硬化

干燥

硬化

干燥

温度(℃)

时间

min

温度

(℃)

时间

min

温度(℃)

时间

Min

温度(℃)

时间

Min

结晶氯化铝

常温

12~15

20~32

14~16

常温

10~12

25~35

12~14

氯化铵

26~38

6~8

26~38

7~9

38~45

6~8

38~45

7~9

混合硬化剂

常温

8~10

20~32

10~12

常温

8~10

25~35

10~12

注:a氯化铵硬化剂可分别与结晶氯化铝、氯化镁进行复合硬化,即前2~3层为氯化铵硬化,3~4层以后为结晶氯化铝硬化或氯化镁化。氯化镁硬化的工艺参数同氯化铵硬化。

b如增加过渡层,其硬化、干燥工艺参数同表面层,撤砂粒度30#(0.600)。

c涂料层数按铸件单重选择。一般铸件单重≤0.4kg的涂四层半,>0.40~1.00kg的五层半,>1.00kg的涂六层半。特殊铸件如:多孔复杂铸件,单重>2.5kg铸件定位手工制壳,其涂料层次参照一般铸件要求执行并增加涂料层次。

2.4手工制壳工艺参数

2.4.1硬化温度与时间等效采用制壳工艺参数。

2.4.2自然风干时间:25~30min。

2.4.3室温低于5℃或阴雨天应适当延长硬化时间与风干时间,以保证型壳质量为准。

3制壳线操作程序

3.1检查所有设备运转是否正常。

3.2现将涂料充分搅拌均匀,测量涂料展度、硬化剂参数,启动干燥时设备,测量风温,使所有的指标都控制在工艺要求的范围内。

3.3制壳线撤砂方式有两种,一种是沸腾式撤砂,另一种是雨淋式撤砂。启动撤砂机,把撤砂效果调整到最佳状态。

3.4开动制壳线,将合格的模组挂在吊具上,按上涂料-撤砂-硬化-干燥程序即铸件规定的层次制壳。

3.5在涂料、撤砂工序中,要切实负责,对一、二层难涂之处,需用排刷点刷或用压缩空气吹,消除气泡。必须勤加砂子,确保撤砂机有一定量的砂子,每涂一层筛去一次砂疙瘩。

3.6制壳完毕,浇口杯顶部用专用工具打平,浮砂、壳皮用压缩空气吹干净。然后把模组从吊具上取下,按品种存放在专用的模组小车(筐、架)上。

4手工制壳操作程序

4.1将当班生产的模组全部挂在硬化槽上方的吊架上,按3.1~3.3的有关程序作好制壳前的准备工作。

4.2从吊架上取出模组,按2.4的规定手工进行上涂料-撤砂-硬化-风干等操作程序及铸件规定的层次与3.6的有关规定完成制壳。

5注意事项

5.1水玻璃型壳的撤砂,一般表面层、过渡层、加固层全部用石英砂,也可以从第三层开始用铝矾土砂或高岭石系列砂。应因地制宜最低的成本保证最佳的型壳质量选择型壳用砂。

5.2在生产过程中,应保证涂料粘度、撤砂效果、硬化温度、干燥温度、干燥时间符合工艺要求,若检查不符合要求时,应立即停止生产,调整合格后再生产。

5.3工作中要经常检查硬化槽内是否有模组或零件掉入并及时捞出。

5.4模组掉件处应补上足够的层次,掉件大于三分之一者不再继续涂制。

5.5模组存放应按品种摆放整齐,不允许堆层加码。

5.6硬化槽、干燥室、涂料槽、撤砂机应定期清理,保证良好状态。

6检查项目

6.1涂料粘度、硬化温度、干燥温度每班检测3~4次,做好原始记录。

6.2每周化验一次结晶氯化铝硬化液中Al2O3含量,B(碱化度)含量。

6.3每周化验三次氯化铵硬化液中NH4Cl含量。

6.4每周化验二次氯化镁硬化液中MgCl2含量。

6.5每周化验一次混合硬化液中AlCl6H2O含量,NH4Cl含量。

热水脱蜡

1范围

本标准规定了模组热水脱蜡的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

本标准适用于低温蜡料的模组热水脱蜡。

2工艺要求

2.1脱蜡液温度:90~98℃。

2.2脱蜡液成分(有两种可选一种)

 a.1.0%HCl溶液,PH1~1.5(适用于结晶氯化铝硬化剂、混合硬化剂制造的模组脱蜡)

 b.5~1.0%NH4Cl溶液(适用于氯化铵硬化剂、氯化镁硬化剂制造的模组脱蜡)

2.3脱蜡时间:15~25min(按模组大小、以脱蜡尽为准)。

2.4脱蜡前模组存放时间:≥24h(氯化铵硬化剂制造的模组存放不得超过三天)。

3操作程序

3.1检查脱蜡槽是否漏水、漏蜡,起吊设备运转是否正常。

3.2测量脱蜡液温度、pH值符合工艺要求后方能生产。

3.3按品种分批装筐脱蜡,装筐时严禁堆码,以免损坏模组。

3.4模组下水前,必须将浇口杯上部的浮砂-壳皮用热水或压缩空气吹干净。

3.5将脱蜡筐浸入脱蜡液中,开始记脱蜡时间,8~10min后将筐吊起,拨出芯棒,再将筐下降继续脱蜡。脱蜡尽后用双手拿着型壳将水倒尽。

3.6脱尽蜡的型壳,分品种摆放在专用小车上或其他器具上,按指定的位置存放或发送到焙烧工序。

4注意事项

4.1脱蜡过程中要经常检查脱蜡液温度,pH值是否符合工艺要求。如不符合工艺要求要及时调整。要保持一定量的脱蜡液,脱出的蜡料应及时通过蜡、水分离器流入储蜡槽中。

4.2脱蜡液温度不得低于90℃,型壳内的蜡一要脱净。

4.3严禁在脱蜡液沸腾的状态下脱蜡及单手提浇口杯倒水。

4.4保持工作场地的清洁,严禁脏物掉入型壳内。

4.5每周清理一次脱蜡槽。

5检查项目

5.1每班必须测量脱蜡液温度、pH值3~4次,并做好原始记录。

5.2型壳验收

 a.型壳厚度≥8mm(四层半制壳工艺的型壳厚度不小于6mm)。

 b.每组型壳掉件超过三分之一的应作报废处理,严禁流入下工序。

5.3脱蜡液NH4Cl含量每周化验三次。

蜡料处理

1范围

 本标准规定了低温蜡料处理的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

 本标准适用于石蜡——硬脂酸蜡料的回收处理。

2工艺要求

2.1待处理蜡料与水的比例:蜡料:水=3:1

2.2蒸气化蜡温度:100±5℃。

2.3蜡料处理用酸有两种,即盐酸和硫酸,可任选择一种。

a.盐酸加入量为蜡料的3%~5%。

b.硫酸加入量为蜡料的3%~6%。

2.4处理合格的蜡液应呈褐色或黄色透明状,须在槽中静置2h以上方能流入下道工序。

3操作程序

3.1检查处理槽是否漏水、漏蜡,有问题要及时处理。

3.2按2.1的规定分别将要处理的蜡料和水加入槽中,打开蒸汽阀门,加热至沸腾,保持沸腾状态45~60min,温度控制在95~105℃。

3.3按2.3的规定,蜡料沸腾状态下缓慢加入盐酸或硫酸,持续沸腾45~90min后关闭蒸汽阀门。

3.4打开处理槽阀门放掉酸水后,加入适量水加热沸腾10~15min,反复2~3次,测量酸水的pH值为6~7时蜡料处理。

3.5按2.4的规定检查蜡液合格后,经配有过滤网的泵送到沉淀槽设备。

4注意事项

4.1沉淀槽每周清理一次,沉淀槽清理时必须清理干净。

4.2严禁把水加入酸液中,防止酸液伤人。

4.3严禁将处理槽的蜡液直接泵入化蜡槽内,必须按3.5的规定进行。

4.4当处理蜡料发黑时,必须按3.2~3.4操作程序重新处理,直到合格为止。

5检查项目

5.1每班化验一次处理后蜡料的酸值,测定方法按GB/T14235.6——1993《熔模铸造模料酸值测定方法》进行。

5.2每处理一槽须测量一次槽内底部酸水的pH值,工序检查员每次抽查一次,做好原始记录 

型壳焙烧

1范围

 本标准规定了以柴油、煤气为燃料的型壳焙烧的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

 本标准适用于贯通台车式焙烧炉进行型壳装箱、焙烧、出炉等工部的生产。箱式炉焙烧可参照执行。

2工艺要求

2.1燃料主要技术参数

2.2焙烧温度:920~970℃

2.3保温时间:60~90min

2.4焙烧合格的型壳出炉时。应呈白色透明亮状,不冒黑烟。

3.3型壳焙烧

3.3.1开启炉门,开动铸工运送器,将装好型壳的台车送进焙烧炉内。

3.3.2启动引风机,把抽风管的挡风板开至最大。当焙烧点燃、燃烧正常后,及时调节挡风板,防止大量热量排出。

3.3.3当柴油焙烧时,先开风门,在开油嘴,然后点火燃烧,燃烧后及时调节风量、油量,使燃油呈雾状,确保其完全燃烧。

3.3.4当用煤气焙烧时,将点火棒点燃,伸至烧嘴前,快速打开煤气旋塞阀,带煤气点燃后,及时调节煤气量、空气量,使其在最佳状态燃烧。

3.3.5当炉温达到920℃事,及时调节油量或煤气量,使炉温控制在工艺要求范围内。

3.4型壳出炉

3.4.1当焙烧炉温度和保温时间达到工艺要求,型壳的焙烧质量符合2.4的规定时,打开炉门,气动铸工输送器,放开挡车器的挡块,将烧好的型壳准确的运到浇注台。

3.4.2型壳出炉必须与熔炼工序、浇注工序的操作人员密切配合,同步进行,保证在规定的型壳空冷时间内完成浇注工作。

3.4.3型壳浇注完毕应及时运到冷却区域进行冷却,冷却1h以后将铸件从台车上取出,放置在专用箱内。清除台车及焙烧盘上的钢渣、碎壳,铺平沙子,便于下次在装型壳。

4注意事项

4.1掉件超三分之一和破损未修补好的型壳、有效压头小于60mm的型壳,浇口杯断裂的型壳,禁止装箱焙烧。

4.2确保兴科被烧质量,严禁随意提高炉温。

4.3以煤气为燃烧设备,必须制定煤气焙烧安全操作注意事项。

5检查项目

5.1型壳焙烧温度每隔20min检查一次,做好原始记录。

5.2焙烧炉控制柜上的测温仪表每15天效验一次做记录,使用过程中发现失准,应及时维修,确保控温准确。

铸钢熔炼

1范围

本标准规定了铸钢熔炼的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

本标准适用于60~500kg酸、碱性炉衬中频感应炉的铸钢熔炼。

2工艺要求

2.1铸钢化学成分与熔炼调整成分取值应符合表1.

表1 铸钢件化学成分表

 

钢号

元素含量%

 

备注

C

Mn

Si

Cr

Mo

S

P

 含量

取值

含量

取值

含量

取值

含量

取值

含量

取值

ZG    10  

0.07~0.14

0.11

0.35~0.65

0.55

0.17~0.37

0.27





0.05

0.05

企标

GB979-67

ZG   25

0.22~0.32

0.28

0.50~0.80

0.70

0.25~0.45

0.35







0.05

0.05

ZG   35

0.32~0.42

0.38

0.50~0.80

0.70

0.25~0.45

0.35







0.05

0.05

GB979-67

ZG   60

0.55~0.65

0.60

0.50~0.80

0.70

0.25~0.45

0.35







0.05

0.06

企标

ZG  20 Cr

0.15~0.25

0.23

0.50~0.80

0.70

0.25~0.45

0.35

0.70~1.00

0.90




0.05

0.05

企标

ZG 40 Cr

0.35~0.45

0.43

0.50~0.89

0.70

0.25~0.45

0.35

0.80~1.10

0.95




0.04

0.04

Q/ZB67-73

ZG 50 Cr

0.45~0.55

0.53

0.50~0.80

0.70

0.25~0.45

0.35

0.80~1.10

0.95




0.05

0.05

企标

ZG 1Cr 13

≤0.15

0.15

≤0.6

0.6

≤1.0

0.70

12.0~14.0

1.30




0.03

0.04

JB815-6

ZG 2Cr13

0.16~0.24

0.20

≤0.6

0.6

≤1.0

0.70

12.0~14.0

1.30




0.03

0.04

JB815-66

2.2钢水熔化温度:1570——1590℃

2.3钢水浇注温度:依据铸钢牌号、零件结构按有关工艺规定执行。

3操作程序

3.1熔炼前的材料准备

3.1.1废钢块度应小于炉膛内径的四分之三,表面无锈蚀无油污、无水渍。

3.1.2回炉料除无砂子外,与废钢同等要求。

3.1.3合金的制备,其规定应符合表2。

表2 合金的块度要求

 

合金

碳极

硅铁

锰铁

烙铁、钼铁

脱氧剂

规格/mm

3~20

10~30

10~40

按加入量适当掌握大小

20~50g/块

3.1.4酸性炉造渣剂为水玻璃,玻璃中应无杂物,块度控制在20mm~30mm。

3.1.5酸性炉造渣剂未石灰石80%+莹石20%。

3.2熔炼前的设备准备

3.2.1炉衬的打筑与修补按本标准CICBA/B02.15的规定执行。

3.2.2炉衬应无裂纹、无孔洞、无机械损伤,严重损蚀的炉衬应停止使用。

3.2.3冷却系统、感应圈、水电缆状态良好,炉体倾转机构及电葫芦运转正常。

3.3熔炼前工具准备:准备好捣料棒、取样勺、取样模。

3.4配料计算:根据焙烧型壳数量、钢号以及中频炉体的容量,配制所需材料,最好采用同种钢号的炉料及适量的回炉料。化学成分调整取值按表1执行,合金元素的吸收率按表3执行。

表3 合金元素的吸收率

元素

C

Si

Mn

Cr

Mo

Al

吸收率(%)

80~90

60~70

70~80

90~95

80~90

50~70

3.4.1            炉料总重量×(取值一分析值)

铁合金加入量=

                 铁合金元素含量×吸收率

 

3.4.2             炉料总重量×(取值一分析值)

        碳极加入量=

碳极中碳的含量×吸收率

 

3.4.3              1#钢重×1#钢含碳量+2#                                                                                                                   钢重×2#钢含碳量……..

含碳量平均值=-----------

1#钢重+2#钢重+……….

 

3.4.4                             分析值

08#钢脱碳加入量=炉料总重量×(取值      -1)

3.5熔炼操作

3.5.1根据钢种的化学成份及中频炉体积容量,计算各种材料的需要量。

3.5.2先在炉底加入适量的小块炉料,然后用较大块度炉料装满炉子。装料时,底部应密实。

3.5.3通水、通电开始溶化。按中频炉体的容量、规格,及时调整电容,控制功率因素在0.9~1.0范围内,可控硅电源功率、电流、频率,按设备操作规程执行。要及时捣料,防止“搭桥”。炉料下沉后,要及时往炉内加料,捣料和加料时要防止钢水飞溅;加料时应将炉料预热。

3.5.4在第一批炉料全部溶化后,及时造渣,以防止钢水吸气和起保温作用。

3.5.5当炉料全部溶化,钢水量约占炉体容积的2/3~3/4时,将钢水温度加热至1550~1570℃,扒开炉渣,用脱氧剂脱氧。然后取炉前分析试样,送化验室进行元素含量分析。

3.5.6取样后及时造新渣,并继续进行熔化,这时一般加同种钢号的回炉料,等分析报告。

3.5.7准确调整化学成分。根据炉前分析报告,迅速计算所需加材料的数量,预热后加入炉内。

3.5.8采用复沉淀脱氧,锰铁、硅铁同时也做铁合金补加量,按3.4的规定计算加入,同时加入脱氧剂进行预脱氧。然后加入100~200g的除渣剂进行出钢前的终除渣,除渣不得少于三次,以除尽渣为准。

3.5.9当炉内钢水温度达到有关工艺要求,成分合格,且脱氧除渣情况良好时即可出钢;出钢需进行包内终脱氧。出完第二包后,取炉后分析试样。出钢时要及时检查炉衬腐蚀情况,当确定无问题时,可继续使用;若炉衬侵蚀严重,应倒炉。每炉要做好原始记录和交接班工作。

4注意事项

4.1熔炼使用的各种材料应符合材料标准,使用时应附有成份报告单;不同成分的料应分类存放,严禁混料。

4.2当化验结果与炉前计算误差大于1%时不能出钢,应再次取样化验,按第二次分析结果调整分后方能出钢。

4.3出钢时,电源功率应大于60kW,应有专人控制。

4.4在熔化过程中如发现电源输出功率低、电流较高、仪表指针摆差较大及冷却水温超过60℃时,应停止溶化,待检修好后,在开始熔炼操作。

4.5水电缆漏水、冒烟及电源控制柜出现异常,应立即停电检修。

4.6脱氧剂用量应小于钢水总量的0.15%,一次称量按钢水量等份,分别加入炉内及烧包内。

4.7锰铁、硅铁应根据炉前分析结果,按3.4.1的公式计算加入量,在脱氧前加入炉内。

4.8若炉后试样分析不合格,浇注的铸件组必须隔离存放,并该炉第2~3包浇注的铸件组取两个铸件加倍复查,保安铸件由专人取样,炉前工不得取样。

5检查项目

5.1钢水化学成份每炉应进行炉前、炉后分析,分析方法按GB/T223-82《钢铁及合金化学分析方法》的规定进行。

5.2检查钢水熔化温度和浇注温度是否符合工艺要求,每炉测定一次。

5.3检查钢水脱氧情况和除渣次数是否符合规定,检查员随机抽查。

 

浇注

1范围

本标准规定了钢水浇注的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

本标准适用于悬挂输送吊架式浇注钢水的操作。

2工艺要求

2.1钢水浇注温度、型壳空冷时间应符合有关工艺规定要求。

2.2钢水浇入型壳,应做到引流准、主流稳、收流慢。

2.3严格挡渣

2.4做到“三同时”即浇包同时烘好、钢水同时合格、型壳焙烧好后才能浇注。

3操作程序

3.1检查吊包架转盘等运转是否灵活,吊钩上是否有杂物,把手是否好用。当确认各方面合格后,方可准备浇注。

3.2当符合2.4的规定时,挂上浇包,拉到熔炼前。将脱氧剂加入浇包内,对准炉嘴接满钢水后,及时投入除渣剂。

3.3将钢水掉送到浇注台上,在2~3min时间内扒出除渣剂和钢渣,将交包嘴对准型壳进行浇注。

3.4浇注过程中,包嘴与型壳浇口杯的垂直距离保持在50~100mm之间,有关工艺规定的时间内完成浇注。

4注意事项

4.1未进行终脱氧的钢水不准浇注。

4.2型壳未焙烧好不准浇注。

4.3浇包未烘烤好,钢水温度不符合有关工艺规定不准浇注。

4.4浇包的钢渣未除尽不准浇注。

4.5浇注时不准有断流、紊流现象,不许产生溢流及飞溅。

4.6浇注速度依零件大小掌握,注满浇口杯。

4.7浇注过程中改换钢号时,包内剩余钢水要到干净。

4.8严禁将浇包冲得太满,一般不超过浇包容积的85%。

5检查项目

5.1检查“三同时”执行情况,并做好原始记录。

5.2浇注过程中应抽查钢水浇注温度,控制在规定的范围内。

浇包筑补及烘烤

1范围

本标准规定了浇包打筑、修补及烘烤的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。

本标准适用于浇包打筑与修补的制作及烘烤的工艺操作。

2工艺要求

2.1浇包外壳按标准图纸用2~3mm的钢板焊制,其底部和周围均不钻φ4mm~φ6mm孔若干个。

2.2浇包筑、补材料配比应符合下表规定。

种类

项目

 

酸性包

 

中性包

 

碱性包

材料

石英砂

石英粉

粘涂粉

水玻璃

高铝砂

高铝粉

水玻璃

镁砂

镁粉

粘士粉

卤水

规格

6#

(3.35)

270#

(0.053)

200#

(0.075)

D

1.30~1.32

6#

(3.35)

200#

(0.075)

D

1.30~1.32

6#

(3.35)

200#

(0.0750

200#

(0.075)

D

1.30

配比(%)

50

30

20

适量

60~65

40~35

适量

50

40

10

6~8

备注

三种筑包材料可任选一种,优先采用中性材料。

2.3浇包烘烤时间:打筑的新包≥1.5h;修补的旧包≥0.5h,浇包应烘烤至暗红色方可使用。

3操作程序

3.1筑补包材料的准备:按2.2的规定配比,将砂粉置于铁板或容器内配均匀后加入适量的水玻璃拌和均匀备用。

3.2浇包的打筑

3.2.1先在浇包内壁上刷一层粘土浆或高铝粉浆,在其底部撤一层80~90mm厚配置好的材料,然后捣实。包低的厚度不小于60mm。

3.2.2将筑包材料附贴在包壁及包嘴上,打筑结实,其厚度为40~50mm。

3.2.3在打筑修饰好的浇包衬壁上刷上一层涂料,存放在指定的位置备用。急需使用时也应自然干燥2h以上,方能进行烘烤。

3.3浇包的修补

3.3.1将浇包壁衬损坏的部位认真清理干净,涂刷一层耐火粉浆(酸、中性包)或卤水(碱性包)。

3.3.2将配好的材料在加适量水玻璃或卤水混配均匀,附在修补处,打实与原包壁衬同时修饰好,在修补处涂上一层涂料后备用或直接送至烘烤投入使用。

3.4浇包的烘烤:将筑补好的浇包吊放在专用平板小车上,送至烘包器对准油嘴或煤气嘴,打开控制阀点火按2.3的规定进行烘烤。

4注意事项

4.4浇包在使用过程中,要经常检查其两侧吊耳的焊缝是否脱离,有问题要及时修复。

4.2采用煤气烘包时,应先点火后开煤气阀门。煤气压力低于0.08MPa时,停止使用,通知有关人员及时处理。

5检查项目

5.1检查浇包烘烤质量,应符合2.3的规定要求。

5.2若用煤气烘烤应检查煤气压力,控制在0.08~0.10MPa范围内。

筑炉

1范围

本标准适用于60~500kg酸性炉衬和中性炉衬中频感应电炉。筑碱性炉衬按《熔模铸造硅溶胶生产工艺守则》的规定执行。

2工艺要求

2.1筑炉原材料

2.1.1精制石英砂:4#~6#、6#~10#。

2.1.2精制石英粉:不小于140#,使用前将硬块破碎成粉状。

2.1.3高铝砂:7~9mm、6#~12#、10#~20#、20#~40#、40#~70#。

2.1.4高铝粉:200#,用前过筛出杂物。

2.1.5耐火粘土:不少于140#,用前过筛出杂物。

2.1.6工业硼酸:不大于0.25mm,用前过筛出杂物。

2.1.7水玻璃:模数2.6~3.4,密度1.30g/cm3,不合格适应调整。

2.1.8石棉绳:直径不小于φ15mm,多股编。

2.1.9石棉布:柔软,厚度不小于1mm。

2.2坩埚样模(见图1,表1)

表1坩埚尺寸(mm)

尺寸

炉子型号

60kg

150kg

250kg

500kg

φA

220

275

320

420

φB

150

220

250

320

φC

170

250

280

360

D

350

520

600

720

3操作程序

3.1准备好锤子,风镐等捣时工具。

3.2准备好感应器。

3.2.1用压缩空气(压力0.3MPa)吹净感应圈上的尘埃。

3.2.2用0.3MPa压力的工业水通过感应器内,观察有漏水现象。

3.2.3将石棉绳用水玻璃浸湿后填在感应圈每匝之间,用小锤轻轻将表面推平。

3.2.4用混好的泥料环绕感应圈内径均匀地涂上一层,自然干燥2~4h。涂抹厚度以均匀覆盖感应圈为止。

3.2.5泥料干后,将2~5mm厚石棉布卷成筒状放入感应器内,下边缘向内壁折卷,然后用弹簧圈胀紧,石棉布的重叠厚不小于40~60mm。

3.2.6把厚度为8~10mm的石棉布设在感应圈底部凹穴中。

3.3筑补炉材料的配制

3.3.1筑补炉材料配比应符合表2、表3的规定,其数量炉体大小确定。

表2 酸性炉衬筑补炉材料配比 (%)

        用途配比(%)

     材料

炉体

炉领

补炉

泥料

石英砂4#——6#

70-75

50

50~60

-

石英砂6#——10#

_

_

20~10

_

石英粉270#

30-25

10

30~40

50

耐火粘土200#

_

40

_

50

水玻璃M=2.6——3.4

_

(6~10)

_

(5~10)

硼酸

2~3

(1~2)

(2~3)

_

适量

_

适量

_

注:表中括号内数字为外加量。

表3   中性炉衬筑补炉料配比

 

用途配比(%)材料

 

炉体

 

炉领

 

补炉

 

泥料

高铝砂7-9mm

30




高铝砂6#-12#

30


20


高铝砂10#-20#


40

30


高铝砂20#-40#

10

30



高铝砂40#-70#



35


高铝粉200#

30

30


50

耐火粘土200#


(5~10)

5

50

水玻璃M=3.0~3.4




(5~10)

硼酸

(1~3)


(50


适量


适量


注:表括号内数字为外加量

3.3.2筑补炉材料的混配

   将不同种类与规格的筑补材料按配比要求进行干混,用搅拌机混料时,每次干混时间不少于15min(可直接用于干筑炉体),然后加适量水进行湿混。配好的材料用手捏起来不过分粘手或过于松散即可使用。

3.4筑炉操作

3.4.1打筑炉底

在炉底上撤一层80~100mm厚的筑料,用镐将其捣实后,将其表面耕松,再撤上一层厚40~60mm的筑炉料,再捣实。反复进行直到符合规定高度(即达感应圈第一圈以上过于第二圈平齐)。

3.4.2放置坩埚

将坩埚样模放在炉底上,使坩埚中心位置与感应圈中心位置一致,摆放好后放入压铁(约50kg)并校正中心位置,防止偏斜。

3.4.3打筑炉体

先耕松坩埚样模和石棉布之间的炉衬,撤上一层40~60mm厚的混配筑炉料,用风镐捣实。反复进行,直到筑到与坩埚样模顶端平齐(或稍低)为止。打筑过程中应保证层次之间街接良好,炉体紧实均匀,严防坩埚样模偏斜。

3.4.4打筑炉领

在炉领上涂一层水玻璃,用混好的炉料按一定坡度附在炉上并修饰光滑。打筑紧实后,刷一层水玻璃,取出压铁和坩埚样模。

3.5坩埚烘烤、烧结

3.5.1烘炉前在样模取出后的坩埚底部装入一层焦炭,中间放碎钢料,钢料周围再装满焦炭。

3.5.2通水、通电,开始输入功率为10kW,1~2h后增大到20kW,以后依次增大到60~80kW为止。连续烘烤时间不少于6~8h(视炉子容量不同)。

3.5.3烘好后,倒出烘炉料。装入金属炉料,按规定操作。坩埚中的金属液面应到最上边缘(与坩埚样模顶端平齐),持续保温45~55min后可出钢浇注。可连续熔炼3~4炉,以使炉膛烧结良好。

3.6炉子修补及烘干

3.6.1当炉膛底部直径和深度达到表4情形时,或当炉衬局部损坏严重,发黑等均须停止使用,进行修补。

 

表4 炉膛直径和深度

炉膛

60kg

150kg

250kg

500kg

直径

≥140

≥215

≥310

≥510

深度

≥450

≥640

≥710

≥810

3.6.2补炉前应完全清炉内残钢及钻进炉壁的钢块和熔渣。

3.6.3在清理好的炉壁上涂刷一层稀释过的水玻璃(碱性炉涂刷卤水),将配好的补炉料倒入炉内,用手将其附贴在炉壁上,并经三次以上打筑结实为止。

3.6.4再修好的炉壁上涂刷一层水玻璃(或卤水),自然干燥2h以上。

3.6.5向补好的炉内装入炉料,通水、通电进行烘烤。用全圈电功率调制20~50k

W(视炉子容量选择),烘烤1h后增大功率送电溶化。待炉内熔炼满后,烧结30min以上即可出钢浇注。

4注意事项

4.1填筑坩埚应连续工作至全部完成。

4.2筑炉的松紧适当,过紧坩埚受热后产生过大的应力易出现裂纹,过松影响坩埚使用寿命。

5检查项目

5.1检查坩埚尺寸,应符合表1规定要求。

5.2检查筑补炉料配比,应符合表2、表3的规定要求。

5.3检查筑补炉的烘烤,烧结状况,应符合3.5~3.6的有关要求。



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