負壓消失的澆注工藝設計

  原料磨是氧化鋁生產的大型設備，主要承擔礦漿制備任務，原料磨倉內裝φ80~100mm鋼球,磨體內襯直徑φ2600mm，襯板材質為高錳鋼，重67~75kg。襯板表面要求平整光滑，局部凸起≤2mm，鑄造尺寸公差±2mm。要求內部質量致密，無影響強度的鑄造缺陷。 

   我單位在用普通砂型鑄造原料磨襯板的同時，還利用消失模負壓鑄造生產該鑄件。消失模負壓鑄造大大提高了該鑄件表面光潔度、規整度和尺寸精度，內部組織致密，完全達到鑄件裝配和使用的質量要求。負壓消失模鑄造錳鋼襯板的工藝設計與以往有很大不同，下面就原料磨襯板澆注系統的設計作一論述。 

1．鑄造工藝設計原則 

（1）控制澆注系統始終呈充滿狀態 
負壓消失模鑄造的澆注過程是鋼水充型的同時塑料模氣化消失的過程，澆道若有不充滿時，由于涂料層強度有限，極容易發生砂子塌陷，造成鑄件缺肉。 
（2）控制鋼液從底部往上返，利于平穩充型，不容易形成空的內腔。 
（3）由于真空的吸力作用，在重力和吸力作用下，鋼水充型速度加快，澆注系統適宜偏大些。 

2．澆注系統形式 

澆注方式選擇：立澆，底注，鑄件間距70~100mm放一列共13件(1噸爐，鋼包容量1噸)。 
（1）負壓消失模鑄造與砂型鑄造不同之處在于:一般鑄鋼件采用開放式，而負壓消失模鑄造采用封閉式系統，而且，必須是在內澆口處封閉。主要是由于內澆口之前的澆道必須保持充滿狀態。 
（2）內澆口的大小和開設位置 
鋼水進入模型，塑料模開始燃燒氣化消失，液流前端形成暫時的空腔。為防鋼水高溫輻射熔化模型，形成較大的空型腔，塌砂，所以設計鋼水充型的速度和模型消失的速度大致相同，鋼水充型速度適宜快。內澆口比以往設計略大。 
內澆口的位置選擇鑄件澆注最低位置上20-30mm處。根據普通砂型鑄造的澆注系統設計，計算出內澆口的大小，放大<1/3后，內澆口截面大小為30×2Omm。 
為防止鑄件與橫澆道的離的近，模型高溫下變形和熔融，內澆口適當放長，設計長度為5Omm。 

（3）橫澆道 
橫澆道截面尺寸70×6Omm。 
（4）直澆道 
直澆道截面尺寸70×7Omm。 
（5）澆口杯 
澆注壓頭大于200-250mm。 
一定要設澆口杯。澆口杯的主要作用是積蓄鋼水，使直澆道截面瞬時充滿，鋼水整齊穩定下流。 

3．負壓度選擇 
澆注時注意調節和控制負壓度在0.02-0.03Mpa范圍，澆注后保持在同樣的負壓度約lOmin。 

4．澆注注意事項 

（1）澆注要訣:瞬時充滿澆口杯，快速連續不斷流 
澆注一開始，就要大口澆注，保證澆口杯立時充滿，所以底注澆包的注口比一般鋼包注口大50%，旋轉包澆注時，旋轉要快、穩，澆注時快速連續澆注，不得斷流。保持澆口杯始終成充滿狀態。如果斷流，吸進氣體就會造成塌砂或氣孔，導致鑄件報廢。 
（2）澆注溫度稍高 
由于真空吸力作用，砂箱內鋼水熱量散失，和塑料模熔化、氣化等消耗熱量，所以澆注溫度比砂型鑄造的澆注高30-5O℃。 
（3）打箱 
澆注后0.5-1.0小時打箱。 
（4）優勢與缺陷 
負壓消失模鑄造原料磨高錳鋼襯板，有效地控制了鑄件表面粘砂、披縫等缺陷。襯板雖然無冒口補縮，但是內部組織致密，無氣孔、縮孔等缺陷。達到優質產品的質量品級。同時極大的提高了批量生產效率，節省了大量的砂箱、砂子、粘土等原材料和相應的人力。缺陷是模型存在變形，消耗量大，成本高。所以應加強對模型的隨時抽檢。