摘要：消失模鑄造作為新興的鑄造工藝方法，較之傳統的鑄造方式有較大的優勢，其工藝流程與之也有較大區別。雖然如此，傳統的鑄造工藝中仍然有許多地方是值得吸收總結的，本文以燒結機壁板為例，說明此點。

關鍵詞：消失模鑄造 傳統鑄造 燒結機壁板 工藝設計

Abstract: EPC casting process as an emerging method, compared with the traditional casting method has a bigger superiority, its technological process is greatly different from the. However, the traditional casting process there are still many places to be worth absorbing and summing up, this paper takes the sintering machine supporting beam as an example, to illustrate this point.

Keywords: Lost foam casting  The traditional casting  Sintering machine panel

  Process design

1.前言

今日我公司完成安陽某立冷現場進行工藝澆注工作，該現場在引進消失模工藝之前，使用水玻璃砂進行造型，其澆注出來鑄件表面質量較差，粘砂較嚴重，尤其對芯砂不便于清砂。消失模鑄造又稱作“干型鑄造”，以干砂作型砂，由埋箱震動和澆注時抽取負壓使干砂緊固在白模涂料層外形成鑄型，澆注時用鐵液置換白模得到鑄件的澆注方法^[1]。

消失模鑄造在國內起于20世紀五、六十年代，近20年才處于蓬勃發展階段。現階段在國家節能減排、改善環境的大前提下，消失模鑄造正被越來越多的企業接受，消失模鑄造工藝處于普及狀態，越來越多的鑄件需要制定合理的消失模鑄造工藝，這也成為每一個消失模從業者急需解決的問題^[2]。從傳統鑄造工藝中吸收裨益，制定合理的消失模鑄造工藝是一個值得嘗試的方法^[3]。

2.鑄件分析

燒結機壁板是燒結機上重要工件，為高鉻耐熱件（其中Cr含量能達到20左右），中間兩個管道通水降溫，要求不能滲水，表面質量要求較高，不允許有氣孔、渣孔、縮松縮孔等缺陷，需加工保證配合。單件鑄件質量近700Kg，輪廓尺寸為：2000×168×320（mm），中間部位有兩個通孔∮26mm，鑄件下部有深30mm盲孔。

3.鑄造工藝分析

消失模鑄造在該鑄件上的應用，其工藝方案的主要難點在于中間部位有兩個通孔∮26mm以及下部深30盲孔。對于盲孔由于鑄件的使用情況，其必須向下，為防止出現鐵包砂情況，需預先做預填。至于通孔，由于尺寸小長度長，只用干砂不做處理肯定會出現缺陷。首先參考一下該廠的原有工藝。

該現場原先使用水玻璃砂鑄造工藝，其基本的工藝流程包括：混砂——制模——下芯——合模。

在混砂機中將細石英砂與水玻璃混和好后，填入鑄型坑中，先在四周填好一定厚度的水玻璃砂做加固層，放入木模后逐層填加水玻璃砂，充分搗實。取出木模后，首先對做好的模型進行修補，尤其是下方凸臺。做好澆注系統后，扎孔通CO₂進行固化，固化后將內部的浮砂吹出。用內徑26mm的鐵管兩邊用鐵板做支撐做芯，為防止鐵水對內澆口處的鐵管過分沖刷，特意在兩內澆口鐵管上焊上兩塊厚20mm的鐵板。在平板上用鐵沙箱做澆口及兩明冒口，做好后與之前的模型合模，澆口對正即可。四周密封后，上方鎮石準備澆注。

4.消失模鑄造工藝

（1）白區

由于產量限制及鑄件形狀，該現場易采用手工切割白模。白模苯板密度18～20g/L，充分干燥。經下板切割后得到白模。參考傳統水玻璃砂鑄造工藝，也采用鋼管做通孔，粘接白模時將鋼管放入。四川消失模模具廠。

該鑄件的澆注系統采用側頂注，內澆口的尺寸為50×50mm，為防止鋼管熔透，在內澆口處的鋼管上焊20mm厚鋼板。鋼板在粘接白模過程中焊接到位后，修補白模。粘接過程中為防止膠產生的大量氣體，控制膠的使用量。鋼管兩端用鐵片固定，防止在澆注過程中鐵水對鋼管的沖擊引起的偏移。白模粘接粘接如圖所示。 

（2）黃區

將鑄鋼涂料充分攪拌后，放入涂料槽中對白模進行刷涂。白模采用三遍涂刷，每一遍涂刷后，放入烘干房后充分烘干，烘干房注意排濕。因現場使用石英砂為型砂，白模涂料厚度達到2mm左右，以防止粘砂。第三遍涂刷后，使用石英砂（200目）、糯米粉、酒精、PVB等混合后做預填物對盲孔進行預填。待充分烘干后方可埋箱造型。

（3）黑區

該現場使用我公司移動振實臺，配合雨淋加砂器使用，方便埋箱造型工作。待白模烘干好后，進行埋箱造型工作。首先將砂箱放到振實臺上，夾緊后開啟雨淋加砂器。放底砂200mm左右后，開啟振動電機振實。底砂振實后，用吊裝工具將白模放入砂箱，分層加砂振實。砂箱加滿后（冒口距離頂層砂面至少100mm），蓋薄膜加面砂。澆口杯處四周用水玻璃砂做保護，防止沖砂

鐵水溫度到達后出爐，澆注前將負壓系統打開，負壓度控制在-0.050MPa。待鐵水包鐵水澆完后，將所有砂箱蝶閥全部打開，負壓調至0.015~0.02保壓20min。

澆注時，注意澆注速度控制，一般節奏：慢—快—慢。在鐵水不反噴的情況下，盡量加快澆注速度，盡量控制在控制在40s內。現場第二天早晨開箱，大約保溫14h，開箱后送到拋丸機經行鑄件清理。

5.結論

通過現場的多次試澆注，確定的上述工藝流程基本滿足澆注出的合格的鑄件產品，且能保證較高的正品率。合理的鑄造工藝是獲得合格鑄件的先決條件，消失模鑄造作為一種新興的鑄造方式，正在逐漸被行業所接受，其占有份額也逐步擴大。運用傳統鑄造類型生產的鑄件正在嘗試用消失模鑄造所替代。但傳統鑄造形式絕對是對消失模鑄造工藝的設計是有裨益的。傳統鑄造形式存在幾千年，一直推動著社會的進步，其中有很多東西是值得吸收借鑒的，因此在設計消失模澆注工藝時，不妨參考一下其傳統鑄造工藝。

但是消失模鑄造與傳統鑄造還是有一定區別的，在設計工藝方案時，我們同樣應該考慮進去，例如泡沫占據型腔，氣化產生大量氣體需排出；鐵水遇泡沫后激冷，加上負壓作用，其流動性會降低；負壓會影響鐵水的流動方向，最終會導致最終凝固的地方與傳統鑄造不同；等等。