淺談V法工藝生產(chǎn)鋼錠模鑄件的控制

摘要： V法工藝生產(chǎn)鋼錠模鑄件，可以省略鋼錠模底面的機械加工，大幅度提高了生產(chǎn)效率。通過一系列工藝措施，防止了鋼錠模容易產(chǎn)生的缺陷，大大的提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：V法工藝；鋼錠模；控制；產(chǎn)品質(zhì)量

現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)特大鋼錠或特殊鋼種需要專用的鋼錠模，我公司為撫鋼煉鋼廠生產(chǎn)的鎮(zhèn)靜鋼鋼錠模，采用真空密封造型法（V法鑄造），由于不使用粘結(jié)劑，能有效降低造型材料的消耗；同時表面質(zhì)量和精度的提高省略了鋼錠模底面的機械加工。通過一系列工藝措施，成功生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)鋼錠模， 取得了較好的經(jīng)濟效益。

1. V法造型工藝控制

1.1. V法鑄造用型砂要求耐火度高、流動性好、充填緊實度大等。我公司采用通遼大林的天然石英砂，要求SiO2含量≥98%，粒度為40/100目，含泥量≤0.3%，含水量≤0.5%，微粉含量控制在0.3-1.0%。V法線生產(chǎn)采用回砂線處理舊砂外加新砂循環(huán)使用的方法，回砂線主要有磁選、輸送、冷卻和去除微粉等功能，回砂溫度要低于45攝氏度。

1.2. V法工藝設(shè)備：真空系統(tǒng)正常保持負壓-0.06-0.08Mpa。

1.3. 制作鋼錠模下砂型：由于下砂型為凹形水平分型（如圖1所示），高比寬2200：1100較大，直接覆膜是無法實現(xiàn)的，我們采用預(yù)制凸模（如圖2所示）的辦法將這個難題解決。

1.3.1. 將EVA面膜置于加熱面板下20-30cm，加熱到80～120℃，觀察薄膜狀態(tài)，當(dāng)薄膜加熱至鏡面狀并下垂時應(yīng)迅速將其落下并吸覆在芯子預(yù)制凸模上成型。然后，將已預(yù)制成型塑料預(yù)制凸模放到下砂型凹模具內(nèi)，再用模具內(nèi)插管抽真空實現(xiàn)下砂型覆膜。覆膜真空度0.02 ～0.04Mpa。

1.3.2. 石墨醇基涂料在薄膜上涂刷2-3遍，保證厚度在2mm以上，帶涂料有一定強度時加砂造型。加砂后啟動震實臺，振動頻率1500～3000r/min，振幅0.5～1.0mm，振動時間控制在60-90秒。

1.3.3. 刮平、背膜封箱后，關(guān)閉下砂型凹模具內(nèi)的正壓，開啟砂箱負壓閥門。翻轉(zhuǎn)起模后，把芯子薄膜逐次撥開修整表面，涂刷涂料后置于密封箱加熱管烘干40分鐘。烘干后在涂料表面覆蓋一層普通薄膜，等待合箱澆注。

1.4. 制作鋼錠模上砂型：上砂型為凸形水平分型（如圖3所示），覆膜比較容易，不需要預(yù)制凸模，其他工序控制方法與下砂型相同。上砂型需要確認產(chǎn)品標(biāo)識和責(zé)任標(biāo)識。

1.5. 合箱用四個千斤頂和箱卡均勻?qū)⑸稀⑾律跋渚o固。四個冒口周圍圍起干砂防止?jié)沧r鐵液溢流。V法砂箱內(nèi)壁纏繞金屬抽氣軟管如圖3所示，等待澆注時砂箱針孔壓力≥-0.04Mpa。

2. 鐵液冶煉及澆注技術(shù)要求

鐵液的熔煉由中頻爐完成，配料采用回爐鐵30%-60%， 余為生鐵和廢鋼的辦法，直讀光譜分析儀檢測每爐/包化學(xué)成分。控制爐前化學(xué)成份C：3.8-4.0%；Si：1.0-1.2%；Mn：0.5-0.7%；P<0.1%；S<0.03%。 球化劑、孕育劑均使用長效合金產(chǎn)品，以保證轉(zhuǎn)運過程球化無衰退。

3. 打箱工藝控制

澆注完畢的鋼錠模在澆注場地平穩(wěn)凝固結(jié)晶3小時以上方可關(guān)閉負壓吊離澆注現(xiàn)場， 保溫時間≥8小時進行打箱作業(yè)消除內(nèi)應(yīng)力。打箱時， 不允許向熾熱的鋼錠模外皮撒水使其保持完整，不允許將鋼錠模口部直接與濕砂或空氣接觸。

4 . 清砂工藝控制

先在脫模場內(nèi)用鋼釬打掉鋼錠模外皮砂層， 嚴禁用鋼錠模互相碰撞脫砂， 以避免撞壞吊耳。脫砂時嚴禁向鋼錠模撒水。

5 . 鋼錠模熱處理工藝控制

裝爐鑄件要留有間隙≥100mm，隨爐試樣要放置在爐中央，以保證試樣的代表性。爐內(nèi)溫度應(yīng)控制在350-400℃。退火升溫速度20-30℃/h。升溫9小時，溫度達到720℃時關(guān)閉風(fēng)機、煤氣。爐溫在600-650℃保溫8-10小時，保溫結(jié)束后裝載車拉出300-500mm進行透氣空冷。

6. 檢查檢驗的控制

鋼錠模的驗收按照YB/T 070-1995標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，每包檢查爐前快速金相、爐前化學(xué)成分、爐后化學(xué)成分等，并將報告存檔備查。

7. 結(jié)論

V法生產(chǎn)鋼錠模，精度的提高省略了底面的機械加工，大幅提高了生產(chǎn)效率。通過一系列工藝措施，所有工序都得到了嚴格控制， 防止了常規(guī)厚大鑄件容易出現(xiàn)鑄造缺陷， 從而保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的鋼錠模。

參考文獻：

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[2]曹文龍，毛乾鑫等編著，真空密封造型.人民鐵道出版社.1982

[3]王異，賈林夫.真空密封造型法制造鋼錠模的造型方法 . 專利號200510017218.9.