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发表于 2011-6-3 17:22:02
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50t钢锭模的铸造6 N7 i4 L* c, [: c/ b, v- q3 d o7 G
8 k, m: f/ k. l, `5 @8 b蒋兴德 曾绍友 赵正宇: J1 x3 T+ z; y6 S9 O
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摘 要： 阐述了在石英粘土砂型铸造条件下，对50 t钢锭模采 用雨淋浇注，获得致密铸件的铸造工艺方法。
) T; X9 Z V( J3 D 关键词： 钢锭模； 铸造2 J2 j; E6 E( G. T7 w3 T+ f
中图分类号：TG261 文献标识码：B 文章编号：1001-3814(2000)02 -0058-01" @- C" v# Y- p3 c
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Casting of 50 Tonne Steel Ingot Module
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我公司目前用石英粘土砂型生产中、大型铸铁件，基本能满足用户需要，但50t钢锭模属于超厚大铸件，壁厚达到413mm，特别是内表面不允许焊补，且要求平整光滑。现通过采取一系列铸造工艺措施，生产了3件钢锭模，经用户鉴定，完全满足铸件的技术要求。3 S ~! K& Z) \7 ]: _
O! J0 Q/ K$ `- P5 W1 a1 Z1 技术条件9 q @* G+ e; i9 \. Q9 D
4 G& r( d7 p( c& Y) \) R3 T 50t钢锭模是铸造钢锭的专用模具，要求钢锭模内腔形状尺寸都比较精确，主要尺寸见图1，材质为HT200，单件质量33.8t。/ ? x1 m/ ~' z, ~# d# |, ]
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图1 钢锭模简图0 Z& G5 d% P% Z, B
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技术要求：
- D6 u5 h! s4 N! J ? (1)铸件应符合GB5662-85的性能要求；
2 I) }% o9 r( L7 _. N4 E$ M+ _) K (2)化学成分w(%):3.5～4.0C，1.4～2.0Si,0.7～1.0Mn,P＜0.15，S＜0.12；+ ]+ T9 N+ C& p% r$ J
(3)铸件内表面不允许焊补，尺寸准确，表面平整光滑，凹凸不得超过4mm；
9 v1 Q/ i6 n; Q/ ]' b, ]; F3 b3 @* P (4)不得有缩松、缩孔、裂纹等铸造缺陷。9 Y+ l6 |: c8 U& ]3 B
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2 钢锭模铸造工艺分析9 |" B1 y9 O L! n: J
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(1)钢锭模热节较大，工艺设计必须充分考虑到冒口补缩作用，以防产生缩松、缩孔等铸造缺陷；2 A) j: c$ U: _4 _
(2)铸件高大，凝固时间长，对砂型的热作用时间也长，极易产生粘砂和夹砂，在生产过程中必须采取措施加以防止；
( ]) u G7 \7 n6 N5 M/ {8 a9 N3 q: ^ (3)钢锭模用于浇注钢锭，内表面要求很高，在工艺设计时必须采取相应措施防止铸件内表面变形。6 {8 w: Y: n7 k: r
& a: `6 J& f# G' V' [* W5 o3 铸造工艺设计
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& N1 T6 [6 `4 J1 r& L* U: d; t; s (1)浇注系统 钢锭模属于筒类厚壁高大铸件，采用三箱造型，顶雨淋式浇注系统，这样既便于实现顺序凝固，又利于铁液中的杂质上浮，防止缩孔和夹渣。" m }0 x. @( A
根据 浇注时间! K$ i! M$ h% ?" Q- M7 @
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取S2=1.9，G=36500kg，μ=0.6，Hp=25cm，r内=15mm，计算得t=285s，F阻=137cm2，n=19个。 (2)冒口设计 雨淋浇注要求厚大面朝上，为了充分补充铁液的凝固收缩，我们采用了5个φ350mm的大冒口均匀布置在铸件一周，高度400mm。9 ~( H# n4 |9 x1 C6 R+ q
(3)工艺参数选取 铸件缩尺径向3‰，轴向5‰；机械加工余量顶部60mm，底部20mm；砂芯负数5mm，非加工壁厚的负余量6mm。) R6 v" P; b; ~% U3 c% `3 R! M' e
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4 操作要点) G& U! G8 M0 J7 {
% ~( `+ S: H3 Q' R (1)采用内外实样造型，砂型紧实度要足够；
- Q5 a( h% r7 M1 g, @( \ (2)砂芯应有较好的退让性和透气性，制芯时在其中放置草绳和焦炭；- `" e" V6 F6 }& J" k& \
(3)使用鳞片状石墨配制的涂料，涂料厚度不小于2mm；
% D; v$ \' \- ~" J! q B: {! K (4)砂型上窑烘干，防止产生气孔；
8 s3 N5 G+ ~5 ~' _0 \2 l (5)合箱时底箱一周垫上石棉绳，卡子打紧，以免跑火；- p6 m" L4 z1 i, i5 V$ B( f9 ]
(6)浇注温度控制在1230～1270℃，浇注时浇口杯要始终充满，减少铁渣进入铸型量，待铸型充满后，改从冒口点浇，同时用草灰覆盖；
, d5 l8 P- q2 `; L5 b (7)铸件保温5天后打箱；
b& C6 h/ o2 G" ?: s3 I$ A8 g (8)铸件进行去应力退火。* P; U- J) i* C' d. N3 q0 u2 D
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5 效果
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: E! r% b" J" ]! W 使用以上工艺生产了3件钢锭模，没有发现裂纹、气孔、缩孔、粘砂等缺陷；铸件内表面光洁、平整，完全符合钢锭模技术标准；加工后未发现任何铸造缺陷，组织致密；用户反映使用效果良好，达到了设计寿命。 |
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