摘要:介绍了450 m3高炉炉箅子耐热铸铁件的生产工艺，采取了消失模、树脂砂、潮模砂、干型砂的炸合性生产工艺，结合整体造型中间隔断、整体浇注方式在重力场下成功完成了低铬耐热铸铁高炉热风护炉箅子铸件的任务，达到用户满意。从而积累了大型较复杂铸件的生产经脸。
1.工艺性分析
铸件结构如图1所示，450 m'高炉炉算子为耐热铸铁铸件，其炉算子为半球形，直径为ø5 936 mm，壁厚200 mn、总重25t。外轮廓尺寸为ø 5 936 tnm,高度l 250 mm，球面半径为R 3773 mm，通长筋条厚度为30 mm，筋条高度为200 mm，筋与筋之间的间隙为32 mm。根据铸件结构结合公司的现有生产条件，采用常规砂型铸造。
其特点为:
1)因铸件尺寸大，且为半球面形，模型制造困难，制作模型费工、费时，且资金投人较大。
2)因铸件是球面形，不同部位的筋条斜度不同，需制造44件芯盒，工作量大，制作繁琐，无法在规定的时间内按期完工。·
3)如果采用潮模砂工艺，整体造型实际操作时间长，砂子风干后强度降低，容易散落，产品质量无法保证。
4)如果采用干型、干芯工艺，制芯和下芯工作量大，烘烤周期长，涂料粉刷难度大。
5)工装投人成本高，砂箱制作复杂。经分析认为，采用常规方法，无法在规定的时间内保质保量的完成任务。最后决定用消失模、树脂砂、潮模砂、干型砂的综合性生产工艺。
2.工艺细则
如图2铸件外形部分采用干型、刮板刮制，粉刷水基石墨涂料。铸件实体部分采用EPS泡沫塑料制作实体模型粉刷醇基锆英粉涂料、筋条间隙及高出60 mm~80 mm处采用呋喃树脂砂整体硬化，树脂砂上面采用潮模砂春箱。为保证外形尺寸的一致性及缩短生产周期决定采用整体造型中间隔断、整体浇注的生产工艺。
1)模样制作
(1)炉箅子的法兰、筋条全部采用聚苯乙烯泡沫塑料手工裁制。
(2)裁制样板的制作，考虑到泡沫模样组合的可操作性、筋条样板的长度定位1 200 mm，根据筋条的不同斜度、不同弧度用三合板制作样板44件.法兰盘样板4件。
(3)裁制方法采用ø0.4 mm和ø1 mm的电热丝手工裁制。
(4)模样上电热丝的切割痕迹用80目砂纸打磨光滑。
2)模样粉刷涂料
为缩短生产周期，消失模采用醇基锆英粉涂料，粉刷两遍后自然风干，涂层厚度为0.5 mm-0.7 mm.
3)外皮造型
先人工挖制一直径为ø7.5m，深度为2m的地坑，表面放一层厚度为50 mm-80 mm的焦炭块，为排气更加顺杨焦炭层处又设置四根ø 50的出气钢管，从底部通到地表面外，用枯土砂铺平，舂实后用刮板刮制外皮、表面涂一层石墨粉涂料，刮平、抹光，然后放人煨炭烘烤12h，之后清理表面灰烬进行二次修补、粉刷二遍涂料，再烘烤12h，清除里面灰烬等杂物。到此，外皮制作完成。
4)组模
外皮制作好后引出1条纵向中心线，将预先干燥好泡沫塑料的筋条板块放在坑外，连接好，接缝用专用胶、钢钉、胶带纸粘牢，根据不同的斜度从中心线向两侧各放1筋条模样，中间用预先准备好的木条隔开，法兰盘处用5 mm厚钢板刷1 mm厚涂料隔断，然后固定立筋条，间隔弧长320 mm，根球面的弧度立筋必须和外皮粘合紧，固定立筋后再把下一组整体筋条板固定在立筋上，以此类推，组合到宽度为1200 mm左右时用长钢钉钉人外皮挡住最外层板条块，再用木板、铁块等挡住防止舂砂时模样外移、变形。
5)填砂
砂子各项指标见表1。
树脂砂混合好后一次倒人筋条间的空隙，均匀地冲舂砂，保证型砂有一定的紧实度，等树脂砂和模样舂平后，插人ø6x250 mm的钢筋，外露50 mm~60 mm，然后再在模样上层填埋60-80 mm的砂层，并预埋20个左右出气冒口硬化后保证下部砂块和上面砂层形成一整体，防止内部砂层块散落被铁水冲走，形成缺陷。以此类推，从中间向两侧每组好一次宽度为1 000 mm-12 000 mm模样填一次砂，如此既保证了可操作性，又保证了树脂砂在可使用时间范围内，最后安装法兰处的冒口和浇注系统树脂砂整体硬化。
6)工艺参数的确定
(1)铸造收缩率:在模样制作时收缩率按0.8%
(2)浇注系统:浇注系统采用开放式见图3。
(3)冒口:法兰盘上的冒口既能补缩又能排气、排渣，筋条处冒口主要起排气、排渣作用。
(4)浇注时间:浇注时间控制在3 min左右，注满后吊包再分数次从直浇口点注补缩，点注时间控制在20 min左右。
(5)底部连通通道:为保证铁水能保持在同一水平面，防止筋条块间铁水形成高度差压坏砂块，件与件之间底部开设6一10条连接通道，以保证铁水从底部向上水平上升。
(6)压铁重量:根据铸件结构设置压铁重量为65t左右。
7)舂上箱 树脂砂全部硬化后，随弧面再铺一层，粒度为50 mm-80 mm的焦炭块，把出气冒口引出砂箱面，然后用粘土砂舂平舂时中间弧面深处焦炭适当加厚，保证气体能排出，砂箱分型面边缘的缝隙再用枯土捣实，防止跑火。
8)熔炼 配料，低铬耐热铸铁牌号RTCr，成分见表2。
根据铸铁的成分要求和冲天炉的熔炼特性，配料保证各成分控制在规定的范围内。
铬铁在后炉加人，因有铬铁加入铁水的流动性不好，铁水出炉温度应≥1 400℃，为消除铬的反石墨化作用，在出铁槽加人75硅铁孕育，加人量为0.3%-0.5%，熔炼时7t和5t炉同时开炉，保证铁水在最短时间内达到吨位要求。
9)浇注
浇注采用1个16t座包和2个8t吊包同时浇注，第一个8t包放满铁水后放在预先准备好的炭火上保温，用第二个8t包向座包倒2包铁水，即第二、三包，保证座包铁水储量在13 t-13.5 t。第二个8t包再出4t左右铁水，把第一个8t包的铁水将第二个8t包注满，最后再把第一个包出满高温铁水，目的是基本保证铁水温度一致，浇注时先打开座包的出水口，待铁水流出后，2个8t吊包即刻同时浇注，到铁水注人1/3时，2个8t吊包流量减缓，直至浇满，然后再分几次进行点注补缩，点注保持20 min左右，浇注完毕。
10)打箱
浇注完12h后移走上箱，清理走坑内的粘土砂及焦炭层，然后再继续保温36 h，吊运件时用钢丝绳吊预埋铸的吊耳，保证4根吊耳受力均匀，防止局部受力使铸件变形或断裂。
11)清理、打磨
清理时用钢钎或风镐清除筋间的砂块和散砂，预埋的加固筋如果粘连在铸件上用切割工具切除，缺肉部位进行修补。然后进行打磨去除法兰部位的浇冒余根，去除筋条间的飞边和毛刺，保证筋条间的空隙尺寸、保证法兰使用面，经检验合格后即可交付。
12)成品化学成分及机械性能检验结果见表5。
3.总结
450 m³高炉热风炉箅子铸件采用消失模、树脂砂、潮模砂、干型砂的综合生产工艺，结合整体造型中间隔断、整体浇注的方式，缩短了生产周期，保证了产品质量，为同类铸件的生产积累了经验。
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