鑄鋼件澆注溫度、速度及澆注操作要點(diǎn)匯總
為了獲得質(zhì)量良好的鑄鋼件,應(yīng)根據(jù)鑄鋼的鋼種、質(zhì)量、壁厚及結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等因素來確定適宜的澆注溫度和澆注速度,并在操作中進(jìn)行控制。
一、鑄鋼件澆注溫度的選擇
澆注溫度對(duì)鑄鋼件質(zhì)量有較大的影響。澆注溫度過高時(shí),鋼液的收縮量增大,氣體含量增大,鋼液對(duì)鑄型的熱作用增強(qiáng),使鑄鋼件易產(chǎn)生縮孔、氣孔、變形、裂紋和粘砂等缺陷。當(dāng)澆注溫度過低時(shí),鋼液的流動(dòng)性差,易使鑄鋼件產(chǎn)生冷隔、澆不到、夾渣等缺陷。
鑄鋼件澆注溫度一般較其材質(zhì)的熔點(diǎn)高40—80℃。鋼種粘度大、鑄鋼件質(zhì)量小、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄鋼件,其澆注溫度應(yīng)更高些;反之,則澆注溫度相應(yīng)降低。

二、鑄鋼件澆注速度的選擇與控制
鑄鋼件澆注速度的快慢應(yīng)根據(jù)鑄件的具體情況而定。對(duì)薄壁鑄件和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件,宜采取快速澆注,以避免澆不到。當(dāng)鑄型有較大的上平面時(shí),也宜采取快速澆注,以避免鑄型上平面受鋼液長(zhǎng)時(shí)間高溫輻射烘烤作用而起皮,導(dǎo)致鑄鋼件產(chǎn)生夾砂缺陷。
澆注小型鑄鋼件時(shí),一般用澆注時(shí)間來衡量澆注速度的快慢。一般小鑄鋼件的澆注時(shí)間,可參考下面的數(shù)據(jù):

澆注大中型鑄鋼件時(shí),澆注速度的快慢以鋼液在型腔內(nèi)的上升速度來表示。合適的上升速度能使鋼液均勻、迅速、平衡地充滿型腔,以獲得質(zhì)量良好的鑄鋼件。如鋼液上升速度緩慢,則鑄鋼件易出現(xiàn)冷隔、澆不到、夾砂、裂紋、砂眼等缺陷;如鋼液上升速度過快,則易產(chǎn)生嗆火、氣孔、夾渣等缺陷。大中型鑄鋼件的鋼液上升速度可參考下面數(shù)據(jù):

鑄鋼件的澆注速度雖在一定程度上可靠工人的操作來控制,但更直接受鑄口直徑的影響。成鋼桶鑄口鋼液流速度與鑄口直徑的平方和盛鋼桶內(nèi)鋼液面高度的平方根成正比,隨鋼液液面的降低而逐漸減小。為了獲得合適的澆注速度,就必須為盛鋼桶配置適宜直徑的鑄口磚,需要時(shí),還須為盛鋼桶配置雙鑄口。
三、鑄鋼件澆注操作要點(diǎn)
1.澆注時(shí),必須檢查待澆鑄型周圍的環(huán)境情況。澆注前應(yīng)該對(duì)好鑄件的鋼號(hào),把準(zhǔn)備澆注的砂箱按順序排列好,把澆口排列在一條直線上,以利于吊車運(yùn)行并方便澆注。中小型鑄型或中后期澆注鑄型,安排在離熔爐近一些的區(qū)域,按高低順序和開澆時(shí)間順序整齊排列。將早期澆注和高大鑄型安排在離熔爐較遠(yuǎn)的區(qū)域。同時(shí)檢查澆注通道是否暢通,地面有無積水,是否潮濕和有無易燃易爆物品,如發(fā)生意外時(shí)是否便于疏散。
地坑造型鑄型的分型面,不應(yīng)高出地坑上平面;若高出地坑上平面,必須采取補(bǔ)救措施。例如,在壓鐵后,填背砂并舂實(shí)、吹硬,以防澆注時(shí)跑火。
地坑件包括水泥坑件任何一側(cè)或多側(cè),澆注前不得挖坑。且四周的地坑平面應(yīng)高于待澆鑄型的分型面;否則,必須采取補(bǔ)救措施。例如,將坑填砂后舂實(shí),再壓上足夠重的壓鐵,以防澆注時(shí)跑火。
相鄰兩地坑件,包括水泥坑件,在待澆注前,已澆件不得拔出地坑,以免破壞待澆件鑄型,或澆注時(shí)跑火。
若待澆件附近地面有積水,使鑄件進(jìn)水,則不得澆注,以免發(fā)生安全質(zhì)量事故。
2.澆注前半小時(shí),再抽檢一次型腔、澆道內(nèi)的浮砂,看澆口是否符合要求,以及需要預(yù)熱型腔的預(yù)熱情況等。還要檢查鑄型的壓鐵是否夠用或箱卡是否鎖緊,以防止在澆注時(shí)跑火。準(zhǔn)備好必要的工具和材料,如撬杠、樣勺以及覆蓋冒口用的發(fā)熱劑、保溫劑等材料。
3.澆注時(shí)應(yīng)有專人指揮。指揮人員在澆注前要了解本爐的材質(zhì)、鑄件的毛重、澆注鋼液量、冒口澆注高度、鑄型數(shù)量和壓鐵質(zhì)量及分布情況等。特大件及重要件澆注前應(yīng)經(jīng)過討論,確定澆注方案;澆注時(shí),由專人按決議指揮澆注;安全員必須在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)木,并嚴(yán)格控制澆注場(chǎng)地的人數(shù)。
4.視現(xiàn)場(chǎng)的砂型位置、直澆道情況和盛鋼桶大小,搭出合適的澆注臺(tái)。澆注臺(tái)高度超過1.5米時(shí),要有上下梯子,并保證道路暢通,如遇緊急情況,澆注工能迅速離開現(xiàn)場(chǎng),確保安全生產(chǎn)。
5.澆注人員應(yīng)準(zhǔn)備鐵鍬2—3把,準(zhǔn)備足夠量的背砂、覆蓋劑等,并穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品。
6.盛鋼桶鑄造直徑按同爐澆注的最大件的要求確定。澆注順序及原則原為:質(zhì)量大的件先澆,質(zhì)量小的件后澆;雙直澆道的鑄型先澆,單直澆道的鑄型后澆;先澆注,后補(bǔ)澆;根據(jù)澆注鑄型數(shù)量的多少,大件冒口可適當(dāng)欠澆的高度為50毫米左右,澆完其他鑄型后,若有剩余鋼液再將欠澆的冒口補(bǔ)澆到工藝要求的高度,若無剩余鋼液,則欠澆冒口處覆蓋劑的加入量應(yīng)增加一倍。
7.澆注前需要測(cè)量鋼液的溫度,澆注溫度按工藝規(guī)定的澆注溫度執(zhí)行。前期澆注溫度較高,適合澆注復(fù)雜、薄壁鑄件,后期澆注溫度較低,適合澆注簡(jiǎn)單、厚壁鑄件。
8.澆注時(shí)盛鋼桶澆鋼口要對(duì)準(zhǔn)鑄型的澆口杯,防止鋼液澆到型外。同時(shí)與澆口杯的距離不要太高,盡量減少鋼液與空氣接觸的時(shí)間,最大限度的減少二次氧化。澆注初始鋼液流要小一些,做到細(xì)流澆注以減少鋼液對(duì)鑄型的沖刷,同時(shí)也防止飛濺,然后再逐步加大,充型過程中不能斷流并保持液流筆直光滑。通常是先澆注小件、薄壁件和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的件,后澆較大件和厚壁件。如果澆包烘烤的不好時(shí),考慮到澆包底部鋼液溫度可能較低,也可以先澆一件稍大一些的鑄件。在鋼液上升到冒口時(shí)要適當(dāng)緩一下流,緩慢澆注到冒口需要高度,這樣既可以防止鋼液溢出,又可以防止抬箱和跑火,對(duì)補(bǔ)償鋼液的液態(tài)和凝固態(tài)的體收縮也有一定的好處。澆注開始時(shí)緩慢澆注,隨后全速澆注,鋼液上升到明冒口后再減速澆注,并立即加入覆蓋劑。放暗冒口的鑄件或高錳鋼鑄件,澆滿鑄型后,在澆口上再點(diǎn)澆1—3次,澆注完后,再加1—2次保溫覆蓋劑,并保證冒口不露紅。
9.開始澆注時(shí)要立即引氣。
10.澆注結(jié)束后,在砂箱上寫明澆注時(shí)間和保溫時(shí)間。
11.質(zhì)量大于500公斤的鑄件、合金鋼件、試制件或關(guān)鍵件,在冒口內(nèi)插上爐號(hào)。每爐鋼液都要澆注試棒。
12.為保證澆注過程中不出現(xiàn)鑄件欠澆的質(zhì)量事故,滿足下列條件之一者,都要用鋼釬探測(cè)盛鋼桶中的剩余鋼液:(1)每包鋼液澆注鑄件數(shù)量大于等于3箱時(shí),第3箱澆注前應(yīng)探釬;(2)每包鋼液澆注鑄件數(shù)量大于等于2箱時(shí),若鋼液澆出量大于80%,再澆時(shí)要進(jìn)行探釬。
13.一包鋼液澆注多箱鑄件時(shí),為保證后澆注鑄件全流澆注,澆注工必須準(zhǔn)備燒氧工具,需要時(shí)及時(shí)吹燒澆注口。
14.多爐合澆大型鑄鋼件時(shí),要協(xié)助好各臺(tái)爐子的出鋼順序、橋式起重機(jī)的分布、盛鋼桶的位置、澆注順序等,一般要求開澆時(shí)各鑄口能同時(shí)打開進(jìn)行澆注。當(dāng)需要鋼液補(bǔ)澆冒口時(shí),補(bǔ)澆冒口鋼液的澆注溫度,應(yīng)比合澆鋼液的澆注溫度高30—50攝氏度。
15.澆注時(shí)應(yīng)有專人監(jiān)控,防止?fàn)t渣進(jìn)入腔型。
16.澆注過程如發(fā)生從鑄型滲漏出鋼液時(shí),一方面要采取措施堵住,另一方面要細(xì)流慢澆,切不可斷流,以免鑄鋼件產(chǎn)生冷隔缺陷。
17.如果工藝規(guī)定在澆注過程中需取成品試樣進(jìn)行成分分析時(shí),應(yīng)用樣勺接取鋼液取樣,并做好爐號(hào)的標(biāo)記。
18.澆注后如有剩余鋼液,應(yīng)澆到事先在固定位置備好的合料模內(nèi),或者澆到備好的干坑內(nèi),并注意澆完后表面不要撒砂,以防止有人誤踏到上面。