[發明專利]一種能保證輥環鑄造質量的真空負壓鑄造工藝

有效

• 申請號: 201410203630.9
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103962505A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉雙合;葛元永;張曉新;楊秀娟;高僮
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: B22C9/03
• 分類號: B22C9/03;B22C9/04;B22D18/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

技術領域

本發明涉及一種軋鋼加熱爐爐底輥輥環的真空負壓鑄造方法，屬于真空負壓鑄造技術領域。

背景技術

在鋼鐵冶金工業生產設備中，長壽命、耐高溫、耐磨高合金鑄件產品的用量與日俱增。以往這些產品的鑄造一般采用傳統的蠟模鑄造和離心鑄造，傳統的蠟模鑄造和離心鑄造方法的共同點是鑄造效率低、成本高。蠟模鑄造只能單個澆注，離心鑄造加工量非常大，不能適應生產發展的需要。

目前，精密鑄造普遍使用的鑄造方法是“真空負壓實型鑄造技術”，這種鑄造技術是用EPS泡沫塑料制成實塑泡沫模型，在模型表面涂上涂料，將涂好涂料的模型放入沙箱，高溫鋼液澆注到鑄型腔后，高溫鋼液和EPS泡沫塑料接觸，EPS泡沫塑料被氣化，然后用負壓泵將氣體排出去，鋼液冷卻后形成輥環鑄件產品。在使用中發現，這種真空負壓實型鑄造技術的缺點是高溫鋼液在氣化EPS泡沫塑料的過程中，EPS泡沫塑料中的碳元素在與鋼液接觸后會進入鑄件體中，會增碳0.1—0.3%，且分布不均，從而使鑄件產品質量受到較大影響，降低了鑄件的使用壽命。

如何克服真空負壓實型鑄造技術中EPS泡沫塑料的碳元素進入鑄件體中的缺點一直沒有得到有效的解決，成為困擾行業中的技術人員的難題，不但造成了鑄件產品質量的不穩定，降低了鑄件的使用壽命，也影響了企業產品的質量信譽和經濟效益，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能保證輥環鑄造質量的真空負壓鑄造工藝，這種真空負壓鑄造技術可以避免實型模型中的EPS泡沫塑料的碳元素在澆注過程中進入鑄件體中，保證鑄件的質量，解決長期困擾真空負壓實型鑄造技術中的難題。

解決上述技術問題的技術方案是：

一種能保證輥環鑄造質量的真空負壓鑄造工藝，它采用以下步驟進行：

1．制作具有良好透氣性和耐火度的高強度模型涂料，涂料形成的空殼鑄型具備在澆鋼前和澆鋼過程中不變形和不坍塌；

2．把做好的EPS泡沫塑料模型刷上第一層涂料，進行烘干處理，然后再涂第二層涂料，烘干處理，再涂第三層涂料，烘干處理，共形成1—3mm厚的涂料硬殼將EPS泡沫塑料模型包在其中；

3．將刷好涂料層的EPS泡沫塑料模型按工藝要求裝配到砂箱中；

4．在澆鋼前用可燃氣體專用槍燃燒砂箱中的EPS泡沫塑料模型，使EPS泡沫塑料模型全部燃燒后排出，形成完整的“涂料空殼”鑄型；

5．把冶煉好的鋼液澆注到“涂料空殼”鑄型中形成合格輥環鑄件。

上述能保證輥環鑄造質量的真空負壓鑄造工藝，所述高強度模型涂料為水基鋁礬土耐火涂料，涂料涂刷在泡沫模型上，要求模型覆蓋率95%以上，將泡沫模型燒掉的火焰溫度超過1600℃，焚燒后殘留物不超過2%，形成完整的空殼鑄型，耐火材料形成的空殼鑄型具備在澆鋼前和澆鋼過程中，當負壓達到0.4MPa時不變形和不坍塌。

上述能保證輥環鑄造質量的真空負壓鑄造工藝，所述高強度模型涂料的制作方法如下：

1．涂料的成分及配比，按照重量百分比計：

A.骨料：石英砂30%（SiO2≥95%，140-200目），莫來石砂20% (Al2O3≥75%，60-80目)；

B.添加劑：樹脂1%，纖維素1.25%，玉米淀粉2.5%，膨潤土2.5%，白乳膠1.25%，表面活劑0.1%；

C.稀釋劑：水:41.4%，

2．混制方法:

（2）混制方法:

A.先將骨料和添加劑到入攪拌機內，以580±15轉/分的慢速攪拌45±5分鐘；

B.將水加入，以1000±50轉/分的快速攪拌1.5±0.2小時；

C．最后再慢速攪拌30±10分鐘。

本發明的有益之處在于：

本發明是一種真空負壓先燒后澆空殼鑄造技術，是在現有的“真空負壓實型鑄造技術”的基礎上改進而成的一種新型精密鑄造技術。本發明使用新型的高強度涂料包裹EPS泡沫塑料模型，在澆注鋼水前先把埋在干砂中的EPS泡沫塑料模型燒除，使“實型”變為“涂料空殼”，再進行鋼水澆注，從而徹底解決了EPS泡沫塑料模型對低碳鑄件的增碳問題，極大地減少了鑄件的氣孔和夾雜等缺陷。本發明具有高質量、高效率、低成本、易操作的優點，提高了鑄件產品的質量，提高了鑄件的使用壽命，解決了長期困擾真空負壓實型鑄造技術中的難題，是生產高附加值合金鑄件的一種新方法，具有巨大的商業價值，值得在行業內推廣應用。

具體實施方式