淺談V法工藝生產鋼錠模鑄件的控制

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

關鍵詞：V法工藝；鋼錠模；控制；產品質量

現代煉鋼生產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的鎮靜鋼鋼錠模，采用真空密封造型法（V法鑄造），由于不使用粘結劑，能有效降低造型材料的消耗；同時表面質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，成功生產出了優質鋼錠模， 取得了較好的經濟效益。

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法線生產采用回砂線處理舊砂外加新砂循環使用的方法，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法工藝設備：真空系統正常保持負壓-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的，我們采用預制凸模（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，當薄膜加熱至鏡面狀并下垂時應迅速將其落下并吸覆在芯子預制凸模上成型。然后，將已預制成型塑料預制凸模放到下砂型凹模具內，再用模具內插管抽真空實現下砂型覆膜。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，關閉下砂型凹模具內的正壓，開啟砂箱負壓閥門。翻轉起模后，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。上砂型需要確認產品標識和責任標識。

1.5. 合箱用四個千斤頂和箱卡均勻將上、下砂箱緊固。四個冒口周圍圍起干砂防止澆注時鐵液溢流。V法砂箱內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/包化學成分。控制爐前化學成份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品，以保證轉運過程球化無衰退。

3. 打箱工藝控制

澆注完畢的鋼錠模在澆注場地平穩凝固結晶3小時以上方可關閉負壓吊離澆注現場， 保溫時間≥8小時進行打箱作業消除內應力。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。爐內溫度應控制在350-400℃。退火升溫速度20-30℃/h。升溫9小時，溫度達到720℃時關閉風機、煤氣。爐溫在600-650℃保溫8-10小時，保溫結束后裝載車拉出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標準執行，每包檢查爐前快速金相、爐前化學成分、爐后化學成分等，并將報告存檔備查。

7. 結論

V法生產鋼錠模，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， 防止了常規厚大鑄件容易出現鑄造缺陷， 從而保證生產出優質的鋼錠模。

參考文獻：

[1]曾紹友.鋼錠模的鑄造工藝 .機械工人（熱加工），鑄造，2004

[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.