貝氏體槽幫鑄造工藝的制作方法
【專利摘要】一種貝氏體槽幫鑄造工藝包括以下鑄造步驟：澆注系統(tǒng)設(shè)計，利用MAGAMA鑄造工藝模擬軟件進行槽幫澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計；槽幫補縮系統(tǒng)設(shè)計，對設(shè)計好的槽幫澆鑄系統(tǒng)進行探傷驗證和解剖切片驗證，驗證附合要求后固定槽幫的鑄造工藝；尺寸驗證；造型工序；熔煉工序；澆鑄工序；開箱工序；落砂清理，氣割、打磨；熱處理；拋丸；產(chǎn)品入庫。采用本發(fā)明鑄造的槽幫，槽長2050mm、槽寬1400mm，使用貝氏體材作為1400槽幫，針對運輸能力可達到2500Mt/年、高承載負荷輸送機，保證了刮板運輸機的可靠、安全、高效運行，使用貝氏體材作為1400槽幫，顯著提高礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益。
【專利說明】貝氏體槽幫鑄造工藝
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及槽幫鑄造領(lǐng)域，特別涉及一種貝氏體槽幫鑄造工藝。
[0002]【背景技術(shù)】:
槽幫是輸送機的保護部件，可以極大的保護輸送機的正常運行及減少運行損耗，是輸送機的重要組成部分。吉林騰泰重型機械集團有限公司采用“V”法鑄造工藝技術(shù)，不僅可以提高產(chǎn)品精度，縮短生產(chǎn)周期，減低生產(chǎn)成本，同時還可以極大的減少砂的排放量，降低環(huán)境污染。
[0003]刮板輸送機的中部槽是物料的承載部分，運行過程中承受煤、刮板和鏈條的劇烈摩擦，是使用量和消耗量最大的部件。中部槽的質(zhì)量占刮板輸送機總質(zhì)量的70%以上，刮板輸送機的失效，也多由中部槽的過度磨損或斷裂引起，所以，中部槽的使用壽命是衡量整機壽命的重要指標。中部槽除運煤外，還要承受采煤機的運行負荷，推、拉液壓支架的側(cè)向力和縱向力，大塊煤、巖石卡死在槽中時的擠壓、沖擊力等。以上惡劣工況，造成中部槽的損壞形式除磨損外，還有槽體的變形和連接件的損壞。因此，超重型刮板運輸機用槽寬1400_貝氏體鑄鋼槽幫，能保證了刮板運輸機的可靠、安全、高效運行，顯著提高礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益，產(chǎn)品市場前景廣闊。
[0004]中部槽槽幫是重型刮板機的關(guān)鍵零部件，槽幫的質(zhì)量和各項機械性能以及抗磨損能力是關(guān)系到整臺刮板運輸機的性能。目前，國外重型刮板輸送機中部槽過煤量保證值為600Mt，最高壽命可達1200Mt，而國產(chǎn)中部槽過煤量只有400?500Mt。據(jù)了解國內(nèi)外上尚沒有槽長2050mm、槽寬1400mm的中部槽，運輸能力可達到2500Mt/年，由于槽長和槽寬的加大，運輸能力和承載負荷的增加，對中部槽的槽幫的受力要求也就大大增加，對槽幫的材料要求和槽幫鑄造工藝質(zhì)量要求也就有了質(zhì)的變化。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
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有鑒于此，有必要提供一種貝氏體槽幫鑄造工藝，通過該槽幫鑄造工藝可鑄造出槽長2050mm、槽寬1400mm的槽幫。
[0006]貝氏體槽幫鑄造工藝包括以下鑄造步驟:
貝氏體槽幫鑄造工藝包括以下鑄造步驟:
澆注系統(tǒng)和補縮系統(tǒng)設(shè)計，利用MAGAMA鑄造工藝模擬軟件進行槽幫工藝設(shè)計，合理設(shè)計澆鑄系統(tǒng)和槽幫的補縮系統(tǒng)；
工藝驗證，對設(shè)計好的槽幫澆鑄系統(tǒng)進行探傷驗證和解剖切片驗證，驗證附合要求后固定槽幫的澆鑄系統(tǒng)；
尺寸驗證，通過對首件槽幫的劃線檢查和利用電腦樣板對槽幫尺寸的符合性進行檢查，通過對槽幫模型尺寸的修改達到槽幫尺寸的要求；
造型工序，造型工序包括模具準備、裝箱、起模、下芯合箱、涂刷涂料；
熔煉工序，槽寬1400mm中部槽貝氏體槽幫采用電弧爐熔煉，熔煉材料采用廢鋼，廢鋼采用新的邊角廢料；
澆鑄工序，澆鑄工序必須按照先慢、中間快、后慢的原則進行澆鑄，中間要全流澆鑄，等冒口達到三分之二高度后再減慢澆鑄速度，同時做好冒口保溫劑的覆蓋工作，保溫劑在10分鐘內(nèi)不得見紅；檔、鏟板每件澆鑄時間為48-60秒，澆鑄時間不得超過60秒，以確保鋼水液面在型腔內(nèi)的上升速度；冒口高度必須澆到冒口圈3/4以上；除附鑄試棒外，還需澆鑄單鑄試棒，每爐在澆鑄完第二件鑄型后，移包澆鑄單鑄試棒；
開箱工序，檔鏟板在澆鑄后12小時后方可開箱；在澆鑄完成后，在砂箱上標注寫明開箱的具體時間；到時間后，開箱工序操作工進行開箱操作；
落砂清理，開箱后，保證在20(TC左右開始落砂清理；
氣割澆冒口和飛邊毛刺，氣割時鑄件溫度100-150°C ；
氣刨補焊，鑄件溫度預(yù)熱在100-150°C ；
打磨，對產(chǎn)品進行外觀磨光；
熱處理，拋丸，產(chǎn)品入庫。
[0007]采用本發(fā)明鑄造的槽幫，槽長2050mm、槽寬1400mm，使用貝氏體材作為1400槽幫，針對運輸能力可達到2500Mt/年、高承載負荷輸送機，保證了刮板運輸機的可靠、安全、高效運行，使用貝氏體材作為1400槽幫，顯著提高礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益，產(chǎn)品市場前景廣闊；槽幫的耐磨性大于ZG30SiMn的4倍以上，中部槽的使用壽命得到大大的提高；鑄造工藝與普通低合金鋼鑄造工藝相同，熱處理工藝簡單，正火后即可達到中碳鋼及低合金鋼的硬度，而且硬化層深(薄件通體硬化)，制造成本低，使用可靠性高。
[0008]【具體實施方式】:
槽幫鑄造工藝包括以下鑄造步驟:
澆注系統(tǒng)設(shè)計和補縮系統(tǒng)設(shè)計，利用MAGAMA鑄造工藝模擬軟件進行槽幫澆鑄系統(tǒng)和補縮系統(tǒng)的設(shè)計，達到合理設(shè)計澆鑄系統(tǒng)和槽幫的補縮系統(tǒng)；
工藝驗證，對設(shè)計好的槽幫澆鑄系統(tǒng)和補縮系統(tǒng)，進行探傷驗證和解剖切片驗證，驗證附合要求后固定槽幫的澆鑄系統(tǒng)；
尺寸驗證，通過對首件槽幫的劃線檢查和利用電腦樣板對槽幫尺寸的符合性進行檢查，通過對槽幫模型尺寸的修改達到槽幫尺寸的要求；
造型工序，模型使用前，由面砂工位操作者進行仔細檢查，模型表面有不平整或不符合要求的不得投入造型，造型前確保模型干凈平整，是利用脫模劑擦拭過的，同時檢查型板定位銷是否有松動現(xiàn)象，如有松動及時檢查堅固。型板表面必須將直澆道下方放置耐火磚的位置用油漆畫出；
型板模型進入到面砂工位后，必須先人工將模型表面捂好面砂后，再套入砂箱，防止砂箱上的浮砂沾在模型表面，造成鑄件砂眼，在模型周邊必須人工緊實面砂，確保與鋼液直接接觸的型腔的緊實度按照鑄造工藝圖的要求放置冷鐵、冒口、耐火磚，公母頭下好吊鐵；背砂填充工位必須利用風(fēng)鎬緊實，確保砂型緊實度，防止鑄件變形，按照鑄造工藝在扎排氣孔時要注意力度和深度，不得將模型表面扎出小坑，否則將嚴厲處罰，按照工藝要求放置排氣板，每班生產(chǎn)前和結(jié)束后由模型工對模型進行檢查；
真空工位:真空工位按照VRH操作規(guī)程的要求操作，并根據(jù)型腔的砂型強度，微調(diào)保壓時間，確保砂型有足夠的強度，檢查標準以大拇指指甲蓋在鑄型表面用力劃，劃痕為白色并且不得有掉砂現(xiàn)象發(fā)生。對于型砂強度不夠(不能滿足上述檢查標準的)不能轉(zhuǎn)入合箱工序，如發(fā)生型砂強度不夠的現(xiàn)象由班組長及時通知面砂工位對混砂機的變頻泵進行調(diào)整，增加水玻璃加入量，直到符合上述檢驗標準為止；
起模工位:起模工位要確保起模表面平整光滑，公母頭起壞的在進行修型時一定要保證修補處的堅實度，所修部位與原結(jié)合面處涂抹粘結(jié)劑，不能涂抹粘結(jié)劑時，在原表面涂刷水玻璃后用面砂修補；
修型后的檢查:質(zhì)量部根據(jù)圖紙的要求制作公母頭的樣板，修型操作者利用樣板對修型后的公母頭進行檢查，依照樣板保證重要尺寸的修型質(zhì)量，符合要求后方可進入到下一工序。本工序由技術(shù)部重點進行監(jiān)控；
涂料工位:為了確保133S槽幫表面光潔，防止沾砂，砂型涂料涂刷二遍，關(guān)鍵部位刷三遍，芯頭間隙處用膩子抹平，涂料表面用水砂紙打磨平整光滑。尤其是鏟板下箱鏟面部位和上箱公母頭立面處涂料一定要處理平整光滑、檔板的推移耳尺寸較高，下芯之前必須將涂料層處理光滑平整，公母頭端面的砂型表面必須保證平整；
下芯合箱工位:檔鏟板槽幫在啞鈴銷槽處全部采用鉻礦砂制芯，下芯時一定要保證芯頭的間隙配合合理，保證芯與型之間配合緊密，間隙較大時要用石棉填充，不得直接使用涂料膏填充。合箱工序必須在合箱工作場地進行，嚴禁在造型場地將箱合好后轉(zhuǎn)運至合箱廠地，在合箱前檢查分型面是否平整，不得有高點存在，將型腔進行內(nèi)浮砂等雜物吹干凈，定位銷安放到位，在容易跑火的部位放置石棉繩，在合箱前工序檢查員，要對鑄型進行仔細檢查，技術(shù)部重點監(jiān)控合箱工序；
在合箱前一定要將地勢刮平刮實，防止從箱底跑火；
熔煉工序，槽寬1400mm中部槽槽幫采用電弧爐熔煉，熔煉材料采用廢鋼，廢鋼采用新的邊角廢料，熔煉過程中，二次加料時，加入鑰鐵0.57%至0.60%,熔煉中，每爐的氧化脫碳量為大于等于0.35%，熔清取樣分析C>=0.40%,固定劑碳含量為85%至95% ;熔清后取樣分析C、P，如C〈=0.40%,進行增碳達，P>=0.030%,要采取流渣操作，加大渣量，在鋼水溫度低于1560度之前，將P脫至0.013%以下，禁止P>=0.015%進入氧化期；鋼水溫度達到1560度以上時，方可進行吹氧操作；氧化用鐵礦石及造渣劑、白灰、螢石、碳粉、硅鐵粉必須干燥不得有任何潮濕，須經(jīng)過600度以上烘烤后方可入爐使用；
在氧化期末必須保持5-10分鐘的凈沸騰時間，在凈沸騰期間可先補0.1%錳鐵，來降低鋼液中的氧活度；
貝鋼的終點碳控制在0.04-0.06%之間，不得高于0.06% ；
當(dāng)氧化期末取樣分析C〈=0.06%, p〈=0.015%，鋼水溫度達到1600°C以上方可扒渣，進入還原期；
還原期重點控制硅、錳量，硅量按下限控制，錳量按中限控制，碳量最好控制下線；
還原渣解期造白渣進行脫氧脫硫，還原期末取樣分析當(dāng)化學(xué)成份符合要求，出鋼溫度達到1620-1640°C，澆鑄圓杯試樣，收縮良好時方可出鋼；
出鋼前鋼包應(yīng)烘烤至暗紅色，在起包前在包內(nèi)加入招進行終脫氧；
出鋼完畢至開始澆鑄，需經(jīng)過4-7分鐘的鎮(zhèn)靜；
澆鑄工序，澆鑄工序必須按照先慢、中間快、后慢的原則進行澆鑄，中間要全流澆鑄，等冒口達到三分之二高度后再減慢澆鑄速度，同時做好冒口保溫劑的覆蓋工作，保溫劑在10分鐘內(nèi)不得見紅；
每件澆鑄時間為48-60秒，澆鑄時間不得超過60秒，以確保鋼水液面在型腔內(nèi)的上升速度；
冒口高度必須澆到冒口圈3/4以上，絕不允許冒口高度澆不夠現(xiàn)象的發(fā)生，確保鑄件補除附鑄試棒外，還需澆鑄單鑄試棒，每爐在澆鑄完第二件鑄型后，移包澆鑄單鑄試棒；在澆鑄完成后，在砂箱上標注寫明開箱的具體時間；到時間后，開箱工序操作工進行開箱操作，時間不得提前，可以后延；
開箱工序，檔鏟板在澆鑄后12小時后方可開箱；
落砂清理，開箱后，保證在20(TC左右開始落砂清理；
氣割澆冒口和飛邊毛刺，氣割時鑄件溫度100-150°C。
[0009]氣刨補焊:鑄件溫度預(yù)熱在100_150°C。
[0010]打磨，對產(chǎn)品進行外觀磨光 熱處理；拋丸；產(chǎn)品入庫。
[0011]采用本發(fā)明鑄造的槽幫，槽長2050mm、槽寬1400mm，使用貝氏體材作為1400槽幫，針對運輸能力可達到2500Mt/年、高承載負荷輸送機，保證了刮板運輸機的可靠、安全、高效運行，使用貝氏體材作為1400槽幫，顯著提高礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益，產(chǎn)品市場前景廣闊；槽幫的耐磨性大于ZG30SiMn的4倍以上，中部槽的使用壽命得到大大的提高；鑄造工藝與普通低合金鋼鑄造工藝相同，熱處理工藝簡單，正火后即可達到中碳鋼及低合金鋼的硬度，而且硬化層深(薄件通體硬化)，制造成本低，使用可靠性高。
【權(quán)利要求】
1.一種貝氏體槽幫鑄造工藝，其特征在于:貝氏體槽幫鑄造工藝包括以下鑄造步驟: 澆注系統(tǒng)和補縮系統(tǒng)設(shè)計，利用MAGAMA鑄造工藝模擬軟件進行槽幫工藝設(shè)計，合理設(shè)計澆鑄系統(tǒng)和槽幫的補縮系統(tǒng)； 工藝驗證，對設(shè)計好的槽幫澆鑄系統(tǒng)進行探傷驗證和解剖切片驗證，驗證附合要求后固定槽幫的澆鑄系統(tǒng)； 尺寸驗證，通過對首件槽幫的劃線檢查和利用電腦樣板對槽幫尺寸的符合性進行檢查，通過對槽幫模型尺寸的修改達到槽幫尺寸的要求； 造型工序，造型工序包括模具準備、裝箱、起模、下芯合箱、涂刷涂料； 熔煉工序，槽寬1400mm中部槽貝氏體槽幫采用電弧爐熔煉，熔煉材料采用廢鋼，廢鋼采用新的邊角廢料； 澆鑄工序，澆鑄工序必須按照先慢、中間快、后慢的原則進行澆鑄，中間要全流澆鑄，等冒口達到三分之二高度后再減慢澆鑄速度，同時做好冒口保溫劑的覆蓋工作，保溫劑在10分鐘內(nèi)不得見紅；檔、鏟板每件澆鑄時間為48-60秒，澆鑄時間不得超過60秒，以確保鋼水液面在型腔內(nèi)的上升速度；冒口高度必須澆到冒口圈3/4以上；除附鑄試棒外，還需澆鑄單鑄試棒，每爐在澆鑄完第二件鑄型后，移包澆鑄單鑄試棒； 開箱工序，檔鏟板在澆鑄后12小時后方可開箱；在澆鑄完成后，在砂箱上標注寫明開箱的具體時間；到時間后，開箱工序操作工進行開箱操作； 落砂清理，開箱后，保 證在20(TC左右開始落砂清理； 氣割澆冒口和飛邊毛刺，氣割時鑄件溫度100-150°C ； 氣刨補焊，鑄件溫度預(yù)熱在100-150°C ； 打磨，對產(chǎn)品進行外觀磨光； 熱處理，拋丸，產(chǎn)品入庫。
2.如權(quán)利要求1所述的貝氏體槽幫鑄造工藝，其特征在于:熔煉過程中，二次加料時，加入鑰鐵0.57%至0.60%,熔煉中，每爐的氧化脫碳量為大于等于0.35%，熔清取樣分析0=0.40%,固定劑碳含量為85%至95% ;熔清后取樣分析C、P，如C〈=0.40%,進行增碳達，P>=0.030%，要采取流渣操作，加大渣量，在鋼水溫度低于1560度之前，將P脫至0.013%以下，禁止P>=0.015%進入氧化期；鋼水溫度達到1560度以上時,方可進行吹氧操作；氧化用鐵礦石及造渣劑、白灰、螢石、碳粉、硅鐵粉干燥不得有任何潮濕，經(jīng)過600度以上烘烤后入爐使用；在氧化期末必須保持5-10分鐘的凈沸騰時間，在凈沸騰期間可先補0.1%錳鐵，來降低鋼液中的氧活度；貝鋼的終點碳控制在0.04-0.06%之間，不得高于0.06% ;當(dāng)氧化期末取樣分析C〈=0.06%, p〈=0.015%，鋼水溫度達到1600°C以上開始扒渣，進入還原期；還原期控制硅、錳量，硅量按下限控制，錳量按中限控制，碳量控制在下限；還原渣解期造白渣進行脫氧脫硫，還原期末取樣分析當(dāng)化學(xué)成份符合要求，出鋼溫度達到1620-1640°C，澆鑄圓杯試樣，收縮良好時出鋼；出鋼前鋼包烘烤至暗紅色，在起包前在包內(nèi)加入鋁進行終脫氧；出鋼完畢至開始澆鑄，鎮(zhèn)靜4至7分鐘。
3.如權(quán)利要求1所述的貝氏體槽幫鑄造工藝，其特征在于:造型工序中，模型使用前，由面砂工位操作者進行仔細檢查，模型表面有不平整或不符合要求的不得投入造型，造型前確保模型干凈平整，利用脫模劑擦拭模型，同時檢查型板定位銷是否有松動現(xiàn)象，如有松動及時檢查堅固，型板表面必須將直澆道下方放置耐火磚的位置用油漆畫出；型板模型進入到面砂工位后，先人工將模型表面捂好面砂后，再套入砂箱，防止砂箱上的浮砂沾在模型表面，造成鑄件砂眼，在模型周邊人工緊實面砂，確保與鋼液直接接觸的型腔的緊實度按照鑄造工藝圖的要求放置冷鐵、冒口、耐火磚，公母頭下好吊鐵；背砂填充工位利用風(fēng)鎬緊實，確保砂型緊實度，防止鑄件變形，按照工藝要求放置排氣板，生產(chǎn)前和結(jié)束后由模型工對模型進行檢查；型砂采用水玻璃砂造型；對于型砂強度不夠不能轉(zhuǎn)入合箱工序，如發(fā)生型砂強度不夠的現(xiàn)象由面砂工位對混砂機的變頻泵進行調(diào)整，增加水玻璃加入量，直到符合上述檢驗標準為止；起模工位要確保起模表面平整光滑；修型后的檢查，根據(jù)圖紙的要求制作公母頭的樣板，修型操作者利用樣板對修型后的公母頭進行檢查，依照樣板保證重要尺寸的修型質(zhì)量，符合要求后方可進入到下一工序；砂型涂料用鋯英粉醇基涂料，涂刷二遍以上，芯頭間隙處用膩子抹平，涂料表面用水砂紙打磨平整光滑，下芯之前將涂料層處理光滑平整，公母頭端面的砂型表面保證平整；下芯合箱，鏟板槽幫在啞鈴銷槽處全部采用鉻礦砂制芯， 下芯時保證芯頭的間隙配合合理，保證芯與型之間配合緊密，間隙較大時采用石棉填充，不得直接使用涂料膏填充；合箱工序必須在合箱工作場地進行，嚴禁在造型場地將箱合好后轉(zhuǎn)運至合箱廠地，在合箱前檢查分型面是否平整，不得有高點存在，將型腔進行內(nèi)浮砂等雜物吹干凈，定位銷安放到位，在容易跑火的部位放置石棉繩，在合箱前對鑄型進行檢查。
【文檔編號】B22D25/02GK103691914SQ201310694021
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】王小寧, 劉德良, 趙浩坤 申請人:寧夏維爾鑄造有限責(zé)任公司