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    精密鑄造車間現狀及改造措施

    作者:真人斗牛鑄業 日期:2019-02-06
    內容摘要:國內已有眾多的鑄造企業采取精密鑄造來生產高品質鑄件。本文就國內某企業的精密鑄造車間改造項目為例,論述在精密鑄造車間改造過程中存在的問題和改造需要采取的措施。

    精密鑄造在廣義上包括熔模鑄造、陶瓷型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、消失模鑄造等。但精密鑄造通常所指的是較為常用的熔模鑄造(失蠟鑄造),即選用適宜的熔模材料(石蠟)製造熔模,在熔模上重複沾耐火塗料與撒耐火砂工序,硬化型殼及幹燥,再將內部的熔模熔化掉,獲得型腔,接著焙燒型殼以獲得足夠的強度,並且燒掉殘餘的熔模材料,較後澆注所需要的金屬材料,凝固冷卻、脫殼後清砂,從而獲得高精度的成品。

    國內已有眾多的鑄造企業采取精密鑄造來生產高品質鑄件。本文就國內某企業的精密鑄造車間改造項目為例,論述在精密鑄造車間改造過程中存在的問題和改造需要采取的措施。

    1淺析精密鑄造車間現狀

    目前,精密鑄造車間與有色車間布置在同一個廠房內,該車間由製模工部、製殼工部、熔煉工部、清理工部組成,其中熔煉工部和模殼焙燒采用三班工作製,其它各工部采用兩班平行工作製,承擔裝載機、挖掘機的鬥齒類和法蘭鑄鋼件每年3500t的生產任務。采用石蠟硬脂酸低溫模料、水玻璃粘結劑型殼工藝,生產全部采用手工方式。主要設備有中頻感應電爐3套、型殼焙燒爐4台、蠟模製作設備1套。

    根據現場評估,發現製模、製殼、熔煉、清理等功能分區不明確。製模工部離蠟模組裝區和蠟處理區較遠,增加了運輸成本;殼模硬化和風幹區布置淩亂,部分硬化池布置在主建築物外部,造成撒砂、硬化和風幹區距離過遠,特別是在多次撒砂、硬化情況下,工人勞動強度很大,且物流相互交叉,不便於管理;熔煉工部采用中頻感應電爐,並設置了爐前化驗室,加強了爐前質量檢測和控製,能滿足熔煉質量要求,但存在熔煉工部麵積緊張、中頻電爐沒有通風除塵、爐後配料沒有精確稱量的不足;撒砂、硬化、焙燒、澆注、清理等產生的廢氣、煙氣、粉塵或噪聲沒有得到有效治理,致使車間工作環境差,有損工人身心健康。

    2改造措施

    通過對精密鑄造車間現狀存在的問題分析,並結合車間使用方對改造後新的需求,提出如下改造措施。

    2.1製模工部

    現有的壓蠟機已殘舊,不能滿足要求,需要更新;多工位射蠟機不適合車間目前采用的低溫蠟工藝,因此建議製蠟工藝不變,更新設備;壓蠟和組裝場地需安裝空調,室溫控製在20~25℃;壓蠟機、攪蠟機等發熱源要與壓蠟場地隔開,管道穿牆進入製模場地;人工製模後,製好的蠟模及時放入冷水中進行冷卻,然後人工檢查和修整,組裝成模組,上架存放以備用;現有的蠟模修理台及模組焊裝台太小,工作麵積不夠,應考慮增加製模區的麵積。

    2.2製殼工部

    現工藝為手工製殼,物流交叉混亂,且工人的勞動強度大,建議設計成流水線形式(半機械化),模殼懸掛架可移動,人工裝架,小車搬運,從第4層掛砂開始,模殼已經變重,采用手拉葫蘆(電動升降)來搬運工件裝架,以降低工人勞動強度;可根據需要設計成多工位,每個工位都能單獨完成整個製殼過程,這樣不僅有利於管理和考核,而且可以保證在設備有故障時生產也能繼續;采用專用的浸漿桶,可連續攪拌且不影響浸漿操作,以防塗料下沉,保證塗料的均勻性;采用浮砂機掛砂代替手工掛砂,既能使掛砂更均勻,又能降低工人勞動強度;采用氣力輸送方式送砂代替人工送砂,目前有三種砂子故需要三套氣力輸送裝置;考慮滴下的塗料和氨水的回收問題,以免塗料和氨水到處流淌,既浪費又不環保;可考慮在模殼滴幹時把模殼懸掛在塗料桶和硬化池上。

    設幹燥室以保證烘幹恒溫;就近設置回收蠟槽,采用酸處理法回收舊蠟,處理好的蠟就地澆注成蠟錠或製作澆棒。

    焙燒爐要與中頻爐配套使用,經工序能力分析,需要6台才能滿足需求,目前有5台焙燒爐,還需增加1台。需設計和製作相應的工裝來保證模殼裝在模殼籃和模殼籃放在台車上時能擺放整齊,以方便澆注時對準澆口。模殼裝好後放在台車上開進焙燒爐焙燒,澆注時用台車運送到澆注區,也可考慮用行車吊運。此外,模殼籃在焙燒時由於受高溫和氨氣腐蝕,很容易損壞,模殼籃吊運時也容易變形,模殼籃的成本及維修費用很高,因此可考慮不用模殼籃,模殼直接放在台車上焙燒和澆注,車上鋪一層砂。

    目前殼模焙燒爐是由金屬電阻絲加熱的,由於殼模含氨水,焙燒時產生的氣體有很強的腐蝕性,而金屬電阻絲卻不耐腐蝕,容易燒斷,所以焙燒爐的故障率高,且金屬電阻絲的成本很高,建議把金屬電阻絲更換為耐腐蝕的矽碳棒。

    2.3熔煉工部

    現有3套0.5t中頻熔化爐,已不能滿足年產3500t的大綱要求,建議保留2套0.5t中頻爐,淘汰1套老化且故障率高的中頻爐,新增1套It中頻熔化爐,並增加通風除塵裝置;金屬爐料利用橋式起重機和電磁吸盤配置,放入加料桶中,送到電爐上加料。爐前設立快速分析室,以調整和控製鋼液成分和溫度。

    目前車間采用的工藝為人工抬包澆注,勞動強度很大,建議采用機械澆注取代人工抬包澆注。可以采用環軌機械澆注,澆包懸掛,容量200~250kg,可沿著環軌循環移動,人工推至澆注區傾包澆注,可多個澆包同時工作。由於模殼的澆口較小,且在模殼籃中的擺放方式一般為三排四列,所以需要考慮澆包移動的靈活性,要求前後左右都應能移動,以方便對準澆口和澆注多排型殼。另外,也可采用行車澆注,澆注後的型殼用行車裝鬥經軌道運送到清理區。

    2.4清理工部

    精鑄件目前的清理方式為手工風鎬脫殼、手工打磨,勞動強度很大,且粉塵多、噪音大,工作環境非常惡劣,達不到環保要求,建議采用震動脫殼機脫殼。脫殼後鑄件采用切割機去除澆冒口,然後采用砂輪機人工打磨。震動脫殼機和砂輪機處均設抽風除塵裝置。打磨後的鑄件進行拋丸噴砂清理,然後進行鑄件外觀、尺寸檢驗,檢驗合格後的鑄件方可入庫。