这个的消失模工艺写的清楚其他的就不行了.docx

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这个的消失模工艺写的清楚其他的就不行了

眉山鑫和机械制造有限公司设计建设的汽车桥壳、制动、锻压生产线项目，是集铸造、锻造到数控机械精加工为一体的现代化低能耗铸件生产项目。

本项目主要熔炼工艺设备有10吨电弧炉一台、10吨LF精炼炉一台、10吨VD/VOD精炼炉一台、1吨电渣炉八台。

铸件生产线采用R法消失模铸造工艺，生产线由ESP制模工部、硅溶胶制壳工部、造型浇注（真空）工部（含砂处理）、熔炼工部和清理工部组成。

机加工主要设备有数控加工中心、卧式车床、铣床、刨床、磨床及线切割机等。

项目相应配套设施有变电所、净循环水泵站、浊循环水泵站、液氧气化站、煤气站、空压站、电炉和LF精炼炉除尘设施、厂区管线、办公生活的设施、厂区道路、围墙及大门等。

5.2生产技术方案

5.2.1产品标准

本项目的主要产品是铸钢件，兼有少量铸铁件，一般把适宜浇注成型的钢称为铸钢，得到的金属制品为铸钢件。

铸钢件的钢种有铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造高合金钢。

铸造碳钢

铸造碳钢是铸钢材料的基础，碳钢铸件占铸钢件近70%。

铸造碳钢是以碳为主加合金元素的钢种，其含碳量为0.10%~0.60%，属于亚共析钢。

其中含碳量小于0.20%的属于低碳铸钢，含碳量在0.20%~0.50%的属于中碳铸钢，含碳量大于0.50%的属于高碳铸钢。

根据现行的铸造碳钢国家标准GB11352-89，铸造碳钢按其力学性能的不同要求规定出5种牌号，分别是ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640。

ZG200-400有良好的塑性、韧性和焊接性，用于受力不大，要求韧性的各种机械零件，如机座、变速箱壳体。

ZG230-450有一定的强度和较好的塑性、韧性，良好的焊接性，被切削性尚好。

用于受力不大，要求韧性的各种机械零件，如砧座、轴承盖、外壳、梨柱、底板、阀体等。

ZG270-500有较好的塑性和强度，良好的铸造性能，焊接性能尚好。

使用广泛，用于轧钢机机架、轴承座、连杆、箱体、横梁、曲柺、缸体等。

ZG310-570强度和被切削性良好，用于制造负荷较高的耐磨零件，如辊子、缸体、制动轮、大齿轮等。

ZG340-640有较高强度、硬度和耐磨性，被切削性中等，焊接性较差，流动性较好，裂纹敏感性较差。

用作齿轮、棘轮、叉头等。

值得注意的是，铸造碳钢是在自然温度条件和不太高的加热温度条件下使用的钢种，其正常使用的温度范围在-40℃~400℃。

当环境温度低于-40℃时，钢的韧性大幅度降低，易使铸件产生裂纹；当环境温度超过400℃时，钢的强度会下降，即发生“软化”。

铸造低合金钢

铸造低合金钢是在铸造碳钢化学成分基础上加入少量的一种或几种合金元素所构成的钢种。

其合金元素的总含量不超过5%。

和铸造碳钢相比，铸造低合金钢具有较好的力学性能和使用性能，能减轻铸件的重量，提高铸件的使用寿命。

此外，低合金钢具有和碳钢钢号相近的铸造性能，比较适合铸造生产。

铸造低合金钢的主要类别：

（1）普通铸造低合金钢：

锰系铸造低合金钢、铬系铸造低合金钢和镍系铸造低合金钢。

（2）低合金高强度铸钢：

低合金高强度铸钢、低合金超高强度铸钢和微量合金化铸钢。

（3）特种铸造低合金钢：

高温用铸造低合金钢、低温用铸造低合金钢和抗磨用铸造低合金钢。

我国目前使用最广泛的当属其中的锰系和铬系铸造低合金钢。

铸造高合金钢

铸造高合金钢中加入的合金元素（一种或几种）总量均在10%以上，大量合金元素的加入，使钢的组织发生了根本变化，并且有特殊的使用性能，如铸造高锰钢的抗冲击磨损性能、铸造不锈钢的耐腐蚀性能、铸造耐热钢的高温性能、铸造低温钢的耐低温性能等。

铸造高合金钢实际上均属于特种铸钢。

由于铸造高温合金钢中含有大量的合金元素，所以在铸造性能、焊接性能、切削加工性能等方面均比碳钢和低合金钢差。

铸造高温合金钢包括铸造高锰钢、铸造不锈钢、铸造耐热钢、铸造低温钢。

（1）铸造高锰钢

铸造高锰钢是最通用的一种铸造抗磨钢，在冶金矿山机械、履带式拖拉机和军用坦克上都装有抗磨钢制作成的零件。

这些零件在受到重力冲击和挤压的条件下经常摩擦，或受到高速运动的磨粒的冲刷和磨削，工作条件非常恶劣。

这就要求此钢种不但要有高硬度，而且还要有足够的韧性和强度。

（2）铸造不锈钢

不锈钢也叫耐蚀钢，主要用于制造化工设备中需经受液体或气体腐蚀的铸件。

此外，在石油工业、化纤工业以及食品、医药工业也有广泛的使用。

随着不锈钢工业的发展，不锈钢产品也逐步进入日常生活用品的行列。

铸造不锈钢的钢种很多，其分类可以按主要化学成分或钢种的特征元素分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢。

铬锰氮不锈钢；也可以按组织结构分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢及双相不锈钢等。

（3）铸造耐热钢

铸造耐热钢是指在高温下仍能保持良好性能的钢种。

钢的高温性能包括抗氧化性和热强性两个方面，相应地将耐热钢分为抗氧化钢（也叫不起皮钢）和热强钢两种。

（4）铸造低温钢

在更低的温度条件下（如-162℃、-196℃），则需要具有奥氏体组织的铸造低温钢。

通常使用的铸造低温钢是铬镍不锈钢。

为了防止碳化物析出，使钢变脆，有时还使用含铬、镍更高的钢种，如ZGCr18Ni12和ZGCr25Ni20等。

这样铬镍钢在低温下具有良好的塑性和冲击韧性。

铸钢的熔炼一般采用电炉、中频感应炉、真空感应炉、等离子炉、电渣炉等。

电炉配合精炼炉冶炼的钢夜质量较高，而且炼钢的周期适中开炉、停炉比较方便，比较容易和造型及合箱等工序进行协调，便于组织生产。

本工程采用电炉熔炼工艺。

5.2.2生产铸造工艺

本项目引进日本、德国及台湾地区先进技术，采用消失模、尾阀除烟铸造工艺。

铸钢件常用的铸造方法除大量采用的砂型铸造法外，还有壳型、陶瓷型、负压造型、实型铸造（消失模）、磁型铸造、离心铸造、压力铸造、挤压铸造及熔模精密铸造等方法。

砂型铸造工艺流程如下：

芯砂配置

芯砂配置

消失模铸造工艺是国家重点推广项目，是改造传统铸造业使用最广泛的高新技术。

对于消失模铸造，有多种不同的叫法。

国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”，简称EPC铸造。

消失模铸造工艺主要具有下列优点：

（1）铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；

（2）铸件的表面光洁度高；

（3）取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；

（4）不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品；

（5）采用无黏结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和黏结剂引起的各种铸造缺陷和废品；

（6）大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；

（7）落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；

（8）铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少了50%以上；

（9）可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；

（10）负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；

（11）组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产功率；

（12）减少了加工裕量，降低了机加工成本；

（13）易于实现机械化自动流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产；

（14）可以取消拔模斜度；

（15）使用的金属模具寿命可达10万次以上，降低了模具的维护费用；

（16）减少了粉尘、烟尘和噪声污染，大大改善了铸造工人的劳动环境，降低劳动强度，以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业；

（17）简化了工艺操作，对工人的技术熟练程度要求大大降低；

（18）零件的形状不受传统的铸造工艺的限制，解放了机械设计工作者，使其根据零件的使用性能，可以自由地设计最理想的铸件形状；

（19）可减轻铸件重量；

（20）降低了生产成本；

（21）简化了工厂设计，固定资产投资可减少30%—40%，占地面积和建筑面积可减少30%—50%，动力消耗可减少10%—20%；

（22）消失模铸造工艺使用广泛，不仅适用于铸钢、铸铁，更适用于铸铜、铸铝等；

（23）消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件，更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件；

（24）消失模铸造工艺可以实现微振状态下浇注，促进特殊要求的金相组织的形成，有利于提高铸件的内在质量；

（25）在干砂中组合浇注，脱砂容易，温度同步，因此可以利用余热进行热处理。

特别是高锰钢铸件的水韧处理和耐热铸钢件的固溶处理，效果非常理想，能够节约大量能源，缩短了加工周期；

（26）利用消失模铸造工艺，可以根据熔化能力，完成任意大小的铸件。

本工程采用国家重点推广的消失模铸造工艺，同时采取了尾阀技术控制烟雾排放，无烟无粉尘。

5.2.3电炉溶炼技术

工艺流程：

1）电炉熔炼工艺流程

工艺流程图如下：

工艺流程简述：

（1）废钢加料

本车间废钢来至全厂返回钢和外购废钢，废钢在废钢料场装入料篮，称重后将料篮送到电炉跨备用，然后再将空料篮返回配料。

（2）铁合金和散装料供应

铁合金和石灰等散装料用吊车装入加料斗，使用时经加料斗分别加入电炉、LF及VD/VOD炉内。

（3）钢水的初炼过程

每次装废钢前，先通过加料装置加入渣料。

将废钢分批加入到电炉中，当钢液熔池形成时即开始吹氧助熔，造泡沫渣埋弧冶炼，早期脱磷，熔渣全部形成时，可适当倾动炉子，使部分炉渣流到炉下的渣罐内。

熔化完毕测温取样，若碳高强化吹氧，脱碳升温。

当脱磷脱碳至要求成份，再进行测温取样，当钢水温度和成份符合要求后即可出钢。

（4）出渣、出钢操作

在熔化末期和升温期通过炉子倾动，使炉渣自动溢流到渣罐里。

在出钢前，对烘烤到1000~1200℃的钢包试验检查滑板，若正常，关闭滑板，向水口灌砂，然后用吊车将钢包送到炉子下，在出钢位马上出钢。

出钢时，电炉倾动，钢水由出钢槽流出到钢包内。

钢包车上的电子称自动显示钢水重量，出钢完成后，炉子快速回位。

为加强钢和渣的界面反应，均为钢水成份和温度，从出钢开始即进行钢包底吹氩，通过快速接头将钢包上的氩气管接通。

（5）LF炉精炼

LF炉精炼工艺是把传统碱性电弧炉冶炼工艺的还原精炼工艺移到LF炉中进行，LF炉精炼工艺可大幅度提高产量和产品质量，降低消耗，是电炉炼钢的发展方向。

电炉出钢完成，钢水罐车开入LF炉工位，LF炉盖和电极下降，通电对钢水进行加热精炼。

精炼的主要目的是去除大量氧化物和氧，并进行脱硫和微合金化。

——脱氧。

出渣后，紧接着加入锰铁、锰硅合金和硅铁等进行预脱氧（沉淀脱氧）。

然后再投进造渣剂，覆盖熔池表面。

待渣熔融后，加入脱氧剂并在渣面添加适量的还原剂，造成还原性的炉渣，进行扩散脱氧。

为加速扩散脱氧速度，可向钢包中吹氩搅拌。

扩散脱氧后，根据需要在出钢前喂丝，加入铝、硅钙丝进行终脱氧。

——脱硫。

在还原期，（FeO）不断的被还原，使（FeS）不断地转变为（FeO），从而使（FeS）不断地向渣中转移，实现了钢液的脱硫。

——合金化。

还原期重点是合金元素的控制。

一般来说，和氧亲和力小、熔点高或加入量多的合金元素（例如：

镍、铜和钨钼等）可在熔炼前期加入，和氧亲和力较大的合金元素（例如：

锰、铬、钒和硅等）一般在精炼中加入，加入早晚也需根据加入量决定，而易氧化元素（例如：

Al、Ti和B等）则是在还原后期（出钢前）喂丝加入。

——调整成分和温度、出钢。

根据钢液成分，向熔池中补充投入合金剂，调整成分和温度，如果取样分析和测温的结果符合出钢要求时，断电起升电极和炉盖，钢水罐车即可开出。

LF炉精炼完成后，钢水罐车开到喂丝机平台下，进行喂丝操作，全程吹氩。

（6）VD精炼

VOD精炼炉不吹氩，即成为VD精炼炉。

需要对钢液进行真空脱气的钢种，在LF炉精炼后把钢包吊到VD真空罐内，旋转真空罐车，扣上罐盖开启真空泵，进行真空处