精密鑄造車(chē)間現(xiàn)狀及改造措施

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)制造熔模，在熔模上重復(fù)沾耐火涂料與撒耐火砂工序，硬化型殼及干燥，再將內(nèi)部的熔模熔化掉，獲得型腔，接著焙燒型殼以獲得足夠的強(qiáng)度，并且燒掉殘余的熔模材料，較后澆注所需要的金屬材料，凝固冷卻、脫殼后清砂，從而獲得的成品。

國(guó)內(nèi)已有眾多的鑄造企業(yè)采取鑄造來(lái)生產(chǎn)鑄件。本文就國(guó)內(nèi)某企業(yè)的鑄造車(chē)間改造項(xiàng)目為例，論述在鑄造車(chē)間改造過(guò)程中存在的問(wèn)題和改造需要采取的措施。

1淺析鑄造車(chē)間現(xiàn)狀

目前，鑄造車(chē)間與有色車(chē)間布置在同一個(gè)廠房?jī)?nèi)，該車(chē)間由制模工部、制殼工部、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制，其它各工部采用兩班平行工作制，承擔(dān)裝載機(jī)、挖掘機(jī)的斗齒類(lèi)和法蘭鑄鋼件每年3500t的生產(chǎn)任務(wù)。采用石蠟硬脂酸低溫模料、水玻璃粘結(jié)劑型殼工藝，生產(chǎn)全部采用手工方式。主要設(shè)備有中頻感應(yīng)電爐3套、型殼焙燒爐4臺(tái)、蠟?zāi)Ｖ谱髟O(shè)備1套。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)制模、制殼、熔煉、清理等功能分區(qū)不明確。制模工部離蠟?zāi)＝M裝區(qū)和蠟處理區(qū)較遠(yuǎn)，增加了運(yùn)輸成本；殼模硬化和風(fēng)干區(qū)布置凌亂，部分硬化池布置在主建筑物外部，造成撒砂、硬化和風(fēng)干區(qū)距離過(guò)遠(yuǎn)，特別是在多次撒砂、硬化情況下，工人勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且物流相互交叉，不便于管理；熔煉工部采用中頻感應(yīng)電爐，并設(shè)置了爐前化驗(yàn)室，加強(qiáng)了爐前質(zhì)量檢測(cè)和控制，能滿(mǎn)足熔煉質(zhì)量要求，但存在熔煉工部面積緊張、中頻電爐沒(méi)有通風(fēng)除塵、爐后配料沒(méi)有稱(chēng)量的不足；撒砂、硬化、焙燒、澆注、清理等產(chǎn)生的廢氣、煙氣、粉塵或噪聲沒(méi)有治理，致使車(chē)間工作環(huán)境差，有損工人身心健康。

2改造措施

通過(guò)對(duì)鑄造車(chē)間現(xiàn)狀存在的問(wèn)題分析，并結(jié)合車(chē)間使用方對(duì)改造后新的需求，提出如下改造措施。

2.1制模工部

現(xiàn)有的壓蠟機(jī)已殘舊，不能滿(mǎn)足要求，需要更新；多工位射蠟機(jī)不適合車(chē)間目前采用的低溫蠟工藝，因此建議制蠟工藝不變，更新設(shè)備；壓蠟和組裝場(chǎng)地需安裝空調(diào)，室溫控制在20~25℃；壓蠟機(jī)、攪蠟機(jī)等發(fā)熱源要與壓蠟場(chǎng)地隔開(kāi)，管道穿墻進(jìn)入制模場(chǎng)地；人工制模后，制好的蠟?zāi)＜皶r(shí)放入冷水中進(jìn)行冷卻，然后人工檢查和修整，組裝成模組，上架存放以備用；現(xiàn)有的蠟?zāi)Ｐ蘩砼_(tái)及模組焊裝臺(tái)太小，工作面積不夠，應(yīng)考慮增加制模區(qū)的面積。

2.2制殼工部

現(xiàn)工藝為手工制殼，物流交叉混亂，且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，建議設(shè)計(jì)成流水線形式(半機(jī)械化)，模殼懸掛架可移動(dòng)，人工裝架，小車(chē)搬運(yùn)，從第4層掛砂開(kāi)始，模殼已經(jīng)變重，采用手拉葫蘆(電動(dòng)升降)來(lái)搬運(yùn)工件裝架，以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成多工位，每個(gè)工位都能單獨(dú)完成整個(gè)制殼過(guò)程，這樣不利于管理和考核，而且可以在設(shè)備有故障時(shí)生產(chǎn)也能繼續(xù)；采用的浸漿桶，可連續(xù)攪拌且不影響浸漿操作，以防涂料下沉，涂料的均勻性；采用浮砂機(jī)掛砂代替手工掛砂，既能使掛砂更均勻，又能降低工人勞動(dòng)強(qiáng)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；考慮滴下的涂料和氨水的回收問(wèn)題，以免涂料和氨水到處流淌，既浪費(fèi)又不環(huán)保；可考慮在模殼滴干時(shí)把模殼懸掛在涂料桶和硬化池上。

設(shè)干燥室以烘干恒溫；就近設(shè)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制作澆棒。

焙燒爐要與中頻爐配套使用，經(jīng)工序能力分析，需要6臺(tái)才能滿(mǎn)足需求，目前有5臺(tái)焙燒爐，還需增加1臺(tái)。需設(shè)計(jì)和制作相應(yīng)的工裝來(lái)模殼裝在模殼籃和模殼籃放在臺(tái)車(chē)上時(shí)能擺放整齊，以方便澆注時(shí)對(duì)準(zhǔn)澆口。模殼裝好后放在臺(tái)車(chē)上開(kāi)進(jìn)焙燒爐焙燒，澆注時(shí)用臺(tái)車(chē)運(yùn)送到澆注區(qū)，也可考慮用行車(chē)吊運(yùn)。此外，模殼籃在焙燒時(shí)由于受高溫和氨氣腐蝕，很容易損壞，模殼籃吊運(yùn)時(shí)也容易變形，模殼籃的成本及維修費(fèi)用很高，因此可考慮不用模殼籃，模殼直接放在臺(tái)車(chē)上焙燒和澆注，車(chē)上鋪一層砂。

目前殼模焙燒爐是由金屬電阻絲加熱的，由于殼模含氨水，焙燒時(shí)產(chǎn)生的氣體有的腐蝕性，而金屬電阻絲卻不，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的硅碳棒。

2.3熔煉工部

現(xiàn)有3套0.5t中頻熔化爐，已不能滿(mǎn)足年產(chǎn)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，并增加通風(fēng)除塵裝置；金屬爐料利用橋式起重機(jī)和電磁吸盤(pán)配置，放入加料桶中，送到電爐上加料。爐前設(shè)立分析室，以調(diào)整和控制鋼液成分和溫度。

目前車(chē)間采用的工藝為人工抬包澆注，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，建議采用機(jī)械澆注取代人工抬包澆注?？梢圆捎铆h(huán)軌機(jī)械澆注，澆包懸掛，容量200~250kg，可沿著環(huán)軌循環(huán)移動(dòng)，人工推至澆注區(qū)傾包澆注，可多個(gè)澆包同時(shí)工作。由于模殼的澆口較小，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(dòng)的靈活性，要求前后左右都應(yīng)能移動(dòng)，以方便對(duì)準(zhǔn)澆口和澆注多排型殼。另外，也可采用行車(chē)澆注，澆注后的型殼用行車(chē)裝斗經(jīng)軌道運(yùn)送到清理區(qū)。

2.4清理工部

精鑄件目前的清理方式為手工風(fēng)鎬脫殼、手工打磨，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且粉塵多、噪音大，工作環(huán)境非常惡劣，達(dá)不到環(huán)保要求，建議采用震動(dòng)脫殼機(jī)脫殼。脫殼后鑄件采用切割機(jī)去除澆冒口，然后采用砂輪機(jī)人工打磨。震動(dòng)脫殼機(jī)和砂輪機(jī)處均設(shè)抽風(fēng)除塵裝置。打磨后的鑄件進(jìn)行拋丸噴砂清理，然后進(jìn)行鑄件外觀、尺寸檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后的鑄件方可入庫(kù)。