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    精密铸 造车间现状及改造措施

    作者:高新铸业 日期:2019-02-06
    内容摘要:国内已 有众多的铸造企业采取精密铸造来生产高品质铸件。本文就 国内某企业的精密铸造车间改造项目为例,论述在 精密铸造车间改造过程中存在的问题和改造需要采取的措施。

    精密铸 造在广义上包括熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造等。但精密 铸造通常所指的是较为常用的熔模铸造(失蜡铸造),即选用 适宜的熔模材料(石蜡)制造熔模,在熔模 上重复沾耐火涂料与撒耐火砂工序,硬化型壳及干燥,再将内 部的熔模熔化掉,获得型腔,接着焙 烧型壳以获得足够的强度,并且烧 掉残余的熔模材料,较后浇 注所需要的金属材料,凝固冷却、脱壳后清砂,从而获 得高精度的成品。

    国内已 有众多的铸造企业采取精密铸造来生产高品质铸件。本文就 国内某企业的精密铸造车间改造项目为例,论述在 精密铸造车间改造过程中存在的问题和改造需要采取的措施。

    1浅析精 密铸造车间现状

    目前,精密铸 造车间与有色车间布置在同一个厂房内,该车间由制模工部、制壳工部、熔炼工部、清理工部组成,其中熔 炼工部和模壳焙烧采用三班工作制,其它各 工部采用两班平行工作制,承担装载机、挖掘机 的斗齿类和法兰铸钢件每年3500t的生产任务。采用石 蜡硬脂酸低温模料、水玻璃 粘结剂型壳工艺,生产全 部采用手工方式。主要设 备有中频感应电炉3套、型壳焙烧炉4台、蜡模制作设备1套。

    根据现场评估,发现制模、制壳、熔炼、清理等 功能分区不明确。制模工 部离蜡模组装区和蜡处理区较远,增加了运输成本;壳模硬 化和风干区布置凌乱,部分硬 化池布置在主建筑物外部,造成撒砂、硬化和 风干区距离过远,特别是在多次撒砂、硬化情况下,工人劳动强度很大,且物流相互交叉,不便于管理;熔炼工 部采用中频感应电炉,并设置了炉前化验室,加强了 炉前质量检测和控制,能满足熔炼质量要求,但存在 熔炼工部面积紧张、中频电 炉没有通风除尘、炉后配 料没有精确称量的不足;撒砂、硬化、焙烧、浇注、清理等产生的废气、烟气、粉尘或 噪声没有得到有效治理,致使车间工作环境差,有损工人身心健康。

    2改造措施

    通过对 精密铸造车间现状存在的问题分析,并结合 车间使用方对改造后新的需求,提出如下改造措施。

    2.1制模工部

    现有的压蜡机已残旧,不能满足要求,需要更新;多工位 射蜡机不适合车间目前采用的低温蜡工艺,因此建 议制蜡工艺不变,更新设备;压蜡和 组装场地需安装空调,室温控制在20~25℃;压蜡机、搅蜡机 等发热源要与压蜡场地隔开,管道穿 墙进入制模场地;人工制模后,制好的 蜡模及时放入冷水中进行冷却,然后人工检查和修整,组装成模组,上架存放以备用;现有的 蜡模修理台及模组焊装台太小,工作面积不够,应考虑 增加制模区的面积。

    2.2制壳工部

    现工艺为手工制壳,物流交叉混乱,且工人的劳动强度大,建议设 计成流水线形式(半机械化),模壳悬挂架可移动,人工装架,小车搬运,从第4层挂砂开始,模壳已经变重,采用手拉葫芦(电动升降)来搬运工件装架,以降低工人劳动强度;可根据 需要设计成多工位,每个工 位都能单独完成整个制壳过程,这样不 仅有利于管理和考核,而且可 以保证在设备有故障时生产也能继续;采用专用的浸浆桶,可连续 搅拌且不影响浸浆操作,以防涂料下沉,保证涂料的均匀性;采用浮 砂机挂砂代替手工挂砂,既能使挂砂更均匀,又能降 低工人劳动强度;采用气 力输送方式送砂代替人工送砂,目前有 三种砂子故需要三套气力输送装置;考虑滴 下的涂料和氨水的回收问题,以免涂 料和氨水到处流淌,既浪费又不环保;可考虑 在模壳滴干时把模壳悬挂在涂料桶和硬化池上。

    设干燥 室以保证烘干恒温;就近设置回收蜡槽,采用酸 处理法回收旧蜡,处理好 的蜡就地浇注成蜡锭或制作浇棒。

    焙烧炉 要与中频炉配套使用,经工序能力分析,需要6台才能满足需求,目前有5台焙烧炉,还需增加1台。需设计 和制作相应的工装来保证模壳装在模壳篮和模壳篮放在台车上时能摆放整齐,以方便 浇注时对准浇口。模壳装 好后放在台车上开进焙烧炉焙烧,浇注时 用台车运送到浇注区,也可考虑用行车吊运。此外,模壳篮 在焙烧时由于受高温和氨气腐蚀,很容易损坏,模壳篮 吊运时也容易变形,模壳篮 的成本及维修费用很高,因此可 考虑不用模壳篮,模壳直 接放在台车上焙烧和浇注,车上铺一层砂。

    目前壳 模焙烧炉是由金属电阻丝加热的,由于壳模含氨水,焙烧时 产生的气体有很强的腐蚀性,而金属 电阻丝却不耐腐蚀,容易烧断,所以焙 烧炉的故障率高,且金属 电阻丝的成本很高,建议把 金属电阻丝更换为耐腐蚀的硅碳棒。

    2.3熔炼工部

    现有3套0.5t中频熔化炉,已不能满足年产3500t的大纲要求,建议保留2套0.5t中频炉,淘汰1套老化 且故障率高的中频炉,新增1套It中频熔化炉,并增加通风除尘装置;金属炉 料利用桥式起重机和电磁吸盘配置,放入加料桶中,送到电炉上加料。炉前设立快速分析室,以调整 和控制钢液成分和温度。

    目前车 间采用的工艺为人工抬包浇注,劳动强度很大,建议采 用机械浇注取代人工抬包浇注。可以采 用环轨机械浇注,浇包悬挂,容量200~250kg,可沿着环轨循环移动,人工推 至浇注区倾包浇注,可多个浇包同时工作。由于模壳的浇口较小,且在模 壳篮中的摆放方式一般为三排四列,所以需 要考虑浇包移动的灵活性,要求前 后左右都应能移动,以方便 对准浇口和浇注多排型壳。另外,也可采用行车浇注,浇注后 的型壳用行车装斗经轨道运送到清理区。

    2.4清理工部

    精铸件 目前的清理方式为手工风镐脱壳、手工打磨,劳动强度很大,且粉尘多、噪音大,工作环境非常恶劣,达不到环保要求,建议采 用震动脱壳机脱壳。脱壳后 铸件采用切割机去除浇冒口,然后采 用砂轮机人工打磨。震动脱 壳机和砂轮机处均设抽风除尘装置。打磨后 的铸件进行抛丸喷砂清理,然后进行铸件外观、尺寸检验,检验合 格后的铸件方可入库。


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