[精品]高炉球墨铸铁冷却壁制作工艺方案的研究.doc

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1、高炉球墨铸铁冷却壁制作工艺方案的研究高炉球墨铸铁冷却壁制作工艺方案的研究摘耍：分析高炉冷却壁的使用情况、结构、设计耍求，详细论述了使用树脂砂生产冷却壁的铸造工艺方案，及采取的各项质量保证措施，生产出了高质量耍求的冷却壁。关键词：树脂砂冷却壁渗碳球墨铸铁球墨铸铁冷却壁是高炉炉体的重要部件，在长期连续的高温下工作，正常工作时表而温度可达750°C左右，是影响高炉寿命的重要部件。目前，国内高炉主要使用的冷却壁材质有灰铁冷却壁、球墨铸铁冷却壁、耐热铸铁冷却壁、钢冷却壁及铜冷却壁等。这次我们厂承接的青钢1#高炉炉体系统炉身球墨铸铁冷却壁的制作，设计正常使用寿命15年以上。因此，

2、冷却壁的设计和制造工艺直接关系到一代炉龄的长短。本次高炉钢甲采用工厂预先开孔，冷却壁的型位公差特别是管距、及镶入螺母位置耍求严格。我厂承制炉腹、炉腰、炉身球墨铸铁冷却壁的制作。在制造过程中，根据冷却壁的使用条件和技术要求，我们采取先进的树脂砂铸造生产技术，从冷却水管的制做到产品的检查，制定切实有效的工艺方案，生产出高质量要求的冷却壁。1冷却壁的技术耍求从S-2至R-3段的冷却壁的结构差别不大，共210块，铸造生产工艺基本相同，我们就以S-2段为例研究其铸造工艺及生产。冷却壁结构如图（1）所示。轮廓尺寸为：2095mmX889.3mmX243.4mm,全部不加工。材质为

3、QT400-18,单件重2652.6kg,铸件内铸入冷却水管4根，其材质为10号无缝钢管。固定孔为4个铸入螺母。技术要求：1）冷却壁采用附铸试块的力学性能：5b^380MPa>6217%,石墨球化级别应1-4级、铁素体占90%以上。2）冷却壁的尺寸公差，高度尺寸公差：±5俪，总厚度尺寸公差：±5mm,铸入水管保护套管距冷却壁上表面长度公差-5〜+101伽，冷却水管与保护套的同轴度公差为土2.5mmo每端水管头中心距横向公差土加m,每端水管头中心距纵向公差±2mni。3）冷却壁的铸造表面要求平整光滑，粗糙度为呛50。不允许有任何裂纹。4）冷却水管、保护管必须采取防渗碳处

4、理。防渗碳涂料涂层厚0.2-0.3mnio5）蛇形钢管铸后应用0.76倍内径的球进行通球检验。6）铸造后此件必须进行打压试验。压力为1.6MPa,保压30mino用0.75公斤锤敲击无渗漏无压降。2铸件工艺设计和工艺参数的选择此铸件为厚壁、大型球墨铸铁件，铸件内部镶有4根冷却水管，而且各部分尺寸及公差要求非常严格。按照以往用粘土砂生产工艺已不能满足此件的要求。因此，我们决定釆用树脂砂铸造工艺生产此备件。2.1分型面的选择为保证厚度的尺寸公差及下芯方便，模样的分型面选择在冷却壁上部的弧形面处，将凸台部分置于上箱，铸件其余部分完全置于下箱。工艺简图如（2）所示。2.2木模

5、的设计及工艺参数1）为了保证冷却水管的位置准确，在木样上冷却水管管头部位镶嵌钢套，用钢套与水管套配合来确定冷却水管的位置，木模采用拆分燕尾槽结构。在冷却壁纵向50mm处拆分。2）模样伸尺此冷却壁为球墨铸铁件，内部镶有4根U型冷却水管，考虑到本体与冷却水管膨胀和收缩的不一致，我们采用本体伸尺1%,铸入冷却水管选用伸尺0.5%,以确保浇注后获得的铸件本体尺寸及冷却水管的位置尺寸符合技术要求。3）本次冷却壁螺栓孔改为铸入材质为35号钢的螺母，。为了保证尺寸准确，而且螺纹不会在铸造过程屮损坏，我们采取铸后钻孔套丝來解决尺寸容易超差的问题。螺母铸入前刷防渗碳涂料，防止在铸造过程

6、中渗碳。2.3浇注系统设计浇注系统的原则是使铁水尽快的均匀地充满铸型，铁水流动平稳，避免卷入空气，产生金属氧化物夹杂和冷隔、皱皮等缺陷，并且浇注系统应简单、可靠。根据结构特点，防止铁水冲刷冷却水管，内浇道开在铸型的一侧两砖槽芯之间，底铸4道内浇道。浇注系统的采用半封闭式结构，比例为：工F直：工F横：SF内二1.2：1.4：lo2.4造型材料的选择树脂砂的硬化速度和硬化后的强度直接关系到冷却壁表而质量，尤其是冷却水管的凸台处容易出现掉砂、气孔等现象。原砂选用大林砂，选用质量好的圣全树脂和固化剂。涂料釆用底料和面料两种醇基涂料。底层涂料要使骨料有•定的渗入深度，釆用醇基错

7、英粉快干涂料，刷涂两遍，点燃干燥。面层涂料为冇墨快干涂料，釆用喷涂，喷涂均匀后点火干燥。凡接触金属液的表面均全部刷涂料使铸件表面光洁，避免粘砂等缺陷。3冷却水管及护管的制作3.1无缝钢管的煨制和丁艺参数的选择1）为保证制作需要，冷却舉内铸入的冷却水管釆用了冷拔无缝钢管，材质为10号钢（GB/T8163-99）,保护管为20号钢，冷却水管规格为⑦70X6,弯曲半径R105mm,弯曲半径的尺寸公差为±2nini,水管中心距公差为±2伽。2）冷却水管由整根钢管冷弯成型，弯曲处不允许褶皱、凹扁、凸起、起层及伤痕等缺陷。3）冷却水管及护管采用数控切割，冷却水管