發(fā)熱保溫冒口在合金鋼耐磨鑄件上應(yīng)用與綜合成本分析2014-09-19李金峰等圣泉鑄造材料發(fā)熱保溫冒口在合金鋼耐磨鑄件上應(yīng)用與綜合成本分析李金鋒張科峰陳海生（濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司，山東濟(jì)南250204）摘要：本文通過(guò)對(duì)高錳鋼、合金鋼鑄件使用發(fā)熱保溫冒口的實(shí)例分析，以及對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行綜合成本分析表明，發(fā)熱保溫冒口對(duì)提高鑄件工藝出品率，減小鑄件清理和修補(bǔ)工作量，提高鑄件質(zhì)量，同時(shí)還能夠降低生產(chǎn)成本。前言：目前我國(guó)及國(guó)外工礦、建筑等行業(yè)對(duì)耐磨鋼鑄件需求量很大，其中礦山機(jī)械類鑄件如齒板、襯板，軋臼壁（定錐），破碎壁（動(dòng)錐），錘頭等和工程機(jī)械配件如各種材質(zhì)的合金鋼齒尖、斗齒、履帶板等鑄件需求量和產(chǎn)量巨大。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外大型工礦設(shè)備對(duì)鑄件質(zhì)量要求不斷提高，鑄造新技術(shù)、新工藝、先進(jìn)設(shè)備和多樣化的鑄造材料也不斷推陳出新，以滿足鑄造生產(chǎn)以及對(duì)高質(zhì)量鑄件的要求。本文單單從補(bǔ)縮這一生產(chǎn)工藝介紹發(fā)熱保溫冒口項(xiàng)目對(duì)提高鑄件質(zhì)量的意義。一、發(fā)熱保溫冒口技術(shù)簡(jiǎn)介：發(fā)熱保溫冒口套具有最初絕熱、中間發(fā)熱、最后長(zhǎng)時(shí)間絕熱的特點(diǎn)，通過(guò)延長(zhǎng)冒口內(nèi)鋼水的液態(tài)時(shí)間，提高補(bǔ)縮效率和鑄件質(zhì)量。與普通保溫冒口相比，發(fā)熱保溫冒口具有如下優(yōu)勢(shì)：1）有效解決鑄件縮松、縮孔等缺陷，提高鑄件致密度。2）明顯降低鑄件夾渣、氣孔等缺陷。3）顯著提高冒口的補(bǔ)縮效率和鑄件工藝出品率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。4）減少冒口清理費(fèi)用和焊補(bǔ)工作量；5）冒口熱切割帶來(lái)的鑄件裂紋傾向；二、應(yīng)用案例1.在礦山機(jī)械高錳鋼耐磨鑄件上的應(yīng)用舉例目前高錳鋼鑄件生產(chǎn)工藝主要采用如下幾種生產(chǎn)工藝：一種是對(duì)鑄件表面質(zhì)量要求不高的大都采用CO2硬化水玻璃型砂造型工藝；另一種是堿性酚醛自硬樹脂砂生產(chǎn)工藝，這類鑄件一般要求比較高，大部分出口鑄件都采用該工藝；市場(chǎng)上也有部分企業(yè)使用無(wú)氮或者低氮呋喃樹脂等，但數(shù)量還是比較少；還有使用V法造型生產(chǎn)此類鑄件的；使用酚脲烷樹脂生產(chǎn)該類鑄件的也有。無(wú)論使用哪種生產(chǎn)工藝，冒口工藝設(shè)計(jì)與選型都對(duì)鑄件質(zhì)量影響很大。隨著國(guó)內(nèi)鑄造材料供應(yīng)商生產(chǎn)發(fā)熱保溫冒口技術(shù)的日益成熟，越來(lái)越多的鑄造生產(chǎn)廠家開(kāi)始使用發(fā)熱保溫冒口技術(shù)。下面以浙江某公司為例，簡(jiǎn)單介紹發(fā)熱保溫冒口技術(shù)在襯板、錘頭、軋臼壁等鑄件上的應(yīng)用實(shí)例；應(yīng)用于此類鑄件上的發(fā)熱保溫冒口型號(hào)一般如圖1所示。1）軋臼壁（錐體）鑄件使用發(fā)熱保溫冒口：軋臼壁、破碎壁以及各種錐體的鑄件重量范圍大都在1.0～3.5噸；根據(jù)冒口設(shè)計(jì)和鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推薦使用FT100-X系列斜頸冒口，斜頸冒口示意圖如圖2所示；造型以及鑄件見(jiàn)圖3，圖4所示。1）齒板、襯板等使用發(fā)熱保溫冒口：以齒板為例，鑄件重量1500Kg，高錳鋼，澆注溫度1420-1440℃；根據(jù)冒口設(shè)計(jì)和鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用縮頸冒口FT100-S300，縮頸冒口示意圖如圖5所示；清理后冒口鑄件如圖6所示；對(duì)冒口剖析和測(cè)量安全高度，如圖7、圖8所示；通過(guò)計(jì)算，冒口補(bǔ)縮效率達(dá)到35%以上，而且對(duì)鑄件進(jìn)行超生探傷，鑄件內(nèi)部幾乎沒(méi)有縮松等缺陷問(wèn)題，冒口安全高度大，而且，在去除冒口時(shí)無(wú)需熱切割，可以很方便的錘擊去除，降低清理費(fèi)用，避免熱切割時(shí)對(duì)鑄件的不利影響。3）發(fā)熱保溫冒口在錘頭鑄件上的應(yīng)用：錘頭也是市場(chǎng)需求量很大的一類耐磨鑄件，該鑄件種類型號(hào)很多，重量從幾十公斤到幾百公斤不止，該公司最早使用纖維紙漿保溫冒口生產(chǎn)，鑄件時(shí)有縮孔、縮松問(wèn)題，而且尺寸很大，冒口很難去除。后我們給其重新設(shè)計(jì)，采用濟(jì)南圣泉公司生產(chǎn)的FT100系列縮頸冒口，進(jìn)行生產(chǎn)，有效解決了鑄件內(nèi)部縮松、縮孔缺減少燒損金額：考慮到燒損主要是合金燒損，按照10元/Kg計(jì)算，共計(jì)減少燒損金額30000元；節(jié)約用電量：按照平均熔化每噸鋼水需要600度電計(jì)算，共計(jì)節(jié)省200*600=120000度電；節(jié)約用電費(fèi)用：按照平均每度電0.75元計(jì)算，共計(jì)節(jié)省90000元；節(jié)約爐襯成本：由于鐵水減少，少開(kāi)爐40多次（按照5噸爐計(jì)算），可以節(jié)約爐襯等修爐費(fèi)用12000元左右；節(jié)約冒口清理費(fèi)用：由于冒口體積的減小，可節(jié)省清理費(fèi)（包括人工費(fèi)用、工具、乙炔氣體費(fèi)用等）等合計(jì)5000左右；節(jié)約造型材料成本：由于發(fā)熱保溫冒口套高度減小，造型用砂箱體積和吃砂量等可以得到明顯減小，造型用砂及粘結(jié)劑都可以相應(yīng)減少，因此而帶來(lái)的費(fèi)用節(jié)約，折合4000元；成品率提高：顯著降低鑄件縮松、縮孔傾向，按照鑄件成品率提高1％計(jì)算，由此帶來(lái)的利潤(rùn)，折合1000*1%*4500=45000元；單件增加冒口采購(gòu)成本：該型號(hào)發(fā)熱冒口大約95元左右，普通保溫冒口大約5元左右，增加90元；共計(jì)采購(gòu)冒口增加：1000*90=90000元左右；統(tǒng)計(jì)如下：減少金屬燒損節(jié)約電費(fèi)節(jié)約修爐費(fèi)用節(jié)約冒口清理費(fèi)用節(jié)約造型材料費(fèi)用提高成品率共計(jì)節(jié)約費(fèi)用3000090000120005000400045000186000節(jié)約的費(fèi)用減去購(gòu)買發(fā)熱保溫增加的費(fèi)用：186000-90000=96000元，即為使用發(fā)熱保溫冒口增加的經(jīng)濟(jì)效益。3）結(jié)論：上述分析表明，使用發(fā)熱保溫冒口不但沒(méi)有增加成本，而且還可以節(jié)省費(fèi)用。該客戶從該項(xiàng)目改進(jìn)以來(lái)受益匪淺，并將發(fā)熱保溫冒口推廣到其它產(chǎn)品使用，也都取得良好經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然，每個(gè)企業(yè)具體的生產(chǎn)情況不同，計(jì)算方法不同，還要通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)條件來(lái)確定。結(jié)論：發(fā)熱保溫冒口技術(shù)在礦山機(jī)械高錳鋼鑄件以及其它領(lǐng)域合金鋼耐磨鑄件山的成功應(yīng)用表明，發(fā)熱保溫冒口不但提高鑄件品質(zhì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力還能夠有力節(jié)約鑄