鑄造培訓(xùn)課件

鑄造培訓(xùn)課件課程內(nèi)容：鑄造的定義、分類(lèi)、用料、基本工藝過(guò)程及排污節(jié)點(diǎn)、防治措施2

目錄鑄造的定義鑄造分類(lèi)鑄造缺陷鑄造用料鑄造工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)鑄造治理措施3鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過(guò)程。鑄造的定義52、按鑄型特點(diǎn)分類(lèi)鑄造分類(lèi)（1）一次型，制得的鑄型只能澆鑄一次，此類(lèi)有砂型鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造、石膏型鑄造、磁型鑄造、真空實(shí)型鑄造、水銀模鑄造等。（2）半永久型，制得的鑄型能澆鑄幾次至幾十次，此類(lèi)有泥型鑄造、陶瓷型鑄造等、玻璃型鑄造、石墨型鑄造等。（3）永久型，制得的鑄型能澆鑄100次以上，此類(lèi)有：非金屬鑄造——石頭型鑄造；金屬鑄造——金屬型鑄造、壓力鑄造、液體金屬?zèng)_壓、擠壓鑄造、離心鑄造、真空吸鑄、液體軋板、連續(xù)鑄造等。6鑄造分類(lèi)3、按澆注時(shí)金屬液體所承受的壓力分為：（1）常壓下澆注，也叫自由澆注、重力澆注，此類(lèi)有砂型鑄造、金屬型鑄造、磁型鑄造、熔模鑄造等。（2）低壓下澆注，在較低壓力(20-60Pa)下，此類(lèi)有低壓鑄造、差壓鑄造、調(diào)壓鑄造、真空吸鑄等。（3）高壓下澆注，在幾千至2×105Pa高壓下，此類(lèi)有壓力鑄造。（4）離心鑄造，在高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中、在離心力作用下澆注成型，此類(lèi)有離心鑄造。（5）真空澆注，在真空度1.3-0.013Pa的專(zhuān)用設(shè)備中熔化后充填成型，一般用在易氧化的高溫合金鑄件澆注，鎳基、鈷基合金的航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片常用熔模鑄造真空澆注等。7鑄件常見(jiàn)的缺陷主要有：砂眼、夾砂、粘砂、裂紋、燃燒和侵入氣孔等，在此介紹鑄件的陷旨在提醒大家，鑄件會(huì)產(chǎn)生一定量的廢件，重新熔化回鑄，并需要后續(xù)機(jī)械加工鑄件常見(jiàn)的缺陷8鑄造用砂（原砂）包括：石英砂類(lèi)和非石英砂類(lèi)（一）石英砂類(lèi)天然礦精選后的，如江蘇六合紅砂、唐山紅砂、江西湖口砂、內(nèi)蒙七樹(shù)砂等（SiO2是主要成份，通常75%以上，常用90-98%）；特點(diǎn)為應(yīng)用最廣、用量最大、資源豐富、價(jià)格低、能與各種鑄造粘結(jié)劑結(jié)合，一般情況下都能滿足鑄造用砂要求，缺點(diǎn)是易產(chǎn)生夾砂、粘砂、尺寸不符等缺陷，加工過(guò)程易起塵。

鑄造用原料一、鑄造用砂：10鑄造用原料二、鑄造用粘結(jié)劑：鑄造粘結(jié)劑分類(lèi)：1、按粘結(jié)機(jī)理：分為物理成膜粘結(jié)劑（依靠水粘結(jié)成膜，失水后失去粘結(jié)性，加水后恢復(fù)，可反復(fù)使用）和化學(xué)型成膜粘結(jié)劑（硅溶膠、水玻璃及有機(jī)粘結(jié)劑靠化學(xué)聚合反應(yīng)成膜粘結(jié)，只能一次使用，需要砂再生）；12鑄造用原料四、鑄造用涂料：主要作用是提高鑄件表面質(zhì)量按涂料載體分為：水基和醇基（甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷等，均各有優(yōu)劣，如毒性、異味等）；14鑄造工藝流程盾石熱工鑄鋼車(chē)間：工藝流程敘述本車(chē)間以廢鋼、廢合金為原料，以型砂、堿性酚醛樹(shù)脂、固化劑為輔料，采用堿性酚醛樹(shù)脂自硬造型（造芯）工藝，經(jīng)混砂、造型制芯、鋼水熔煉、澆鑄、冷卻、落砂、去澆口、拋丸及打磨精整、熱處理、產(chǎn)品檢驗(yàn)入庫(kù)。舊砂再生采用干法機(jī)械再生工藝，回收再生砂補(bǔ)加新砂送入型沙庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存，用于混砂造型制芯。15①混砂：型砂自砂庫(kù)底部輸送入混砂機(jī)內(nèi)，同時(shí)定量將堿性酚醛樹(shù)脂（約占砂重1.5%）、固化劑（約占樹(shù)脂量25%）等液體由管道加入到混砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行混砂，并將混合好的型砂加入到砂箱內(nèi)進(jìn)行造型制芯。型砂加料為密閉加料過(guò)程，混砂過(guò)程在密閉混砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行，且混砂中由于有樹(shù)脂粘結(jié)劑及固化劑的存在，因此混砂加料、混合及出料均無(wú)粉塵產(chǎn)生。②造型、制芯、合箱：采用堿性酚醛樹(shù)脂砂生產(chǎn)工藝，在地坑中及地面上完成造型制芯過(guò)程，采用混砂中的酚醛樹(shù)脂粘合劑及固化劑的酯聚反應(yīng)自硬化完成造型制芯，造型、制芯過(guò)程完畢后，將砂箱組合在一起，完成合箱過(guò)程。造型制芯過(guò)程無(wú)有害廢氣產(chǎn)生。16③熔煉：鐵合金首先在鐵合金烘爐內(nèi)采用電加熱將合金內(nèi)水分烘干，再與廢鋼等通過(guò)配料加料系統(tǒng)加入電弧爐內(nèi)，緊固電爐蓋，通過(guò)電爐內(nèi)電極電弧產(chǎn)生的3000℃以上高溫，將廢鋼等熔化為鋼水，采用直讀光譜儀分析鋼水化學(xué)成分，并加入少量的珍珠巖（聚渣劑）以除去鋼水表面的懸浮物雜質(zhì)，生成鋼渣(Sg1)定期清理。經(jīng)分析合格的鋼水自電弧爐內(nèi)轉(zhuǎn)入保溫包內(nèi)（澆鑄大件時(shí)使用）。鋼水導(dǎo)出后電爐用閉式循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，電爐中廢鋼料熔化過(guò)程中會(huì)有煙氣（Gg1）產(chǎn)生，電爐及保溫包共用一套煙氣除塵系統(tǒng)，煙塵經(jīng)降溫除塵后達(dá)標(biāo)排放。④澆鑄及冷卻：鋼水包用天車(chē)運(yùn)至澆鑄工序后注入模具中，澆鑄完畢后自然冷卻成型，時(shí)間控制在1～2天。澆注過(guò)程產(chǎn)生澆鑄煙氣（Gg2），呈無(wú)組織排放，通過(guò)局部及廠房頂部強(qiáng)制通風(fēng)處理。17⑤落砂及舊砂再生：澆鑄后的砂型鑄件冷卻到一定溫度后，打開(kāi)砂箱取出砂型送入落砂機(jī)，經(jīng)落砂機(jī)振動(dòng)落砂；大型鑄件采用人工落砂，落下的砂塊送入落砂機(jī)及舊砂回收倉(cāng)進(jìn)行再生回收，鑄件取出切割澆冒口后送拋丸清理工序。舊砂再生采用干法機(jī)械工藝，由再生砂生產(chǎn)線進(jìn)行處理，舊砂經(jīng)一次破碎、磁選、一次篩分、二次破碎、機(jī)械摩擦再生、篩分分級(jí)、氣流輸送入砂庫(kù)等處理過(guò)程，完成舊砂再生并補(bǔ)充新砂。磁選是為了除去舊砂中鐵磁性?shī)A雜物(Sg2)，如鐵豆、鑄件飛邊、毛刺等。18落砂機(jī)有粉塵廢氣產(chǎn)生，經(jīng)吹吸式3面封閉吸塵罩收集后，再經(jīng)布袋除塵器處理后達(dá)標(biāo)排放；大型鑄件需用人工落砂，擊落的砂塊送入落砂機(jī)及舊砂再生系統(tǒng)進(jìn)一步處理，人工落砂時(shí)有粉塵產(chǎn)生，在人工落砂工場(chǎng)上方設(shè)大型抽風(fēng)收塵罩，收集的粉塵（Gg4）經(jīng)布袋除塵器處理后達(dá)標(biāo)排放；舊砂再生過(guò)程中，破碎、篩分、再生、氣流輸送入砂庫(kù)等過(guò)程均有粉塵產(chǎn)生，粉塵廢氣（Gg5）經(jīng)密閉收塵罩收集、布袋除塵器處理后達(dá)標(biāo)排放，廢砂(Sg3)外售做建筑材料。202123混砂：型砂自砂庫(kù)底部輸送入混砂機(jī)內(nèi)，同時(shí)定量將呋喃樹(shù)脂（約占砂重1.8%）、固化劑（約占樹(shù)脂重25%）等液體由管道加入到混砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行混砂，并將混合好的型砂加入到砂箱內(nèi)進(jìn)行造型制芯。型砂加料為密閉加料過(guò)程，混砂過(guò)程在密閉混砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行，且混砂中由于有樹(shù)脂粘結(jié)劑及固化劑的存在，因此混砂加料、混合及出料均無(wú)粉塵產(chǎn)生。2426鑄造工藝流程盾石熱工耐磨件車(chē)間：工藝流程敘述本車(chē)間以廢鋼、生鐵、合金為原料，采用消失模鑄造（V-EPC）工藝。消失模鑄造（V-EPC）工藝為負(fù)壓實(shí)型鑄造，是用泡沫模代替鑄模進(jìn)行造型，模樣不取出，直接在抽真空負(fù)壓下澆鑄金屬液，金屬液澆失模樣而得到鑄件的一種新型環(huán)保鑄造方法。工藝過(guò)程為EPS制模、造型、鐵水熔煉、澆鑄、冷卻、落砂、去澆口、拋丸及打磨精整、熱處理及產(chǎn)品檢驗(yàn)后入庫(kù)。消失模鑄造砂處理采用專(zhuān)用消失模鑄造砂處理系統(tǒng)，回收的再生砂補(bǔ)加新砂送入型沙庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存使用。27①EPS制模：原料EPS（含發(fā)泡劑的聚苯乙烯）珠粒經(jīng)預(yù)發(fā)泡、熟化、成型發(fā)泡、切割及粘接、涂型、干燥等工序，制成澆鑄模型族。預(yù)發(fā)泡、成型發(fā)泡均以水蒸汽做加熱介質(zhì)，模型粘接采用熱熔膠粘接劑（主要成份為石蠟），模型外刷涂料為水基型涂料（不含有機(jī)溶劑），干燥時(shí)以電加熱空氣低溫烘干（小于55℃），因此EPS制模過(guò)程只產(chǎn)生少量非甲烷總烴無(wú)組織排放（Gn1）。②造型：包括干砂充填和振動(dòng)緊實(shí)，將特制砂箱置于三維振實(shí)臺(tái)上，填入低砂干砂振實(shí)、刮平，將泡塑模具放于底砂上，按工藝要求分次填砂、振實(shí)，完成造型。填砂及振實(shí)過(guò)程產(chǎn)生少量粉塵，粉塵廢氣（Gn2）經(jīng)收塵罩收集、布袋除塵器處理后達(dá)標(biāo)排放，廢砂(Sn3)外售做建筑材料。28③熔煉：將廢鐵、生鐵、合金等通過(guò)配料加料系統(tǒng)放入加料車(chē)內(nèi)，打開(kāi)中頻電爐蓋加入內(nèi)緊固電爐蓋，通過(guò)電磁感應(yīng)在金屬表面產(chǎn)生渦流使金屬發(fā)熱升溫，溫度升高至1600℃將廢鐵熔化為鐵水，采用直讀光譜儀分析鐵水化學(xué)成分，并加入少量的珍珠巖（聚渣劑）以除去鐵水表面的懸浮物雜質(zhì)，生成鐵渣(Sn1)定期清理。鐵水經(jīng)分析合格后導(dǎo)入鐵水包中用于澆鑄。鋼水導(dǎo)出后電爐用閉式循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，中頻電爐中廢鐵料熔化過(guò)程中會(huì)有煙氣（Gn3）產(chǎn)生，熔煉產(chǎn)生的煙氣采用“密閉旋轉(zhuǎn)罩”收塵，煙塵經(jīng)降溫及布袋除塵后達(dá)標(biāo)排放。303132消失模鑄造EPS模分解產(chǎn)生的烴類(lèi)氣體治理措施消失模鑄造工藝中，用來(lái)制作泡沫模的EPS（可發(fā)性聚苯乙烯）珠粒，是一種高分子材料，在高溫（1400℃以上）金屬液澆注過(guò)程中，EPS迅速熱分解為氣態(tài)混合物，主要成份（V%）為約50%的H2、38%的C、5%的CH4、3.3%的C2H2、2.5%的CO、0.5%的C2H2、0.1%的CO2及1.1%的其它小分子烴類(lèi)氣體，在真空負(fù)壓狀態(tài)下被抽出，上述氣體若直接排放，將會(huì)造成環(huán)境污染。本工程應(yīng)用成熟的消失模鑄造尾氣治理技術(shù)，將鑄造時(shí)真空負(fù)壓下抽出的EPS熱解氣態(tài)混合物，送入燃燒室內(nèi)，采用高溫凈化手段，通過(guò)加入化學(xué)催化劑與混合氣一起進(jìn)入自動(dòng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃，使之充分燃燒生成無(wú)害氣體，凈化率可達(dá)99.7%以上，燃燒尾氣中污染物均滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。33熱處理車(chē)間：工藝流程敘述本車(chē)間包括粗加工和熱處理兩部分，粗加工部分主要承擔(dān)水泥機(jī)械等大型鑄鍛件產(chǎn)品熱處理過(guò)程中的毛坯粗加工；熱處理部分主要承擔(dān)鑄鍛件的正火、退火、淬火、回火及調(diào)質(zhì)（即淬火和高溫回火）等熱處理過(guò)程。熱處理為各鑄鍛件經(jīng)機(jī)械加工、熱處理、二次機(jī)械加工等處理過(guò)程；鑄鍛件熱處理加熱均為電加熱，正火、退火、回火等冷卻過(guò)程為空冷，淬火冷卻過(guò)程為水淬或油淬；滲碳、滲氮淬火加熱均采用可控氣氛熱處理方式，采用丙烷為滲碳劑，氨為滲氮?jiǎng)瑺t內(nèi)可控氣氛尾氣經(jīng)抽風(fēng)引出由排氣管上點(diǎn)火嘴燃燒后排放。34滲碳劑：分為固體的、氣體的（液劑、氣體劑）、鹽浴的1、固體的：由供碳劑（木炭）、催滲碳劑（碳酸鋇）、填充劑（碳酸鈣）和適量粘合劑組成。2、氣體的（液劑、氣體劑）：液劑為有機(jī)物滴注式氣體滲碳劑，包括甲醇、丙酮、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、燈用煤油和滲碳用煤油等，常用的為甲醇，也可多種搭配混合用；氣體滲碳滲劑常用的為預(yù)先制備的丙烷、丁烷氣體。溫充一般在800-950度范圍內(nèi)。3、鹽浴的：主要是木炭與鈉、鉀的碳酸鹽及氯化物及SiC等組成。35滲氮?jiǎng)悍譃楣腆w的、氣體的（液劑、氣體劑）、鹽浴的、離子的1、固體的：主要用尿素和氯化銨。2、氣體的（液劑、氣體劑）：主要是液氨和氨氣。3、鹽浴的：主要是在低溫（約440度）鹽浴中導(dǎo)入氨氣。4、離子的：常用氨或氫與氮的混合氣體，輝光放電時(shí)產(chǎn)生氫離子和氮離子，氫離子有去除金屬表面氧化膜的作用，保證滲碳成功。碳氮共滲：滲碳劑+滲氮?jiǎng)瑴囟燃s800-880度，中間過(guò)程要產(chǎn)生HCN，再分解為H、C、N參與共滲。36可控氣氛尾氣治理措施本工程采用可控氣氛電阻爐進(jìn)行鑄鍛件的滲碳、滲氮熱處理，滲碳可控氣氛主要由H2、CO、CH4、CO2、H2O、C、O2、N2等組成，滲氮可控氣氛主要由H2、NH4、N、N2等組成，熱處理過(guò)程完成后，若電阻爐中可控氣氛尾氣直接排放，將會(huì)造成環(huán)境污染。本工程按照國(guó)家（GB15735-1995）金屬熱處理相關(guān)規(guī)范要求，設(shè)置可控氣氛尾氣統(tǒng)一收集