劉成亮，裴柯興

（山西省忻州市市場(chǎng)監(jiān)管局，山西忻州 034000）

1 問(wèn)題的由來(lái)

沒(méi)有采用自動(dòng)澆注機(jī)的許多鑄造企業(yè),所用的鐵水包大多數(shù)都沒(méi)有安裝包蓋。這類鐵水包在實(shí)際生產(chǎn)中，澆注第一件和最后一件的澆注溫溫度一定存在溫差,許多管理和技術(shù)人員都認(rèn)為溫差在30 ℃～50 ℃的范圍之內(nèi)。本人通過(guò)對(duì)多個(gè)企業(yè)澆注溫度的實(shí)際測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多數(shù)溫差在100 ℃以上，和大家的感覺(jué)相差甚遠(yuǎn)。因此應(yīng)當(dāng)引起鑄造企業(yè)的高度重視。

2 重視澆溫控制是鑄造企業(yè)質(zhì)量管理的必然

我國(guó)鑄造企業(yè)質(zhì)量管理的發(fā)展階段，隨著視角不同，可以有不同的分類。從控制手段的進(jìn)步和理念的轉(zhuǎn)變來(lái)看，認(rèn)為也可以分成以下幾個(gè)階段：

1）隨著化驗(yàn)和金相手段的普及，鑄件材質(zhì)有了一個(gè)質(zhì)的提升和穩(wěn)定，這算一個(gè)階段；

2）自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，隨著型砂管理理念的轉(zhuǎn)變和型砂等附助材料分析手段的完善，鑄件成品率、鑄造產(chǎn)品質(zhì)量又有了一個(gè)質(zhì)的提升和穩(wěn)定。這算第二個(gè)階段。

現(xiàn)在我們應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念，以穩(wěn)定控制所有工藝因素為基礎(chǔ)，進(jìn)一步推進(jìn)鑄造產(chǎn)品質(zhì)量的提升。這其中的一個(gè)重要因素，就是要高度重視被我們長(zhǎng)期忽視的對(duì)澆注溫度的檢測(cè)與控制。如果包括澆注溫度等所有工藝因素都能在生產(chǎn)中得到很好的控制，那么有可能形成鑄造企業(yè)質(zhì)量提升的第三個(gè)階段。

許多企業(yè)的鑄造工藝卡都標(biāo)有澆注溫度，實(shí)際澆注溫度不應(yīng)當(dāng)只是一個(gè)溫度點(diǎn)，而應(yīng)當(dāng)是一個(gè)溫度區(qū)間范圍。當(dāng)工藝卡只標(biāo)注一個(gè)澆注溫度時(shí)，操作工只能把它看作是開(kāi)始澆注時(shí)的鐵水溫度，而澆注末期的鐵水溫度控制，大部分時(shí)候管理只是流于形式，只要成品率在規(guī)定的范圍之內(nèi)，也就默認(rèn)了。而這也正是當(dāng)前提高鑄造產(chǎn)品質(zhì)量和成品率的主要思維障礙。

鐵水的澆注溫度必須有一個(gè)合適的范圍，實(shí)際的澆注溫度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)形成鑄造缺陷。

澆注溫度過(guò)低可能產(chǎn)生的問(wèn)題有：

1）澆注溫度低導(dǎo)致鐵水流動(dòng)性降低，進(jìn)而形成澆不足、邊界缺失等缺陷；

2）澆注溫度低導(dǎo)致冒口補(bǔ)縮能力不足，形成縮孔縮松缺陷；

3）澆注溫度低還可導(dǎo)致芯撐和其他加入物熔合不充分；

4）澆注溫度低導(dǎo)致部分氣孔、浮渣及夾雜物不能及時(shí)上浮而形成氣孔夾渣等缺陷；

5）澆注溫度過(guò)低還會(huì)引起部分鑄件因鐵水過(guò)冷形成白口、過(guò)冷石墨等，并增大鑄件的熱裂傾向。

澆注溫度過(guò)高可導(dǎo)致問(wèn)題：

1）澆注溫度過(guò)高可導(dǎo)致金屬滲透、粘砂、鑄件表面粗糙等問(wèn)題；

2）澆注溫度過(guò)高增加了熔渣的流動(dòng)性，進(jìn)渣傾向加大；

3）澆注溫度過(guò)高可導(dǎo)致砂粒膨脹加劇，形成鑄件的脈紋、侵蝕結(jié)痂，還可能因砂型膨脹引起鑄件變形或尺寸超差等問(wèn)題。

綜上，鑄造工藝卡的澆注溫度必須是一個(gè)能保證鑄件質(zhì)量且可執(zhí)行的溫度范圍，有條件的企業(yè)還應(yīng)對(duì)澆注的最高溫度和最低溫度進(jìn)行CAE 模擬分析。只有包括澆注溫度等所有工藝因素都在生產(chǎn)中得到了很好的控制，那么才有可能把鑄造企業(yè)的質(zhì)量管理，提升到一個(gè)新的高度。

3 控制澆注溫度的思路與措施

在實(shí)際生產(chǎn)中要保證合適的澆注溫度，除了澆注初期的鐵水溫度在合理的范圍之內(nèi)以外，最重要的就是鐵水的保溫措施了。鐵水的保溫措施主要有以下幾點(diǎn)：

1）安裝保溫包蓋，減少鐵水表面散熱，這是最主要的措施之一。普通鐵水包推薦采用一種專利產(chǎn)品——便捷式包蓋，該包蓋結(jié)實(shí)耐用，保溫效果好，重量只是傳統(tǒng)包蓋的百分之十幾，由于設(shè)計(jì)了助力機(jī)構(gòu)，操作工人用一個(gè)手指頭十秒鐘內(nèi)即可打開(kāi)或閉合，操作十分簡(jiǎn)便。

2）鐵水包要有保溫層。合格的保溫層，可使鐵水包外殼溫度由300 ℃以上下降到60 ℃左右，這不僅可以減少散熱，也大大改善了操作工人的作業(yè)環(huán)境。由于保溫層是一次性投資，不僅成本的增加可以忽略，并且由于散熱的減少，可以降低鐵水出爐溫度，總的來(lái)說(shuō)是節(jié)約的電費(fèi)遠(yuǎn)多于保溫材料的投資成本。保溫鐵水包內(nèi)襯，由于采用的是保溫層＋耐火層結(jié)構(gòu)，修包時(shí)要特別注意修包工藝秩序，關(guān)注烤包時(shí)包襯材料的出氣問(wèn)題，防止因出氣不利造成漏包風(fēng)險(xiǎn)。

3）鐵水包包襯的烘烤與空保保溫問(wèn)題。許多鐵水包因?yàn)樾薨蠛婵静涣ιa(chǎn)中前幾包鐵水降溫過(guò)快，這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)充分注意。還有一點(diǎn)，在澆注的空檔期，沒(méi)有包蓋的鐵水包空包散熱面積大，散熱快，接鐵后因此造成的熱量損失也比較大。有了包蓋后，此部分的熱量損失即可得到有效緩解。

有些企業(yè)的產(chǎn)品對(duì)澆注溫度范圍要求極其嚴(yán)格，推薦采用電熱式保溫包，可以確保澆注溫度限定在規(guī)定溫度±5 ℃的范圍內(nèi)，有效保證了產(chǎn)品的工藝需求。

鐵水包的具體保溫效果和參數(shù)因鐵水包的大小、鐵水多少、有無(wú)保溫包蓋、包襯導(dǎo)熱系數(shù)以及包襯溫度高低而有所差異。實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)具體情況對(duì)澆包采取相應(yīng)的保溫措施對(duì)保證鐵水澆鑄溫度具有重要意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

鑄造企業(yè)不重視鐵水包的保溫措施，是造成澆注溫度失控的主要原因。有效控制鐵水澆注溫度，對(duì)于穩(wěn)定生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，降低鑄件廢品率具有重要意義。采用保溫鐵水包和保溫包蓋，控制空包溫度，是控制鐵水澆注溫度最便捷和最有效的手段，一定要引起鑄造企業(yè)的高度重視。