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发热保温冒口套在水口座中的应用 目录 实验背景 2 实验过程 2 软件模拟凝固过程 2 生产实验 4 三、实验效果分析 6 1、工艺出品率数据统计 6 2、铸件经加工后表面质量及返修情况 6 四、实验结论 7 发热保温冒口套在水口座中的应用 一、实验背景 水口座应用于70t钢包，安装于底部与耐火材料一同组成漏钢机构。我厂目前生产加工的水口座，在冒口根部存在不同程度的缩孔缺陷，影响到产品的外观及使用质量，且工艺出品率较低，平均为61%，造成生产成本浪费，以上问题亟待解决。 通过查阅论文资料了解到，发热保温冒口套可降低冒口有效高度和直径，并明显提高冒口的补缩能力，提高铸件的质量和出品率，生产表明其可将铸件工艺出品率提高至80%-90%。另外，使用铸造模拟软件提前模拟浇注过程，可更好的预测铸件易出现缺陷的位置和缺陷的种类，并在工艺制定中有针对性的避免缺陷的产生，可有效提高铸件的合格率。 二、实验过程 1、软件模拟凝固过程确定浇冒口设计 ①首先应用CAE模拟软件在不放置冒口的条件下进行凝固模拟，得到铸件容易出现缩孔的位置，如下图： 主视图 俯视图 如图所示黑色区域代表缩孔，红的代表缩松。 结论：在不放置冒口的情况下，缩孔总体积达1.45kcc，缩松总体积2.05cc，由于没有放置冒口，除浇口处缩孔外，其余全部位于铸件上，较大缩孔缺陷的位置主要有两个，分列在圆孔两侧的中心位置。 ②根据原生产工艺进行模拟： 冒口直径150mm，高180mm，两个冒口分别位于圆孔两侧，浇口直径80mm，模拟结果如下图： 结论：缩孔总体积2.23kc，缩孔缩松已深入到铸件表面，影响到铸件外观及使用质量。 ③、结合生产中的实际情况和以上两次模拟结果，查阅铸造手册，重新设计水口座浇注系统及冒口的尺寸和数量： 在易出现缩孔位置正上方放置两个直径200mm，高180mm的冒口，直浇道直径80mm，高180mm，开设在宽边一侧中间位置，如下图所示： 按设计好的工艺再次进行凝固模拟，观察预测效果： 结论：缩孔总体积803.83cc，缩松1.02cc，共有四个缩孔缩松区域，均位于浇冒口内，铸件完整无缺陷。 2、进行生产实验 按照凝固模拟③所涉及工艺针对不同单位及自制的冒口套进行试对比实验，实验方案如下： 1#：济南圣泉Φ200mm，高180mm，冒口套两个； 2#：霍山东胜Φ200mm，高180mm，冒口套两个； 3#：自制Φ200mm，高180mm，冒口套两个； 4#：天津Φ200mm，高180mm，冒口套两个； 将以上四种冒口套分别用在四个水口座的生产中，冒口位置相同，浇注温度1600℃和铁水浇注量350kg每件（冒口顶满）。 浇注完成后第二天进行清理，从外观上来看发现以下两点问题： 1、2、4号冒口表面较光滑，无粘砂现象，但根部高度5mm左右一圈较难清理。 3号（自制）冒口套耐火度较低，与钢水熔在一起，难于清理。 三、实验效果分析 1、工艺出品率数据统计： 序号 原铸件 1# 2# 3# 4# 冒口套厂家 无 圣泉 东胜 自制 天津、自制 工艺出品率 61% 82% 81% 78.6% 76.8% 通过上表数据可以看出： 使用发热保温冒口套后的工艺出品率较之前有大幅提高； 自制冒口套工艺出品率已接近专业厂商的产品。 2、铸件经加工后表面质量及返修情况： 序号 原铸件 1# 2# 3# 4# 冒口套厂家 无 圣泉 东胜 自制 天津、自制 表面质量 10mm以上缩孔较多 无缺陷 无缺陷 有10mm左右缩孔一个 有3-5mm小孔若干 返修情况 60%以上 未返修 未返修 返修 未返修 上表反映出以下两点： ①使用自制冒口套较以往不使用冒口套时缩孔数量、大小有明显提高； ②自制冒口套的补缩效果与专业厂家相比仍有差距，还有待于进一步实验研究改善。 四、实验结论 1、发热保温冒口套在水口座中的应用可提高工艺出品率近20%； 2、自制冒口套在出品率提高上已接近专业厂家产品的水平，但在耐火度和补缩效果上仍有待改进； 3、CAE模拟软件在预测铸件的缺陷位置，前期工艺的制定方面可以起到一定的指导作用。 1 根部粘砂部位 粘连严重，较难清理