摘要：通过分析负压消失模铸造与普通砂型铸造浇注状态的不同，对原料磨高锰钢衬板进行了成功的少注工艺设计。
关键词： 高锰钢 负压 消失模 工艺 浇注系统

原料磨是氧化铝生产的大型设备，主要承担矿浆制备任务，原料磨仓内装φ80~100mm钢球,磨体内衬直径φ2600mm，衬板材质为高锰钢，重67~75kg。衬板表面要求平整光滑，局部凸起≤2mm，铸造尺寸公差±2mm。要求内部质量致密，无影响强度的铸造缺陷。原料磨衬板形状如图1所示。

我单位在用普通砂型铸造原料磨衬板的同时，还利用消失模负压铸造生产该铸件。消失模负压铸造大大提高了该铸件表面光洁度、规整度和尺寸精度，内部组织致密，完全达到铸件装配和使用的质量要求。负压消失模铸造锰钢衬板的工艺设计与以往有很大不同，下面就原料磨衬板浇注系统的设计作一论述。

1．铸造工艺设计原则

（1）控制浇注系统始终呈充满状态
负压消失模铸造的浇注过程是钢水充型的同时塑料模气化消失的过程，浇道若有不充满时，由于涂料层强度有限，极容易发生砂子塌陷，造成铸件缺肉。
（2）控制钢液从底部往上返，利于平稳充型，不容易形成空的内腔。
（3）由于真空的吸力作用，在重力和吸力作用下，钢水充型速度加快，浇注系统适宜偏大些。

2．浇注系统形式

浇注方式选择（如图2）：立浇，底注，铸件间距70~100mm放一列共13件(1吨炉，钢包容量1吨)。
（1）负压消失模铸造与砂型铸造不同之处在于:一般铸钢件采用开放式，而负压消失模铸造采用封闭式系统，而且，必须是在内浇口处封闭。主要是由于内浇口之前的浇道必须保持充满状态。
（2）内浇口的大小和开设位置
钢水进入模型，塑料模开始燃烧气化消失，液流前端形成暂时的空腔。为防钢水高温辐射熔化模型，形成较大的空型腔，塌砂，所以设计钢水充型的速度和模型消失的速度大致相同，钢水充型速度适宜快。内浇口比以往设计略大。
内浇口的位置选择铸件浇注最低位置上20-30mm处。根据普通砂型铸造的浇注系统设计，计算出内浇口的大小，放大<1/3后，内浇口截面大小为30×2Omm。
为防止铸件与横浇道的离的近，模型高温下变形和熔融，内浇口适当放长，设计长度为5Omm。
（3）横浇道
横浇道截面尺寸70×6Omm。
（4）直浇道
直浇道截面尺寸70×7Omm。
（5）浇口杯（如图3）
浇注压头大于200-250mm。
一定要设浇口杯。浇口杯的主要作用是积蓄钢水，使直浇道截面瞬时充满，钢水整齐稳定下流。

3．负压度选择
浇注时注意调节和控制负压度在0.02-0.03Mpa范围，浇注后保持在同样的负压度约lOmin。

4．浇注注意事项

（1）浇注要诀:瞬时充满浇口杯，快速连续不断流
浇注一开始，就要大口浇注，保证浇口杯立时充满，所以底注浇包的注口比一般钢包注口大50%，旋转包浇注时，旋转要快、稳，浇注时快速连续浇注，不得断流。保持浇口杯始终成充满状态。如果断流，吸进气体就会造成塌砂或气孔，导致铸件报废。
（2）浇注温度稍高
由于真空吸力作用，砂箱内钢水热量散失，和塑料模熔化、气化等消耗热量，所以浇注温度比砂型铸造的浇注高30-5O℃。
（3）打箱
浇注后0.5-1.0小时打箱。
（4）优势与缺陷
负压消失模铸造原料磨高锰钢衬板，有效地控制了铸件表面粘砂、披缝等缺陷。衬板虽然无冒口补缩，但是内部组织致密，无气孔、缩孔等缺陷。达到优质产品的质量品级。同时极大的提高了批量生产效率，节省了大量的砂箱、砂子、粘土等原材料和相应的人力。缺陷是模型存在变形，消耗量大，成本高。所以应加强对模型的随时抽检。