精密鑄造車間現(xiàn)狀及改造措施

鑄造在廣義上包括熔模鑄造、陶瓷型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、消失模鑄造等。但鑄造通常所指的是較為常用的熔模鑄造(失蠟鑄造)，即選用適宜的熔模材料(石蠟)制造熔模，在熔模上重復(fù)沾耐火涂料與撒耐火砂工序，硬化型殼及干燥，再將內(nèi)部的熔模熔化掉，獲得型腔，接著焙燒型殼以獲得足夠的強度，并且燒掉殘余的熔模材料，較后澆注所需要的金屬材料，凝固冷卻、脫殼后清砂，從而獲得的成品。

國內(nèi)已有眾多的鑄造企業(yè)采取鑄造來生產(chǎn)鑄件。本文就國內(nèi)某企業(yè)的鑄造車間改造項目為例，論述在鑄造車間改造過程中存在的問題和改造需要采取的措施。

1淺析鑄造車間現(xiàn)狀

目前，鑄造車間與有色車間布置在同一個廠房內(nèi)，該車間由制模工部、制殼工部、熔煉工部、清理工部組成，其中熔煉工部和模殼焙燒采用三班工作制，其它各工部采用兩班平行工作制，承擔(dān)裝載機、挖掘機的斗齒類和法蘭鑄鋼件每年3500t的生產(chǎn)任務(wù)。采用石蠟硬脂酸低溫模料、水玻璃粘結(jié)劑型殼工藝，生產(chǎn)全部采用手工方式。主要設(shè)備有中頻感應(yīng)電爐3套、型殼焙燒爐4臺、蠟?zāi)Ｖ谱髟O(shè)備1套。

根據(jù)現(xiàn)場評估，發(fā)現(xiàn)制模、制殼、熔煉、清理等功能分區(qū)不明確。制模工部離蠟?zāi)＝M裝區(qū)和蠟處理區(qū)較遠(yuǎn)，增加了運輸成本；殼模硬化和風(fēng)干區(qū)布置凌亂，部分硬化池布置在主建筑物外部，造成撒砂、硬化和風(fēng)干區(qū)距離過遠(yuǎn)，特別是在多次撒砂、硬化情況下，工人勞動強度很大，且物流相互交叉，不便于管理；熔煉工部采用中頻感應(yīng)電爐，并設(shè)置了爐前化驗室，加強了爐前質(zhì)量檢測和控制，能滿足熔煉質(zhì)量要求，但存在熔煉工部面積緊張、中頻電爐沒有通風(fēng)除塵、爐后配料沒有稱量的不足；撒砂、硬化、焙燒、澆注、清理等產(chǎn)生的廢氣、煙氣、粉塵或噪聲沒有治理，致使車間工作環(huán)境差，有損工人身心健康。

2改造措施

通過對鑄造車間現(xiàn)狀存在的問題分析，并結(jié)合車間使用方對改造后新的需求，提出如下改造措施。

2.1制模工部

現(xiàn)有的壓蠟機已殘舊，不能滿足要求，需要更新；多工位射蠟機不適合車間目前采用的低溫蠟工藝，因此建議制蠟工藝不變，更新設(shè)備；壓蠟和組裝場地需安裝空調(diào)，室溫控制在20~25℃；壓蠟機、攪蠟機等發(fā)熱源要與壓蠟場地隔開，管道穿墻進(jìn)入制模場地；人工制模后，制好的蠟?zāi)＜皶r放入冷水中進(jìn)行冷卻，然后人工檢查和修整，組裝成模組，上架存放以備用；現(xiàn)有的蠟?zāi)Ｐ蘩砼_及模組焊裝臺太小，工作面積不夠，應(yīng)考慮增加制模區(qū)的面積。

2.2制殼工部

現(xiàn)工藝為手工制殼，物流交叉混亂，且工人的勞動強度大，建議設(shè)計成流水線形式(半機械化)，模殼懸掛架可移動，人工裝架，小車搬運，從第4層掛砂開始，模殼已經(jīng)變重，采用手拉葫蘆(電動升降)來搬運工件裝架，以降低工人勞動強度；可根據(jù)需要設(shè)計成多工位，每個工位都能單獨完成整個制殼過程，這樣不利于管理和考核，而且可以在設(shè)備有故障時生產(chǎn)也能繼續(xù)；采用的浸漿桶，可連續(xù)攪拌且不影響浸漿操作，以防涂料下沉，涂料的均勻性；采用浮砂機掛砂代替手工掛砂，既能使掛砂更均勻，又能降低工人勞動強度；采用氣力輸送方式送砂代替人工送砂，目前有三種砂子故需要三套氣力輸送裝置；考慮滴下的涂料和氨水的回收問題，以免涂料和氨水到處流淌，既浪費又不環(huán)保；可考慮在模殼滴干時把模殼懸掛在涂料桶和硬化池上。

設(shè)干燥室以烘干恒溫；就近設(shè)置回收蠟槽，采用酸處理法回收舊蠟，處理好的蠟就地澆注成蠟錠或制作澆棒。

焙燒爐要與中頻爐配套使用，經(jīng)工序能力分析，需要6臺才能滿足需求，目前有5臺焙燒爐，還需增加1臺。需設(shè)計和制作相應(yīng)的工裝來模殼裝在模殼籃和模殼籃放在臺車上時能擺放整齊，以方便澆注時對準(zhǔn)澆口。模殼裝好后放在臺車上開進(jìn)焙燒爐焙燒，澆注時用臺車運送到澆注區(qū)，也可考慮用行車吊運。此外，模殼籃在焙燒時由于受高溫和氨氣腐蝕，很容易損壞，模殼籃吊運時也容易變形，模殼籃的成本及維修費用很高，因此可考慮不用模殼籃，模殼直接放在臺車上焙燒和澆注，車上鋪一層砂。

目前殼模焙燒爐是由金屬電阻絲加熱的，由于殼模含氨水，焙燒時產(chǎn)生的氣體有的腐蝕性，而金屬電阻絲卻不，容易燒斷，所以焙燒爐的故障率高，且金屬電阻絲的成本很高，建議把金屬電阻絲更換為的硅碳棒。

2.3熔煉工部

現(xiàn)有3套0.5t中頻熔化爐，已不能滿足年產(chǎn)3500t的大綱要求，建議保留2套0.5t中頻爐，淘汰1套老化且故障率高的中頻爐，新增1套It中頻熔化爐，并增加通風(fēng)除塵裝置；金屬爐料利用橋式起重機和電磁吸盤配置，放入加料桶中，送到電爐上加料。爐前設(shè)立分析室，以調(diào)整和控制鋼液成分和溫度。

目前車間采用的工藝為人工抬包澆注，勞動強度很大，建議采用機械澆注取代人工抬包澆注?？梢圆捎铆h(huán)軌機械澆注，澆包懸掛，容量200~250kg，可沿著環(huán)軌循環(huán)移動，人工推至澆注區(qū)傾包澆注，可多個澆包同時工作。由于模殼的澆口較小，且在模殼籃中的擺放方式一般為三排四列，所以需要考慮澆包移動的靈活性，要求前后左右都應(yīng)能移動，以方便對準(zhǔn)澆口和澆注多排型殼。另外，也可采用行車澆注，澆注后的型殼用行車裝斗經(jīng)軌道運送到清理區(qū)。

2.4清理工部

精鑄件目前的清理方式為手工風(fēng)鎬脫殼、手工打磨，勞動強度很大，且粉塵多、噪音大，工作環(huán)境非常惡劣，達(dá)不到環(huán)保要求，建議采用震動脫殼機脫殼。脫殼后鑄件采用切割機去除澆冒口，然后采用砂輪機人工打磨。震動脫殼機和砂輪機處均設(shè)抽風(fēng)除塵裝置。打磨后的鑄件進(jìn)行拋丸噴砂清理，然后進(jìn)行鑄件外觀、尺寸檢驗，檢驗合格后的鑄件方可入庫。