爐喉鋼磚是安裝在高爐爐喉部位的重要零部件,不但要承受400℃~500℃的高溫,而且還要承受煉鐵原料的沖擊磨損,根據(jù)高爐的特點,確定較適宜鑄造工藝方案,保證鋼磚的尺寸精度和材質(zhì)性能,實現(xiàn)其壽命與高爐壽命同步。異形爐喉鋼磚的材質(zhì)為ZG270—500,安裝方法為36塊鋼磚圍成一圈,通過吊掛安裝在托圈上,鋼磚之間為毛坯直接接觸,安裝間隙小,因此要求鋼磚必須有較好的尺寸精度和表面光潔度。
由于鑄鋼件一般為單件、小批量生產(chǎn),故采用木模型、手工操作、砂型鑄造。采用的型(芯)砂有水玻璃砂、粘土砂,造型方法有砂箱造型和地坑造型。冒口集中放置,為了保證出氣順利、便于補澆,故多采用明冒口。根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸及壁厚,設(shè)置工藝補貼,以保證鑄件實現(xiàn)由遠(yuǎn)離冒口到冒口的順序凝固。鑄件內(nèi)側(cè)圓角處易產(chǎn)生裂紋,為了防止裂紋產(chǎn)生,用大圓角過渡,鑄件內(nèi)側(cè)的中心部位和收縮受阻部位放退讓材料,減小收縮阻力,防止裂紋的產(chǎn)生。鑄件上箱局部突起,但不適合放置冒口的部位,放置出氣孔;鑄件轉(zhuǎn)角處上箱放置出氣孔。鑄件兩冒口之間的部位放置外冷鐵。防變形措施,在鑄件內(nèi)側(cè)放置拉筋,以克服收縮時鑄型的阻力,防止變形。采用開放式澆注系統(tǒng)。清砂采用手工方式進(jìn)行,冒口切割在熱處理后進(jìn)行,主要采用氧——乙炔焰氣割的方法。鑄件熱處理的主要工藝參數(shù)是升降溫速度、保溫時間、冷卻方式。采用完全退火的熱處理方式。
在生產(chǎn)過程中,針對薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄件特點,采用合理的澆冒口系統(tǒng),實現(xiàn)同時凝固原則,解決鑄件的變形、裂紋問題,鑄件的工藝出品率提高了20%,滿足了高爐使用性能要求。