不锈钢封头的铸造工艺

不锈钢封头一种被称为“炼镁还原罐”的圆柱形长体耐热钢罐是皮江法炼镁过程中还原工序的重要单元设备,是易消耗件。典型的炼镁还原罐主体结构由封头(球形底端) 和筒体组成。其工作条件恶劣,一般是在1180～1200 ℃的罐内抽真空的条件下进行工作,所以要求还原罐应具有的性能和高温强度。根据还原罐的工作条件及要求,还原罐的材质选用ZG35Cr24Ni7SiN 耐热不锈钢。封头重量约45kg ,采用砂型铸造,用0. 5t/ h 工频炉熔炼钢液。铸件技术条件要求,所有表面全部机械加工,机加工表面不得出现夹砂、夹渣、气孔、缩孔、裂纹等铸造缺陷。

不锈钢封头原工艺方案
考虑到ZG35Cr24Ni7SiN 耐热不锈钢的浇注温度较高( ≥1570 ℃) ,决定采用(40/ 70) 石英砂粘土表干型铸造工艺,石英砂SiO2 的含量≥96 %。型砂配方为新砂100 %、膨润土9 %～11 %及水4 %～4. 7 % ,造型时用风动捣固机捣砂,铸型表面刷石英粉涂料。合箱浇注前铸型表面用喷灯烘干。

新工艺方案
新方案采用水玻璃自硬砂面砂与背砂相结合的造型方法,背砂配方为新砂(40/ 70) 100 %、新型水玻璃2. 5 %～3. 5 %、酯类固化剂(占粘结剂) 10 %～15 %;面砂采用锆英覆膜砂,其配比为: 原砂(100/ 200) 100 %、树脂1. 5 %、乌洛脱品12 %、强韧剂7 %、硬脂酸钙0. 3 %、水1 %。造型时用风动捣固机捣砂,砂型造好后进炉烘干、硬化,浇注前合型。熔炼方法及钢液浇注温度与原方案相同,根据耐热钢冷却快并易氧化形成氧化铬膜,所以应快浇。浇注后期,从冒口补充钢液,并于开浇完后在浇冒口处覆盖一层珍珠岩保温,以充分发挥冒口的补缩作用。浇注后4h 开箱清理。