一种中温不透气模壳不锈钢精密铸造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不锈钢的铸造方法，具体涉及一种中温不透气模壳不锈钢精密铸造方法。
【背景技术】
[0002]不锈钢耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。因不锈钢不易产生腐蚀、锈蚀或磨损，其是建筑用金属材料中强度最高的材料之一，其能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。
[0003]目前，不锈钢的铸造工艺中普遍存在一些问题，如:耗能高，不锈钢材料熔炼炉的耗能即熔钢耗能，不锈钢材料要达到1600°C才能熔化为液态。此外，焙烧模壳炉炉膛内温度达到1050°C至1250°C时，才能进行浇注，而在炉膛自然降温后，要从新加热到1050°C才可以浇注，由此看来此耗能是比较大的。
[0004]普遍使用的蜡模组件中，铸件蜡模使用水平而疏散的排列方式，中间开孔的设计，蜡模组件的设计理念是为了受热均衡，方便排放空气，减少钢水的流动距离。但由于传统的排列方式都是采用水平排列，钢水流淌缺乏压力，在铸件蜡模的边角地方，往往由于钢水无法浇注饱满，而形成废品，废品率常常达到11%左右。同时水平排列不利于铸件蜡模内空气的排放，常常造成空气排放不彻底，而模壳的温度又比较高，高温能分解模壳材料的结晶水生成氧气，与钢水的表面发生氧化反应，使铸件表面产生小麻点，严重的产生蜂窝，严重影响产品的质量。
[0005]此外，在不锈钢生产中，由于模壳对耐火材料的要求比较高，这造成了生产原料的成本高，为了满足模壳焙烧炉炉膛温度高，模壳透气性好的工艺要求，模壳使用的耐火材料要求能耐高温，透气性好，目前通常使用的材料是锆英砂(粉)，但其价格比较昂贵。昂贵的原料大大提高了铸件的成本，降低了商家的利益。
[0006]而铸造车间室内温度主要受熔炼炉和模壳焙烧炉的共同影响，而模壳焙烧炉炉体大，操作过程中裸露时间长，是车间高温的主要来源，工作车间的温度过高，工人的劳动强度比较大，工作效率低。
【发明内容】
[0007]为了避免现有技术中存在的缺点，本发明提供了一种能降低能耗、提高生产率和产品质量，节约模壳耐火材料成本的中温不透气模壳不锈钢精密铸造方法。
[0008]本发明所采用的技术方案为:
[0009]—种中温不透气模壳不锈钢精密铸造方法，包括以下步骤:
[0010](I)制作模壳；
[0011](2)焙烧模壳，向焙烧后的模壳中浇注钢水；
[0012](3)步骤(2)中浇注成型后，冷却得铸件不锈钢产品。
[0013]进一步地，步骤(I)中制作模壳包括以下步骤，
[0014](I)制作铸件凹模和模头凹模；
[0015](2)向铸件凹模和模头凹模中射蜡分别得铸件蜡模和模头蜡模；
[0016](3)将铸件蜡模焊接在模头蜡模上形成蜡样组件；
[0017](4)将蜡样组件进行包浆，得蜡样组件模；
[0018](5)将经过包浆后的蜡样组件模进行脱蜡，得模壳。
[0019]进一步地，步骤(2)中当焙烧模壳的焙烧炉炉膛温度达到600-800°C时，向模壳中浇注钢水。普通工艺焙烧模壳的浇注最低临界温度为1050°C，而本发明所述的方法中使用的浇注温度为600-800°C，当焙烧炉炉膛温度达到600-800°C时，将模壳出炉进行浇注，在这个过程中，焙烧炉炉膛会自动降温，然后将下一批模壳进炉时，再加热到600-800°C即可，这在整体上降低了焙烧模壳的温度，有效的进行了节能，且不影响铸件的质量。
[0020]进一步地，步骤(3)中将铸件蜡模垂直于模头蜡模进行焊接。普通的铸件蜡模使用水平排列的方式，且由于相邻铸件蜡模模壳之间要留排气间隙，排列比较疏松。本发明所述的方法是模壳壳体不透气的，铸件蜡模模壳之间可以重叠不留排气间隙，采用铸件蜡模垂直的排列方式，使铸件蜡模之间排列紧凑，相对于普通的水平排列方式，同一体积的蜡模组件，可以增加25%的铸件蜡模。即是在模壳焙烧时，同一焙烧炉相同的耗能可以增加25%可供浇注的铸件型仓，大大提高生产效率，节约模壳焙烧能耗25%。在模壳内铸件型仓形成的铸件即为产品，其余的则是模头，铸件产品所用的钢水占整个模壳浇注钢水的总量的百分比，即是产品率，行业内叫出水率。普通的水平排列方式，排列比较疏松，模头所占的比例比较高，降低了产品率。
[0021 ]进一步地，步骤(4)中所述包浆包括以下步骤:将白刚玉和石英砂混合材料粉加硅溶胶调成浆均匀淋涂在蜡样组件上作为面浆，再均匀喷洒一层白刚玉和石英砂混合材料砂作为背砂，形成第一层包浆;待第一层包浆干燥后，将莫来砂粉加硅溶胶调成浆均匀淋涂在第一层包浆上，再均匀喷洒一层莫来砂形成第二层包浆;待第二层包浆干燥后，将莫来砂粉加硅溶胶调成浆均匀淋涂在第二层包浆上，再均匀喷洒一层模壳回收再生料砂形成第三层包浆;待第三层包浆干燥后，将莫来砂粉加硅溶胶调成浆均匀淋涂在第三层包浆上，再均匀喷洒一层模壳回收再生料砂形成第四层包浆;待第四层包浆干燥后，将莫来砂粉加硅溶胶调成浆均匀淋涂在第四层包浆上，实现对蜡样组件的包浆。通过对蜡样组件的包浆，要求模壳要达到一定的强度和承载力，制作出蜡样组件模。普通工艺在进行蜡样组件包浆时，对包浆材料的要求比较高，需要包浆材料能耐高温且透气性好，第一层的面浆和背砂分别采用的是锆英砂粉和锆英砂，而锆英(粉)砂的价格比较昂贵。而本发明所述的方法，第一层的面浆和背砂分别采用的是白刚玉和石英砂混合材料粉和白刚玉和石英砂混合材料砂，白刚玉和石英砂混合材料的价格远远低于锆英(粉)砂的价格，白刚玉和石英砂混合材料的耐火温度虽没有锆英(粉)砂的耐火温度高，但是在本发明所述的方法，其模壳焙烧温度已经降低，所以不影响其使用效果。同时本发明模壳是不透气的，白刚玉和石英砂混合材料正好能达到要求。直接将莫来砂粉浆淋涂在第四层包浆上，不再喷背砂，这样做可以将最后层的背砂粘结在一起，防止其掉砂。作为比较优选的方案，白刚玉和石英砂的比例是80: 20?60: 40。
[0022]浇注成型后的铸件模壳自然冷却后，使用机械振碎铸件模壳，分离出不锈钢铸件和模壳废料，然后再将铸件产品和铸件模头分开，而铸件模头和不合格的铸件产品则重新回炉，模壳的废料回收加工用作第三、第四层包浆的背砂，既节约成本又环保。
[0023]进一步地，所述模头蜡模上设置有骨架，所述铸件蜡模以骨架的中轴线为对称轴对称固定在骨架的两侧，对称设置在骨架两侧的所述铸件蜡模之间具有夹角。
[0024]进一步地，沿所述骨架的长度方向设置有若干组对称设置的所述铸件蜡模，若干组对称设置在骨架两侧的所述铸件蜡模之间的夹角均相同。
[0025]进一步地，所述骨架的数量为若干层，若干所述骨架位于同一竖直面上，且由上至下平行设置。
[0026]进一步地，固定在上层所述骨架的所述铸件蜡模之间的夹角比固定在下层所述骨架的所述铸件蜡模之间的夹角大。即