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澆鑄

配合料在電弧爐中經(jīng)過(guò)熔化和精煉階段后達(dá)到澆鑄標(biāo)準(zhǔn)以后，將將熔融液由電爐直接澆入鑄型的操作過(guò)程稱(chēng)為澆鑄。此過(guò)程雖然短暫，但每一步都關(guān)系到最后產(chǎn)品的質(zhì)量，是一個(gè)復(fù)雜的工藝階段。這里只介紹一下我國(guó)熔鑄耐火磚常用的幾種方法：

01 澆鑄的方法

普通澆鑄法(代號(hào)：中國(guó)PT，康寧、旭、東芝RC，西普RN):鑄件采用普通的冒口澆鑄，并在熱態(tài)時(shí)鏟除冒口，其斷面分為兩個(gè)部分，一部分先固化，結(jié)晶細(xì)密，該區(qū)占鑄件厚度的40%-50%，另一部分后固化，存在縮孔和粗大結(jié)晶。用這種方法澆鑄的磚價(jià)格較低，多用于窯的上部結(jié)構(gòu)，澄清池壁等處。

傾斜澆鑄法(代號(hào)：中國(guó)QX，康寧TA、旭TC、東芝TCL，西普RO):傾斜澆鑄法是在澆鑄之前將鑄型造成一個(gè)角度，并將冒口放到鑄型的一端進(jìn)行澆鑄，這樣既能在T部得到一個(gè)致密區(qū)，又可利用普通模具在T方向上得到較高的精確度。所以用這種鑄件砌筑池壁時(shí)，便可利用它的高度。

無(wú)縮孔澆鑄(代號(hào)：中國(guó)WS，康寧VF、旭VF、東芝DCL，澆鑄，將縮孔集中在某一區(qū)域內(nèi)，退火后用金剛石鋸把他切除，剩余的有用部分成分均勻，組織致密，其平均體積密度接近理論密度;另一種是切割鑄腿法：從減少切割面積出發(fā)，將鑄件澆鑄成“L”型，使縮孔的絕大部分集中在“L”較小的腿上，此腿體積占鑄件總體積的60%，整個(gè)鑄件在退火時(shí)一直埋在保溫材料里，并保持傾斜以促使縮孔向腿上集中。這種工藝由于切割代價(jià)高-金剛石鋸切割費(fèi)用一般都高于鑄件本體的價(jià)格，顧只有在個(gè)別情況下采用。

02 澆鑄過(guò)程的特征

在澆鑄過(guò)程中，熔融液與鑄型之間進(jìn)行著劇烈的熱交換過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。澆鑄時(shí)熔融液溫度很高，與鑄型之間有很大的溫差，所以澆鑄過(guò)程中，熔融液不斷冷卻，溫度降低，而鑄型被加熱，鑄型材料組成物分解氣化，與熔融液進(jìn)行某些化學(xué)反應(yīng)，使型腔內(nèi)氣壓增加，對(duì)充型不利。嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)漲型，是鑄件有氣孔層或澆鑄不足等缺陷。

熔融液澆鑄過(guò)程是不穩(wěn)定的過(guò)程，澆鑄流股的沖擊和流量的不勻等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件產(chǎn)生鼓包、冷隔、鑄口所在面空殼等缺陷。

熔融液充填砂型的過(guò)程，相似于充填多孔容器，因?yàn)樯靶捅谟幸欢ǖ耐笟庑?，如果型腔?nèi)的壓力低于型壁內(nèi)的氣壓，則熔體會(huì)吸入外界氣體造成氣孔等缺陷，反之，熔融液會(huì)被壓入型壁孔隙中，造成嚴(yán)重附砂。

澆鑄過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)鑄件的溫度分布有顯著影響。

03 澆鑄工藝包括澆鑄溫度、澆鑄速度、澆鑄時(shí)間和補(bǔ)澆

1、澆鑄溫度

澆鑄溫度是爐內(nèi)熔液澆入鑄型時(shí)的溫度，一般是用光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量靠近爐嘴處的流股溫度。AZS磚強(qiáng)化熔融時(shí)，澆鑄溫度可達(dá)1820-1840度。熔體的黏度取決于熔體的化學(xué)成分和溫度，而熔體的組分決定于配方，因而溫度起重要作用，熔體的溫度越高，其黏度越低，因而流動(dòng)性越好，充型能力越強(qiáng)。但并非澆鑄溫度越高越好，如果澆鑄溫度過(guò)高，使鑄件與模型之間的溫差減小，由表向里的凝固區(qū)的寬度增大，凝固收縮速度加快。在收縮應(yīng)力增大的同時(shí)，初期晶粒粗化，成分偏析，在鑄件的核心部位最后凝固時(shí)極易產(chǎn)生熱裂，大二后的鑄件更是如此的。因此應(yīng)根據(jù)鑄件的大小及形狀規(guī)定一個(gè)澆鑄溫度上限，防止開(kāi)裂，同時(shí)還要規(guī)定一個(gè)下限防止充型能力不足。

2、澆鑄速度和澆鑄時(shí)間

澆鑄速度決定了澆鑄時(shí)間。沒(méi)個(gè)鑄件都有最佳澆鑄時(shí)間，澆鑄時(shí)間不當(dāng)會(huì)使逐漸產(chǎn)生很多缺陷。如果澆鑄速度過(guò)快則流股粗，流速快，對(duì)鑄模的沖擊力大，鑄模的一部分被沖破或熔融，是該部分鑄件產(chǎn)生突起。此外，粗大的熔體快速澆入鑄模時(shí)，一部分氣體被帶入鑄模中并迅速上升到模型的頂蓋。此時(shí)，接觸頂蓋的熔體已形成薄殼，在薄殼下充滿(mǎn)氣體，形成所謂的空殼。同時(shí)，帶入的氣體也容易在鑄型中形成氣泡。除了氣體以外，高速澆入的粗大流股還可能將爐嘴區(qū)的生料帶入熔體內(nèi)，在熔體中形成夾雜。相反，如果澆鑄速度太慢，也會(huì)產(chǎn)生諸如邊角疏松、節(jié)疤、夾砂以及澆不足等缺陷。當(dāng)澆注速度慢，流股很細(xì)時(shí)，先澆入模型中的熔體凝固成小球，充至邊角，造成邊角疏松。如果先澆入的熔體已凝固成薄殼，向內(nèi)收縮。后澆入的熔體進(jìn)入到薄殼與模型之間的縫隙內(nèi)形成表面疤痕。

同時(shí)，如果流股太細(xì)，熔體在為達(dá)到邊角時(shí)已凝固，造成澆不足。而且，由于澆鑄的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，模蓋的烘烤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易剝落掉入熔體中造成夾砂。

3、補(bǔ)澆

鑄件澆鑄完畢，冷縮一段時(shí)間后，在其出現(xiàn)的縮孔里再鑄滿(mǎn)熔液，這一操作過(guò)程成為補(bǔ)澆。通常小型磚凝固很快，不能補(bǔ)澆，中型磚可以補(bǔ)澆，間隔時(shí)間較短，只有大型磚補(bǔ)澆時(shí)間較長(zhǎng)。補(bǔ)澆是減小鑄件縮孔，提高容重的有效手段之一，它實(shí)際上相當(dāng)于擴(kuò)大了冒口的容積，操作的關(guān)鍵在于控制補(bǔ)澆的最適宜時(shí)間。實(shí)現(xiàn)連續(xù)的多次補(bǔ)澆是提高產(chǎn)品容重的重要方法。