提高熔铸耐火材料制品冒口补缩效率途径的探讨

熔铸耐火材料制品冒口是只为避免制品出现缺陷而附加在制品上方或侧面的补充部分。冒口的主要作用是补缩，并在浇铸时作为重要的排气孔通道。熔铸耐火材料制品的冒口按材质分有砂型冒口、铸铁冒口、石墨冒口等，主要是用砂型冒口；按浇铸工艺方法分普通浇铸PT、倾斜浇铸QX、准无缩孔浇铸ZWS、无缩孔浇铸WS冒口。提高冒口的补缩效率，意味着在保证熔铸耐火材料制品无或少缩孔、缩松，满足熔铸耐火材料制品质量要求的情况下，采用各种有效的工艺措施，减少冒口的尺寸和数量，节约熔液以节约制造成本，从而可以提高熔铸耐火材料制品的合格率和生产效益。冒口补缩原理：一般设计部门在熔铸耐火材料制品已经设计冒口位置。原则上，在熔铸耐火材料制品铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒口，是防止缩孔、缩松的有效措施。冒口的尺寸应保证冒口比其要补缩的部位凝固得晚，并有足够的熔液供给。采用“顺序凝固原则”，在制品上建立一个从远离冒口的部分到冒口之间逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口处向冒口方向顺序地凝固，即远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。冒口的设计：熔铸耐火材料制品冒口尺寸主要指它的根部宽度和高度，如图1所示。冒口尺寸过大，虽然能满足制品补缩要求，但是增加制品成本；尺寸过小，制品会产生缩松和缩孔。因此，正确地确定冒口的尺寸，对于提高制品质量和降低成本，具有重要意义。图1几种浇铸工艺冒口剖面示意图提高冒口补缩效率的途径：（1）合理加高冒口，提高冒口内熔液的补缩压力。采用自然压力冒口以及钢钎上下捣冒口的操作来实现。浇注后，冒口表面结壳，外界大气压力作用在冒口内部熔液液面上，形成由大气压力和冒口液柱重力共同作用的补缩压力，增强了补缩效果。在铸型冒口浇满后，用钢钎上下捣动其中的熔液表面，避免冒口顶面过早凝固结壳，使大气压力长时间作用在冒口的熔液液面上，加大大气压力冒口的补缩效果。（2）采用发热冒口，延长冒口的凝固时间。延长冒口的凝固时间方法：冒口上撒保温剂、发热剂，采用发热冒口、保温冒口、电弧加热冒口等。普通冒口凝固较快，冒口中凝固较早的熔液不具补缩作用。为改善冒口的补缩条件和提高其补缩效率，可采用发热冒口。冒口上覆盖发热剂，或铸型上安装用发热及保温材料做成的，其内壁与冒口部分外形相同的套的冒口为发热冒口。由于发热材料的放热反应，延缓了冒口的凝固速度，从而使冒口内熔液利用率显著提高。如图2所示。

图2发热保温冒口（3）实行二次补浇铸，增加冒口热能。自然压力冒口浇注后，冒口表面结壳，用钢钎上下捣动其中的熔液表面，如此重复多次，经过一定时间，最后打完冒口后再补浇熔液，这样也大大提高冒口的补缩效果。二次补浇其实不仅是补浇熔液而是补浇熔液来增加冒口热能，所以，其作用同发热冒口作用。实际上，在70～80min内进行热熔液补浇，可以制得容重为3.7g/m3以上的AZS33WS砖。（4）控制制品铸件保温工艺，增长冒口补缩距离。如合理使用补贴、冷铁，能使冒口的补缩距离增长，从而可使冒口的数量减少。熔液通过冒口进入型腔，能使冒口造型材料被大量流过的熔液预热，使冒口内熔液的温度较高，从而降低冒口的凝固速度，使冒口的补缩效率得到提高。通过分析可以得出：浇铸冒口是浇铸工艺的重要组成部分。提高熔铸耐火材料制品冒口补缩效率途径有：合理加高冒口，提高冒口内熔液的补缩压力；采用发热冒口，延长冒