本發明涉及一種鑄造工藝，特別涉及一種高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝。
背景技術：
高鉻鑄鐵，一般指含cr量在11-30％之間，含c量在2.0-3.6％之間的白口鑄鐵合金。它具有比鋼合金更好的耐磨性、比一般白口鑄鐵更好的韌性和強度，同時它還具有良好的抗高溫性能和抗腐蝕性能，加之生產便捷、成本適中，而被譽為當代最優良的抗磨料磨損材料之一。
傳統的消失模鑄造是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。
然而，傳統的消失模鑄造工藝，空氣污染嚴重，鑄件表面粗糙，后續打磨工作量大，成本高。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種空氣污染更少、鑄件質量更高并且成本更低的高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝。
為了解決上述技術問題，本發明的高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝，包括如下步驟：模型制作，通過對泡塑板進行切割和黏接制作泡塑模型，將泡塑模型放入標準模具的型腔進行比對，通過電熱絲切割裝置對泡塑模型進行加工修正；模型組合成簇，將加工好的泡塑模型與澆冒口模型黏接組合，形成模型簇；模型簇烘烤，將模型簇放入烘干室烘干，烘干室溫度先從30℃逐漸升至60℃，升溫時間為20-30分鐘，然后從60℃逐漸降到30℃，降溫時間為20-30分鐘，從烘干室取出冷卻，烘干室換氣，依此重復烘烤3次；涂掛涂料，在完成烘烤后的模型簇表面涂上耐火涂料，然后放入烘烤房進行烘干，烘烤房溫度先從30℃逐漸升至50℃，升溫時間為4-5小時，然后從50℃逐漸降到30℃，降溫時間30-40分鐘，從烘烤房取出冷卻，烘烤房換氣，依此重復涂掛涂料三次；埋箱造型，將完成涂掛涂料的模型簇放入砂箱中，在模型簇周圍填入干砂并振實，在砂箱口覆蓋石棉布，石棉布上覆蓋塑料薄膜密封，放上澆口杯，對砂箱內的干砂抽真空；澆鑄置換，在負壓下進行高鉻鑄鐵金屬液澆鑄，模型簇受熱汽化，金屬液替換模型簇位置；落砂取件，鑄件冷卻后，釋放真空，翻箱倒出干砂，取出鑄件。
還包括砂處理的步驟：將使用過的干砂經過進料斗送入風送管道內，通過鼓風機對風送管道鼓風，在風送管道內對干砂進行傳送、干燥和揚塵，對揚塵依次進行濾網過濾、吸風機吸收和水沫消塵處理，將送風管道輸出干砂傳送到振動篩，通過振動篩對干砂進行粒度篩選和摩擦除雜，對振動篩產生的灰塵進行吸收和水沫消塵處理，依此重復砂處理2-3次。
還包括尾氣處理的步驟：首先對抽真空產生的尾氣進行水沫除塵，然后通過2-5級的活性炭吸收，最后排放。
所述標準模具為發泡法制作泡塑模型用的金屬模具。
所述電熱絲切割裝置包括操作臺、支撐桿、電熱絲、減速電機、轉動軸和固定架，所述支撐桿分別豎直固定于所述操作臺上，所述電熱絲兩端分別固定于所述支撐桿并水平拉直，所述減速電機固定于所述操作臺上，所述轉動軸連接于所述電機的轉軸上，所述固定架固定于所述轉動軸頂端，所述固定架用于固定泡塑模型。
所述烘干室的墻壁為雙層金屬板墻壁，所述烘干室內設置有電熱器和模型支架，所述烘干室頂部設置有排氣窗，所述排氣窗的開口大小可調，所述烘干室內還設置有換氣風扇。
所述風送管道水平設置，所述進料斗設置于所述風送管道的第一端的上側，風送管道的出料口設置于另一端的下側并連接有出料斗，所述鼓風機通過多個送風管以相同間隔均勻連接于所述風送管的下側壁，所述濾網設置于所述風送管道的上側壁，所述吸風機的進風口通過吸塵罩連接于所述濾網上，所述吸風機的出風口通過管道連接到水槽內的水下，所述水槽的水面處設置有水沫發生器，所述水沫發生器產生的水沫覆蓋水槽的水面。
所述尾氣處理的步驟通過尾氣處理系統實現，所述尾氣處理系統包括進氣管、水箱、泡沫發生器、收集罩、通氣管道、存儲箱和活性炭，所述進氣管連接于所述水箱內腔底部，所述泡沫發生器設置于所述水箱內腔上部，所述收集罩密封連接在所述水箱頂部開口上，所述通氣管道與所述收集罩頂部連通，所述存儲箱一端設置有進氣口并且另一端設置有出氣口，所述通氣管道與所述存儲箱的進氣口連通，所述活性炭放置在所述存儲箱內，所述存儲箱設置有密封箱門，所述存儲箱串聯設置有2-5個，存儲箱內的活性炭定期更換。
本發明具有以下有益效果：
1、采用泡塑板制作泡塑模型，通過標準模具對泡塑模型進行比對，一個標準模具多人使用，不僅可以提高標準模具的使用率，降低成本，而且使泡塑模具的制作更精準。
2、通過電熱絲切割裝置自動對泡塑模型進行加工，更省力、更精準、更高效。
3、對模型簇進行先升溫烘烤再降溫烘烤，溫度過渡更平穩，可以使模型簇中的水分蒸發更平穩，使模型簇中的水分蒸發更均勻，可以避免模型簇鼓泡和炸裂；在烘干室換氣后再烘烤，可以恢復烘干室內的空氣含量平衡，便于模型簇中的揮發物充分揮發；模型簇的水分和揮發氣體更少，可以減少對鑄件的影響，提高鑄件質量。
4、對涂料后的模型簇先升溫烘烤再降溫烘烤，溫度過渡更平穩，可以使耐火材料干燥更平穩，使耐火材料中的水分蒸發更均勻，避免涂料開裂和起泡；烘烤房換氣后再烘烤，可以調節烘烤房內的濕度平衡，避免涂料干燥過快而開裂；模型簇表面的涂料越光滑平整和越干燥，則鑄件表面質量越好，鑄件的打磨工作量更少。
5、在砂箱的干砂頂部先覆蓋石棉布，在覆蓋塑料薄膜密封，石棉布不僅可以對塑料薄膜隔熱而保護塑料薄膜，避免塑料薄膜燒壞漏氣，而且石棉布較為柔軟，便于砂箱抽真空時結合塑料薄膜緊密壓實干砂。
6、在砂處理過程中，通過風送管道對干砂進行傳送、干燥和揚塵，設備更精簡，機械成本更低，工作效率更高；對揚塵依次進行濾網過濾、吸風機吸收和水沫消塵處理，揚塵處理更高效，更環保；通過振動篩對干砂進行粒度篩選和摩擦除雜，使得干砂的純度更高、干砂的吸水性更低；對振動篩產生的灰塵進行吸收和水沫消塵處理，可以減少空氣污染。
7、對抽真空產生的尾氣進行水沫除塵，然后通過2-5級的活性炭吸收尾氣，使得排出尾氣中的粉塵和有害氣體更少，更環保。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明做詳細描述：
本發明的高鉻耐磨鑄件的消失模鑄造工藝，包括如下步驟：
模型制作，通過對泡塑板進行切割和黏接組合，制作與鑄件尺寸和形狀相近似的泡塑模型，將泡塑模型放入標準模具的型腔進行比對，檢查不匹配的區域，然后通過電熱絲切割裝置對泡塑模型進行加工修正，直到泡塑模型與標準模具的型腔相適配；
模型組合成簇，將加工好的泡塑模型與澆冒口模型黏接組合，形成模型簇；
模型簇烘烤，將模型簇放入烘干室烘干，烘干室溫度先從30℃逐漸升至60℃，升溫時間為20-30分鐘，然后從60℃逐漸降到30℃，降溫時間為20-30分鐘，從烘干室取出冷卻，烘干室換氣，依此重復烘烤3次，充分烘干模型簇內外的水分以及充分揮發模型簇黏接處的膠水中的可揮發氣體；
涂掛涂料，在完成模型簇烘烤后的模型簇表面涂上耐火涂料，然后放入烘烤房進行烘干，烘烤房溫度先從30℃逐漸升至50℃，升溫時間為4-5小時，然后從50℃逐漸降到30℃，降溫時間30-40分鐘，從烘烤房取出冷卻，烘烤房換氣，依此重復涂掛涂料三次，使耐火涂料干透，厚度增加，更堅固；
埋箱造型，將完成涂掛涂料的模型簇放入砂箱中，在模型簇底部、頂部、側部等周圍區域填入干砂并振實，在砂箱口的干砂上覆蓋石棉布，石棉布上覆蓋塑料薄膜密封，放上澆口杯用于澆鑄，對砂箱內的干砂抽真空，塑料薄膜和石棉布緊貼砂箱頂部的干砂，使干砂進一步緊實；
澆鑄置換，保持對砂箱抽真空，在負壓下進行高鉻鑄鐵金屬液澆鑄，模型簇受熱汽化，金屬液替換模型簇位置；
落砂取件，鑄件冷卻后，釋放真空，翻箱倒出干砂，取出鑄件。
在其中一個實施方式中，還包括砂處理的步驟：將使用過的干砂經過進料斗送入風送管道內，通過鼓風機對風送管道鼓風，在風送管道內對干砂進行傳送、干燥和揚塵，對揚塵依次進行濾網過濾、吸風機吸收和水沫消塵處理，將送風管道輸出的干砂傳送到振動篩，通過振動篩對干砂進行粒度篩選和摩擦除雜，對振動篩產生的灰塵進行吸收和水沫消塵處理，依此重復砂處理2-3次，更徹底地去除干砂中混入的耐火涂料、高鉻鑄鐵灰屑、泡塑模具灰燼等，提高干砂的純度。
在其中一個實施例中，還包括尾氣處理的步驟：首先對抽真空產生的尾氣進行水沫除塵，然后通過2-5級的活性炭吸收，最后排放，其中活性炭定期更換，如此可以減少毒氣排放，減少空氣污染。
在其中一個實施例中，標準模具為用于泡塑珠粒發泡制作泡塑模型的金屬模具。借用該金屬模具用于泡塑板切割組合制作泡塑模型中的模型比對，不僅使泡塑模型制作更方便和更準確，而且一個金屬模具可以多個人共用，提高了金屬模具的利用率，避免了多個金屬模具的制作，降低了成本，提高了效率。
在其中一個實施例中，電熱絲切割裝置包括操作臺、支撐桿、電熱絲、減速電機、轉動軸和固定架，支撐桿分別豎直固定于操作臺上，電熱絲兩端分別固定于支撐桿并水平拉直，減速電機固定于操作臺上，轉動軸連接于電機的轉軸上，固定架固定于轉動軸頂端，固定架用于固定泡塑模型。通過電機驅動泡塑模型移動而受到電熱絲切割，不用人工手持操作，使泡塑模型加工更準確、更省力、更方便。
在其中一個實施例中，烘干室的墻壁為雙層金屬板墻壁，隔熱保溫效果更好。烘干室內設置有電熱器和模型支架。烘干室頂部設置有排氣窗，排氣窗用于排濕和空氣流動，排氣窗的開口大小可調，根據排濕需要和調溫需求調節排氣窗開口大小，加快濕氣排出，加速溫度調節。烘干室內還設置有換氣風扇，啟動換氣風扇將烘干室內的熱空氣吹出室外，室外的冷空氣自動進入烘干室內，從而得到換氣，換氣效率高。通過換氣可以調節烘干室內的空氣組分，降低室內空氣中揮發物的濃度，便于模型簇中的可揮發物進一步揮發，從而提高烘干室對模型簇的烘烤效率和烘烤效果。
在其中一個實施例中，風送管道水平設置，進料斗設置于風送管道的第一端的上側，風送管道的出料口設置于另一端的下側并連接有出料斗。鼓風機通過多個送風管以相同間隔均勻連接于風送管的下側壁，通過鼓風機的氣流翻動風送管道中的干砂，使干砂得到風送、揚塵和干燥。濾網設置于風送管道的上側壁，濾網阻擋干砂以避免干砂被吸風機吸走。吸風機的進風口通過吸塵罩連接于濾網上，通過吸塵罩吸收揚塵，吸入面積更大。吸風機的出風口通過管道連接到水槽內的水下，在水下預沉淀顆粒較大的揚塵。水槽的水面處設置有水沫發生器，水沫發生器產生的水沫覆蓋水槽的水面。水沫發生器通過多個細小噴孔向水中噴射水氣混合物而產生水沫，水沫不斷消失和不斷產生。水沫發生器的水沫可以對鼓泡上升的含揚塵空氣進一步過濾，而水沫發生器噴出的水氣混合物可以沖擊含揚塵空氣在水中產生的大水泡，使大氣泡分解得到更小的水泡，便于含揚塵的空氣與水充分接觸而徹底過濾揚塵。
在其中一個實施例中，尾氣處理的步驟通過尾氣處理系統實現，尾氣處理系統包括進氣管、水箱、泡沫發生器、收集罩、通氣管道、存儲箱和活性炭。進氣管連接于水箱內腔底部，將尾氣通入水箱內的水底進行首次過濾。泡沫發生器設置于水箱內腔上部，泡沫發生器中存儲有泡沫發生液，通過向泡沫發生液吹氣，不斷產生泡沫覆蓋水面，彌補消失的泡沫。收集罩密封連接在水箱頂部開口上，通氣管道與收集罩頂部連通。存儲箱一端設置有進氣口并且另一端設置有出氣口，存儲箱的進氣口與通氣管道連通?；钚蕴糠胖迷诖鎯ο鋬?，存儲箱設置有密封箱門，存儲箱串聯設置有2-5個。經過水箱的水和水面的泡沫過濾的尾氣，通過收集罩和通氣管道進入存儲箱。存儲箱內的活性炭吸收廢氣中的有害氣體。經過2-5級的活性炭吸收有害氣體，使得尾氣排出后更清潔。打開存儲箱的密封箱門，可以更換活性炭。定期更換存儲箱內的活性炭，以提高活性炭對有害氣體的吸收率，提高排出氣體的清潔度，減少尾氣污染。