马 瑞，徐鹏波

(共享铸钢有限公司，宁夏银川750021）

0 前言

混流式水轮机是当今应用最普遍的水轮机机型，具有尺寸小、维护方便、效率高等特点[1]。转轮制造方式将转轮的上冠、下环、叶片作为一个整体进行铸造、加工成型。这种铸造成本包括树脂砂使用量、金属材料（金属方管、冷铁、加强筋）、砂箱场地以及大量的原辅材料，原材料消耗极多；且铸造整体出品率（铸件净重/铸件浇注重量）在30%～50%，冶炼出的钢水得到有效利用，人力资源调配和生产周期周转压力将增大。因此，研制新型水轮机造型方法已迫在眉睫。本文研究水轮机上冠下环铸件同步造型方法，旨在寻求一种能够缩短生产周期、降低生产成本、操作简便、能有效提高钢液出品率的铸造工艺方法。

1 现有方案介绍及分析

1.1 现有铸件生产技术要求及存在问题

如图1 所示的上冠铸件，上冠单独进行铸造生产时，其铸件轮廓尺寸约ø3000mm×1250mm，需配备相应匹配高度的砂箱，准备各口径浇注瓷管十余米，金属方管1t 以上，以及若干树脂砂。下环铸件单独造型时，铸件如图2 所示，轮廓尺寸约ø3400mm×650mm，所有辅助材料比上冠更高，且两种铸造工艺均需单独制作芯盒。

图1 上冠铸件图

图2 下环铸件图

现有的铸造工艺方案存在以下问题：

（1）同一水轮机组件交期相同，并行铸造占用生产资源过多，串行生产又拖慢生产周期，降低企业生竞争力。

（2）单独生产所需辅材及原材料消耗量大，成本超支严重。

（3）单件造型钢液出品率过低，而炼钢成本往往在铸造成本占主导地位。……