姚国涛

（晋能控股装备制造集团大同机电装备公司中央机厂，山西大同 037001）

0 引言

我厂是我煤矿集团唯一的一家铸造单位，主要生产各类液压支架的柱窝、柱帽和齿条，每年产量超过4000 t。随着煤炭向更深地层开采，液压支架的需求量在持续增多，柱窝柱帽产能也在逐年上涨。然而有关文献对液压支架柱窝生产的报道很少。本文结合我厂柱窝无冒口铸造的成功经验，对液压支架柱窝无冒口铸造作以探讨。

1 铸件概况及生产条件

1.1 铸件概况

液压支架柱窝属于大型铸件，其轮廓尺寸为670 mm×460 mm×190 mm，高宽比为0.4，平均壁厚为60 mm，平均模数为4.0，毛重为320 kg，材质为ZG30Cr，化学成分如表1所示。

表1 柱窝材料ZG30Cr化学成分质量分数 %

主要技术要求如下：1）内壁必须平整光滑，不得有粘砂、夹杂、气孔等缺陷；2）底侧内筋必须牢固，其筋内不得有裂纹、砂眼、缩孔等缺陷[1]。

1.2 生产条件

1）熔炼设备为1台5 t碱性电弧炉，钢水出炉温度为1550～1700 ℃；浇包为5 t底漏式钢水包[2]。

2）造型设备为20 t/h连续混砂机，水玻璃自硬砂造型，型砂与水玻璃比例为2.1%[3]。

3）砂箱材质为ZG270-500，壁厚为40 mm，外形尺寸（长×宽×高）为1600 mm×800 mm×600 mm。

4）箱紧固方式为卡子螺栓紧固。

2 铸造工艺

液压支架柱窝属于多型腔类铸件，一般采用环形浇口[4]，为补缩、通气、集渣在铸件顶部设置冒口或出气孔。我厂柱窝传统铸造工艺采用环形浇口，顶部设置冒口，工艺出品率一般在75%左右。但由于浇冒口设计不尽合理，加之钢水冶金质量、浇注温度及充型速度等生产条件的波动，常常在冒口根部出现缩孔或缩松缺陷[5]，需返修焊补。……