因合金耐磨板成本高昂，使合金耐磨板在澆注后的縮孔和成材率倍受廣大生產(chǎn)廠家的關(guān)注。統(tǒng)計(jì)表明，在鑄件生產(chǎn)中，采用普通冒口，鑄件在凝固后的縮孔體積僅占冒口體積的10%～14%，真正用于補(bǔ)縮鑄件的只占6%～10%；采用保溫冒口，則可將冒口的補(bǔ)縮效率提高到20%～25%；而集保溫與發(fā)熱于一體的發(fā)熱保溫冒口，可將冒口的補(bǔ)縮效率提高至45%。與普通鑄件生產(chǎn)不同，在合金耐磨板工業(yè)熔煉生產(chǎn)中，大多數(shù)生產(chǎn)廠家都在使用普通保溫冒口進(jìn)行澆注，縮孔較大和成材率不高的問(wèn)題普遍存在。因此，科研人員借鑒鑄件的生產(chǎn)思路，設(shè)計(jì)制作了一種集發(fā)熱與保溫一體的發(fā)熱保溫冒口，并將其應(yīng)用于VIDP型4.5t真空感應(yīng)熔煉爐澆注合金耐磨板的生產(chǎn)中。
發(fā)熱保溫冒口的熱量來(lái)源主要是通過(guò)鋁粉的氧化過(guò)程（典型的是鋁熱反應(yīng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，經(jīng)過(guò)效果對(duì)比和成本分析，最終確定發(fā)熱保溫冒口成分為（w%）：煤粉灰10～20，鋁粉35～50，助燃劑2～10，樹(shù)脂8～17，剛玉粉20～30，纖維粉7～15，檸檬酸0～1。實(shí)驗(yàn)中使用內(nèi)腔尺寸為Φ360mm×2800mm的哈呋鑄鐵模，根據(jù)與其配套的鑄鐵冒口套內(nèi)腔尺寸Φ380mm×300mm。
在不影響澆注的前提下，對(duì)此發(fā)熱保溫冒口選用了上小下大的設(shè)計(jì)，內(nèi)壁縱向錐度為4°，減小冒口處鋼液液面散熱面積，有助于延長(zhǎng)冒口處鋼液的凝固時(shí)間；還有利于減小鋼液在冒口內(nèi)壁上的粘附力，使冒口處的鋼液由于重力作用更易于往下移動(dòng)和補(bǔ)縮；也有利于提高脫模效率。此冒口采取整體增大壁厚的設(shè)計(jì)，是為保證此發(fā)熱保溫冒口與鋼液接觸時(shí)發(fā)熱更充分，保溫更持久，以延長(zhǎng)鋼液補(bǔ)縮時(shí)間；同時(shí)隨著冒口處鋼液液態(tài)時(shí)間的延長(zhǎng)，有助于鋼液中夾雜物的上浮，在一定程度上可以起到凈化鋼液的作用。
實(shí)驗(yàn)冶煉合金耐磨板為Incoloy825、Inconel625和Inconel718各一爐。根據(jù)投爐量和冒口切除的重量，不計(jì)正常熔煉損耗，3爐合金耐磨板的真空錠成材率分別為96.1%、95.9%和95.0%。試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1）新制作的發(fā)熱保溫冒口，成品率高，質(zhì)量好，機(jī)械化程度較高，省時(shí)省力。
?。?）應(yīng)用新制作的發(fā)熱保溫冒口，有利于增加冒口處合金液凝固時(shí)間，改善補(bǔ)縮情況，合金錠一次縮孔由深V型變?yōu)閁型；二次縮孔體積大幅減小，且位置上移明顯。
?。?）在真空感應(yīng)熔煉爐澆注合金耐磨板，使用發(fā)熱保溫冒口，能顯著提高真空錠成材率，提高幅度達(dá)到2%～3%，降本增效明顯。