CN110586923A - 一种冶金用下料口的铸造***及铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金下料口铸造技术领域,公开了一种冶金用下料口的铸造***及铸造方法,其中所述铸造***包括专用砂箱,以及与之适配的浇注***,且专用砂箱上设有冒口,所述专用砂箱内设有铸件产品型腔,且型腔内预埋有弯管,所述弯管完全限定于专用砂箱内部,且弯管的内部填充有耐火激冷混合物,以形成对弯管的冷却支撑;所述耐火激冷混合物主要由铬矿砂与石墨混合而成;本发明基于铬矿砂和石墨的混合物对弯管进行填充,使得弯管在不需要外设水冷***的情况下也能满足铸造需求,从而有效简化整体铸造***;上述铬矿砂为常用的激冷材料,能有效保证弯管内部的低温性,避免在浇注过程中出现弯管熔穿的现象。
Description
技术领域
本发明属于冶金下料口铸造技术领域,具体涉及一种冶金用下料口的铸造***及铸造方法。
背景技术
冶金高炉设备用下料口是高炉冶炼整体***的重要组成部分,承担着高炉炼钢过程中合金料的加入。在实际应用中,下料应用工况复杂,产品长期处在高温、高压气体的不断冲刷、以及频繁的热交换状态中;因此,在产品铸造过程中,对下料口的产品质量具有非常高的要求;另外,产品本身内部存在多条冷却水通道,以保证使用过程中产品温度能保持低温状态,因此,又导致产品结构复杂,使得产品铸造难度较大。
对于上述下料口的传统铸造工艺如图1所示:采用水平分型的方式,并配用专用砂箱(1a,1b),在砂箱上制作通水孔,砂箱型腔内部预埋弯管(2),弯管(2)通过通水孔伸出砂箱;另外,在砂箱外部设置外冷却循环***,并与伸出的弯管(2)相连;具体,在浇注过程中冷却水持续从外冷却循环***进入弯管中,以保证弯管在浇注过程中不熔化。
但是,采用上述铸造方法存在一定的缺陷:例如1、需要制作一整套专用水冷工装,且工装造型复杂,制作难度较大,使得产品的生产效率低、并增加了产品生产成本;2、浇注过程中对水冷工艺要求非常严格,且容易因弯管漏水而出现喷爆现象,导致产品报废甚至出现安全事故;3、循环水冷工艺容易导致成型后的产品与弯管之间存在接触间隙,使得产品在使用过程中的冷却效果较差,由此对产品的使用寿命产生一定影响。
发明内容
鉴于此,本发明的有必要提供一种冶金用下料口的铸造***及铸造方法,以解决现有下料口铸造工艺中存在的造型复杂、生产效率低、生产成本高、容易出现喷爆等缺陷。
1、一种冶金用下料口的铸造***,包括专用砂箱,以及与之适配的浇注***,且专用砂箱上设有冒口,所述专用砂箱内设有铸件产品型腔,且型腔内预埋有弯管,所述弯管完全限定于专用砂箱内部,且弯管的内部填充有耐火激冷混合物,以形成对弯管的冷却支撑。
优选的,所述耐火激冷混合物主要由铬矿砂与石墨混合而成,且铬矿砂与石墨的重量混合比为1∶1。
优选的,所述专用砂箱采用水平分型,所述冒口设置于水平分型的上方,所述浇注***的内浇口设置于水平分型面上,所述弯管共设有两个,分别位于水平分型面的两侧。
基于水平分型,所述专用砂箱包括上箱和下箱,使得专用砂箱内的铸件产品型腔构成上型腔和下型腔,且两个弯管分别预埋于上型腔和下型腔内。
2、基于上述***构成的一种冶金用下料口的铸造方法,包括如下步骤:
S1.制备耐火激冷混合物:按照1∶1的重量比均匀混合铬矿砂和石墨;
S2.依据待铸造的下料口尺寸选取两根弯管,并在两根弯管内紧实的填入耐火激冷混合物;
S3.依据水平分型确定待铸造的下料口的上型和下型;
S4.依据上型和下型构建专用砂箱的型腔造型;
S5.将步骤S2中所获得的两根弯管分别固定至专用砂箱的上型腔和下型腔内,且保证两根弯管完全埋入至专用砂箱的内部;
S6.确定浇注位置:在专用砂箱的水平分型面上设置内浇口;
S7.确定浇注***,并实现浇注***的铺设以及与内浇口之间的连接,保证钢液沿水平分型面分别进入两侧型腔中;
S8.钢液凝固成型,去除专用砂箱和耐火激冷混合物,即获得带有弯管的下料口铸件。
本发明的技术效果在于:
1)本发明基于铬矿砂和石墨的混合物对弯管进行填充,使得弯管在不需要外设水冷***的情况下也能满足铸造需求,从而有效简化整体铸造***,提高产品铸造效率,并降低生产成本。
2)上述铬矿砂为常用的激冷材料,以此能有效保证弯管内部的低温性,避免在浇注过程中出现弯管熔穿的现象,从而有效预防了钢液喷爆事故;并且在此限定可无需改变钢水浇注温度和浇注时间,以保证在本发明的铸造***中能按正常产品进行操作,工艺简单。
3)在本发明中,基于混合物的填充保证了弯管内壁的完整性,而弯管外壁则在钢液的高温下产生熔化,并与最终成型的产品形成有限熔合,从而有效解决了弯管与成型产品之间存在间隙的问题,以此提高产品使用过程的水冷效果,进而提高了产品的使用寿命。
附图说明
图1为现有的下料口铸造***的结构示意图;
图2为利用现有铸造***所制得的铸件产品的结构示意图;
图3为本发明中铸造***的结构示意图;
图4为利用本发明中铸造***所制得的铸件产品的结构示意图。
图中:1-专用砂箱、1a-上箱、1b-下箱、2-弯管、3-冒口。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
1、参阅图1所示,为现有的下料口铸造***的结构示意图,其中包括专用砂箱1,专用砂箱1由上箱1a和下箱1b构成,且上箱1a与下箱1b之间形成水平分型面,其中上箱1a部分设有冒口3,且上箱1a和下箱1b的型腔内均埋入有弯管2;另外,专用砂箱1上开设有通水孔,弯管2穿过通水孔伸出至专用砂箱1的外部;
还包括外冷却循环***,且外冷却循环***通过控制阀与弯管2形成连接,以此实现铸件产品在铸造过程中弯管2内的冷水循环。
参阅图2所示,为利用现有铸造***所制得的铸件产品的结构示意图,其中弯管2预埋于下料口产品c内部,但弯管2与下料口产品c之间存在一定的接触间隙d。
2、参阅图3所示,为本发明所提供的一种冶金用下料口的铸造***,与现有的铸造***相比,同样包括由上箱1a和下箱1b构成的专用砂箱1,以及开设于上箱1a上的冒口3,且上箱1a与下箱1b的型腔内同样预埋有弯管2,但专用砂箱1上无需开设有通水孔,使得弯管2完全预埋于专用砂箱1内部,且无需设置外冷却循环***;
另外,在弯管2的内部填充耐火激冷混合物e,以形成对弯管2的冷却支撑;其中耐火激冷混合物e主要由重量混合比为1∶1的铬矿砂与石墨混合而成,铬矿砂为常用的耐火材料和激冷材料,对弯管2内壁可形成有效的降温冷却效果,以此在不接入外冷却循环***的情况下也能有效满足下料口的铸造需求,并且还能有效避免弯管2出现熔穿现象;
还包括浇注***i,且浇注***i的内浇口设置在上箱1a与下箱1b的水平分型面处,以此避免浇注时钢液直冲弯管2而导致弯管2变形。
参阅图4所示,在本实施例中,进行下料口的铸造时,钢液由浇注***i进入型腔内,充满型腔并对弯管2形成包裹,此过程中钢液的高温使弯管2外壁熔化,从而形成图4中的熔接层2a,其内部的耐火激冷混合物e则保持弯管2内壁的低温性,保留有硬质内壁层2b,综上即形成弯管2与下料口产品c之间的有限熔合,有效消除了传统铸造中所形成的接触间隙d。
3、针对本发明所提供的***,还提供了一种冶金用下料口的铸造方法,包括如下步骤:
S1.制备耐火激冷混合物e:按照1∶1的重量比均匀混合铬矿砂和石墨;
S2.依据待铸造的下料口尺寸选取两根弯管2,并在两根弯管2内紧实的填入耐火激冷混合物e;
S3.依据水平分型确定待铸造的下料口的上型和下型;
S4.依据上型和下型构建专用砂箱1的型腔造型;
S5.将步骤S2中所获得的两根弯管2分别固定至专用砂箱1的上型腔和下型腔内,且保证两根弯管2完全埋入至专用砂箱1的内部;
S6.确定浇注位置:在专用砂箱1的水平分型面上设置内浇口;
S7.确定浇注***i,并实现浇注***i的铺设以及与内浇口之间的连接,保证钢液沿水平分型面分别进入两侧型腔中;
S8.钢液凝固成型,去除专用砂箱1和耐火激冷混合物e,即获得带有弯管2的下料口铸件c。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种冶金用下料口的铸造***,包括专用砂箱(1),以及与之适配的浇注***,且专用砂箱(1)上设有冒口(3),所述专用砂箱(1)内设有铸件产品型腔,且型腔内预埋有弯管(2),其特征在于:所述弯管(2)完全限定于专用砂箱(1)内部,且弯管(2)的内部填充有耐火激冷混合物,以形成对弯管(2)的冷却支撑。
2.根据权利要求1所述的一种冶金用下料口的铸造***,其特征在于:所述耐火激冷混合物主要由铬矿砂与石墨混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种冶金用下料口的铸造***,其特征在于:所述铬矿砂与石墨的重量混合比为1∶1。
4.根据权利要求1所述的一种冶金用下料口的铸造***,其特征在于:所述专用砂箱(1)采用水平分型,所述冒口(3)设置于水平分型的上方,所述浇注***的内浇口设置于水平分型面上,所述弯管(2)共设有两个,分别位于水平分型面的两侧。
5.根据权利要求4所述的一种冶金用下料口的铸造***,其特征在于:所述专用砂箱(1)包括上箱(1a)和下箱(1b),使得专用砂箱(1)内的铸件产品型腔构成上型腔和下型腔,且两个弯管(2)分别预埋于上型腔和下型腔内。
6.一种冶金用下料口的铸造方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.制备耐火激冷混合物:按照1∶1的重量比均匀混合铬矿砂和石墨;
S2.依据待铸造的下料口尺寸选取两根弯管(2),并在两根弯管(2)内紧实的填入耐火激冷混合物;
S3.依据水平分型确定待铸造的下料口的上型和下型;
S4.依据上型和下型构建专用砂箱(1)的型腔造型;
S5.将步骤S2中所获得的两根弯管(2)分别固定至专用砂箱(1)的上型腔和下型腔内,且保证两根弯管(2)完全埋入至专用砂箱(1)的内部;
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S8.钢液凝固成型,去除专用砂箱(1)和耐火激冷混合物,即获得带有弯管(2)的下料口铸件。
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