[發(fā)明專利]熔模鑄造模殼焙燒節(jié)能方法

無效

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• 申請日: 2009-07-25
• 公開（公告）號: CN102189222A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 應萬才;施智宏
• 申請（專利權）人: 應萬才
• 主分類號: B22C9/12
• 分類號: B22C9/12;B22C9/04
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所 33228
• 代理人: 張鴻飛

技術領域

本發(fā)明涉及熔模鑄造模殼焙燒節(jié)能方法。

背景技術

無論是單獨采用水玻璃、硅酸乙酯或硅溶膠為粘結劑，或者二種復合的熔模鑄造，都必須把失臘后模殼進行低溫干燥及900-1100℃高溫焙燒，使它陶瓷化，達到提高強度，增加透氣性的要求。目前，國內多數(shù)工廠采用煤加熱進行模殼干燥和焙燒，由于環(huán)保達不了標，不得不被放棄；天然氣由于供應沒有保證，不能被廣泛采用；因此，多數(shù)廠正在或準備采用電加熱。電加熱干燥和焙燒模殼在實際作業(yè)中，由于系統(tǒng)熱效率低，耗電量約為300-500KHW/噸鋼水，約為熔煉的能耗的60-80％，約占鑄造總能耗的20-30％。此外，由于模殼中水分蒸發(fā)和分解，會使電阻絲產(chǎn)生氫脆效應，為保護電阻絲而增加保護套會使設備成本增加，電效率進一步降低。因此，這項技術亟待改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是，提供一種系統(tǒng)熱效率高、能耗低、成本低的節(jié)能型熔模鑄造模殼干燥焙燒方法。

本發(fā)明的技術方案是，提供一種熔模鑄造模殼焙燒節(jié)能方法：利用澆鑄液態(tài)金屬后模殼的蓄熱，對脫臘后的模殼進行干燥和焙燒。

把待干燥和焙燒的常溫模殼，以待澆鑄狀態(tài)放置在耐熱鋼托盤上，然后被放在一臺保溫性能良好，設有雙層輥道支承托盤的連續(xù)式熱交換爐上層；在它的底層，放置澆鑄液態(tài)金屬后的高溫模殼；這兩種模殼進行逆向運行實現(xiàn)充分熱交換，完成模殼的干燥和焙燒程序。

焙燒好的模殼將連同托盤在一起，送到由三個標準砂箱組成的，包括模殼上，下料，澆鑄和落砂三個工位的聯(lián)動機，在上，下料工位還可以根據(jù)需要進行填砂和振實，實現(xiàn)填砂，振實，澆鑄及落砂過程機械化。

采用一種用耐熱鋼鑄成的，運行于模殼焙燒，澆鑄，落砂各個工序的空格托盤。

采用一臺連接熱交換爐和三工位聯(lián)動機的托盤專用裝卸料機。

在模殼焙燒，金屬熔化，澆鑄及落砂工序實行24小時連續(xù)工作制。

采用以上方法后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下顯著優(yōu)點和有益效果：本發(fā)明用于澆鑄溫度在1500℃，比熱容為0.837及其以上的各種金屬時效果顯著，當澆鑄溫度或熱比容降低時，效果會相應降低。為了方便，本說明以采用水玻璃制殼工藝，生產(chǎn)中，小型鑄鋼件作為實施實例進行敘述。按一般情況，模殼的重量為鋼水的50％，它的含水量為10％。把這部分水干燥，氣化并把它焙燒到900℃需要的熱量為：0.50X0.1X2260+1.049X900X0.5＝585.05千焦/公斤鋼水。(注：式中2260為水的汽化熱；1.049為模殼的平均比熱容)。當鋼水溫度為1560℃，澆鑄后模殼保留的熱量為：1510X0.703+50X0.837+272＝1375.38千焦/公斤鋼水(注：式中0.703和0.837分別為鋼和鋼水的比熱容，272為鋼的熔化潛熱)。它和模殼焙燒需要的熱量之比為100∶42.5。采用連續(xù)作業(yè)，并在運輸設施中考慮保溫措施，使模殼出爐到澆鑄前溫度降不低于650℃。則澆鑄后模殼和鑄件的平均溫度為：1375.38+1.049X650X0.5/(1.049X0.5+0.703)＝1716.3/1.227＝1398.78℃。采取類似措施，控制澆鑄后的模殼，進入熱交換爐前整體溫度降不大于150℃，保持在1248℃左右，使它有足夠的溫度梯度來干燥和焙燒模殼。當工藝要求進一步降低澆鑄前模殼溫度時，澆鑄后模殼溫度也將相應降低。以上數(shù)據(jù)表明，利用澆鑄鋼水后模殼保留的熱量，對新模殼進行干燥和焙燒在理論上是可行的。這是因為：在一個密閉的爐子內進行二種模殼熱交換并達到42.5％的熱效率并不困難。問題的關鍵在于：二種模殼進入熱交換爐以前，必須經(jīng)過多次傳送，從而導致熱量損失，當熱損失超過額定值，將達不到預期的目標。因此，在采用本發(fā)明時必須在整體設計中采取保溫措施，并實現(xiàn)填砂，澆鑄，落砂綜合機械化，盡量減少傳輸環(huán)節(jié)以及每個環(huán)節(jié)的熱損失，確保整體熱交換的效率大于42.5％。

附圖說明

附圖1為實施本發(fā)明相關裝置平面布置示意圖；

附圖2為圖1的A-A剖面示意圖；

附圖3為圖1的B-B剖面示意圖；

附圖4為本發(fā)明的三工位聯(lián)動機的結構示意圖；

附圖5為圖4的C-C剖面示意圖；

附圖6為圖4的D-D剖面示意圖；

附圖7為圖4的E-E剖面示意圖。

如圖所示：1托盤，2熱交換爐，3，6升降機構，4托盤推出機，5托盤拉出機，7托盤裝卸機，8三工位聯(lián)動機，9填充砂斗，10三維振動器，11托盤推出機，12托盤拉出機，13電動澆鑄包，14感應熔化爐，15排氣口。

具體實施方式