[發(fā)明專利]用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910191050.1
• 申請日: 2009-10-01
• 公開（公告）號: CN101693293A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高忠林;孫正健;王異;秦禮慶;廖興銀;陳爽
• 申請（專利權(quán)）人: 遵義拓特鑄鍛有限公司
• 主分類號: B22D19/00
• 分類號: B22D19/00;B22D19/16
• 代理公司: 貴州省遵義科峰專利商標(biāo)事務(wù)所 52105
• 代理人: 王妙德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝。

背景技術(shù)

鈦冶煉行業(yè)冶煉海綿鈦用的環(huán)蒸爐，其爐內(nèi)中間溫度高，周邊溫度較低，形成爐溫不均勻，致使冶煉的海綿鈦質(zhì)量得不到保障，且冶煉能耗高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于針對以上所述的環(huán)蒸爐冶煉海綿鈦時存在的問題，提供能有效確地保海綿鈦質(zhì)量，降低冶煉能耗的一種用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝。

本發(fā)明是一種由鋼、銅兩種金屬材質(zhì)融為一體的雙金屬溫控式導(dǎo)體，將該溫控式導(dǎo)體置于環(huán)蒸爐的爐內(nèi)高溫區(qū)域，在其螺旋管進、出口端接通循環(huán)水管，由于雙金屬溫控式導(dǎo)體具有良好的導(dǎo)熱性，它利用循環(huán)水將爐內(nèi)熱量帶走，同時通過測溫管對爐溫適時監(jiān)控，致使?fàn)t溫保持在一定的范圍，均勻的爐溫確保了海綿鈦的冶煉質(zhì)量。

本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝，結(jié)合常規(guī)的模具制備、配砂、造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)。在沿中心軸線向上處設(shè)置的分型面分別制備成整體結(jié)構(gòu)的上、下模具，并經(jīng)數(shù)控加工機床加工后分別置于上砂箱、下砂箱內(nèi)，再用樹脂砂復(fù)制成上、下鑄型。將預(yù)填有至少烘干5小時、溫度達180～200℃石英砂的測溫管置于預(yù)制的螺旋管內(nèi)壁上，再用預(yù)制的環(huán)形芯撐將預(yù)理入銅棒型腔內(nèi)的螺旋管、測溫管緊固于下鑄型后至少經(jīng)2小時烘干、使其溫度達到180～200℃，然后將上鑄型與下鑄型合型構(gòu)成整個鑄型。

本發(fā)明的上鑄型與下鑄型內(nèi)分別設(shè)置有冒口與內(nèi)澆道，內(nèi)澆道、橫澆道、直澆道依次連通。澆注的金屬液經(jīng)由澆口杯依次進入直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道，再引入由上鑄型、下鑄型、環(huán)形芯撐與通有壓縮空氣的螺旋管組成的型腔內(nèi)進行底澆。當(dāng)金屬液由下至上到達冒口的頂部時澆注完畢，即向冒口內(nèi)加入發(fā)熱劑。最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱、下砂箱，經(jīng)清砂、去除澆冒口、直澆道、澆口杯、橫澆道、內(nèi)澆道后進行打磨處理，而獲得用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄件。

本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝不僅有效地解決了螺旋管與測溫管在金屬液澆注、凝固、冷卻過程中的浮移及高溫灼燒擊穿的難題，同時解決了生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷，用該工藝鑄造的溫控式導(dǎo)體置于環(huán)蒸爐內(nèi)能確保海綿鈦的質(zhì)量，降低冶煉能耗。

附圖說明

圖1，系本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝的合型鑄造圖；

圖2，系圖1中A-A的剖視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合上述附圖實例，對本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝作進一步詳述。

本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝，結(jié)合常規(guī)的模具制備、配砂、造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)。它采用樹脂砂造型，通過CAE/IECAST演示制定出合理的澆注系統(tǒng)。采用≥∮25mm、壁厚2.5mm的鋼管繞制成∮14.5×2100(mm)、46～50圈規(guī)格的螺旋管6，將預(yù)填有至少經(jīng)5小時烘干、溫度達180～200℃石英砂的∮25×2100(mm)的測溫管16置于預(yù)制的螺旋管6的內(nèi)壁進、出口的一端至另一端上，石英砂不僅能使測溫管16內(nèi)形成真空，而且能吸收金屬液的熱量，使測溫管16不被灼燒擊穿。

本發(fā)明在沿中心軸線13向上17mm處設(shè)置的分型面1分別制備成整體結(jié)構(gòu)的上、下模具，并經(jīng)數(shù)控加工機床加工后分別置于上砂箱2、下砂箱10內(nèi)，再用樹脂砂復(fù)制成上鑄型3、下鑄型12。為防止螺旋管6與測溫管16在金屬液澆注、凝固、冷卻中變形、浮移，采用外徑∮224mm、內(nèi)徑∮174mm、厚度60mm預(yù)制的同種材質(zhì)的環(huán)形芯撐5將預(yù)理入∮180×2500mm銅棒型腔11內(nèi)的螺旋管6、測溫管16緊固于下鑄型12，同時在螺旋管6與測溫管16上涂入醇基鋯英涂料并至少進行2小時烘干，使其溫度達到180～200℃，再將本發(fā)明的上鑄型3與下鑄型12合型構(gòu)成整個鑄型。

本發(fā)明的上鑄型3與下鑄型12內(nèi)分別設(shè)置有∮160×280(mm)的冒口4與呈梯形狀的內(nèi)澆道14，內(nèi)澆道14、橫澆道15、直澆道7依次連通。澆注的金屬液經(jīng)由澆口杯8依次進入直澆道7、橫澆道15、內(nèi)澆道14，從而達到有效地分散金屬液的熱量，使金屬液均勻、平穩(wěn)地進入由上鑄型3、下鑄型12、環(huán)形芯撐5與通有3～5Mpa的壓縮空氣的螺旋管6組成的型腔內(nèi)進行底澆的目的。循環(huán)著的壓縮空氣沿螺旋管6的出口端出來即能有效、快速地帶走螺旋管6中因高溫金屬液使管中空氣膨脹產(chǎn)生的蒸汽帶走，同時使螺旋管6周圍的銅液快速冷卻，形成有順序凝固的溫度階梯。它不僅能使?jié)沧r的螺旋管6承受高溫金屬液的灼燒不被擊穿，同時確保銅棒內(nèi)部組織致密，避免和防止縮孔和縮松現(xiàn)象的產(chǎn)生。

當(dāng)本發(fā)明澆注的金屬液由下至上到達冒口4的頂部2/3時澆注完畢，即向冒口4內(nèi)加入發(fā)熱劑9，從而增強冒口4內(nèi)金屬液的補縮效率，確保本發(fā)明的溫控式導(dǎo)體在整個凝固過程中有金屬液進行補充，避免和防止縮孔、縮松現(xiàn)象的產(chǎn)生。最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱2、下砂箱10，經(jīng)清砂、去除澆冒口4、直澆道7、澆口杯8、橫澆道15、內(nèi)澆道14后進行打磨處理，而獲得用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄件。