[發明專利]鑄造系統

有效

• 申請號: 201880003273.8
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN109641267B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 大衛·哈雷比
• 申請（專利權）人: 福塞科國際有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22D35/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

提供了一種用于鑄造熔融金屬的系統。該系統包括模具，該模具包括具有入口的鑄造腔，以及在模具的上表面和入口之間的孔。該系統還包括護罩，護罩包括漏斗和空心軸，其中漏斗位于模具外部并鄰近上表面，并且空心軸容納在孔內并可在其中移動。提升機構位于模具的上表面，提升機構可操作以將護罩的漏斗提升離開上表面，以使護罩與澆包的噴嘴接合。還提供了使用該系統澆鑄熔融金屬的方法。

技術領域

本發明涉及用于鑄造熔融金屬的系統。特別地，本發明涉及一種鑄造系統，該鑄造系統包括護罩，該護罩用于在澆包(ladle)和模具內的鑄造腔之間輸送熔融金屬。

背景技術

金屬鑄造工藝的主要挑戰之一是避免夾帶空氣和表面氧化膜。這些可能導致缺陷(包括氣泡和氧化物)，其導致鑄件出現裂縫。

中型和重型鋼鑄件通常由底部澆注澆包鑄造而成，其通過位于其底部的噴嘴釋放熔融金屬。噴嘴由安裝在澆包底部的塞桿或滑動門操作。澆包由一個起重機在一個錐形澆注盆上升高，該澆注盆連接到一個進入模具的直澆口。澆包操作員通過提升止動件或通過附接的氣動機構打開滑動門來打開噴嘴，以開始澆注過程。這種鑄造方法的主要缺點是澆注盆將大量空氣帶入金屬中。這種夾帶的空氣與熔融金屬一起通過運行系統并作為氣泡進入鑄件，導致氧化物雙層膜。

當熔融金屬通過由陶瓷磚組裝的傳統澆注系統時，可能發生進一步的金屬氧化。當金屬在重力作用下加速時，金屬流變窄并產生真空效應，導致空氣通過形成運行系統的陶瓷管的未密封連接處被吸入金屬中。金屬氧化還可以由金屬飛濺和湍流與模具內的大氣中氧氣反應而產生。

熔融金屬與空氣的接觸不僅引起氧化，而且還導致來自大氣中水分氮氣和的氫溶入金屬中，這對鑄鋼具有非常不利的影響。已經被證明的是，金屬中捕獲的空氣量根據澆注過程而變化，并且是非金屬夾雜物的重要來源，其對鑄件的清潔度，機械性能和表面質量產生負面影響。

除了由夾帶空氣引起的問題之外，傳統鑄造工藝的另一個缺點是難以將噴嘴定位在澆注盆的中心上，因為澆包懸掛在起重機上并且其重心根據澆包中的金屬量而變化。另一個問題是在傳統澆注過程中金屬飛濺對于澆包操作員和附近的工作人員造成了很大的風險。保持在起重機上的澆包可隨時移動。由于難以確定噴嘴是否精確地定位在澆注盆上方，所以在噴嘴打開期間飛濺尤其存在風險。

本領域已知的金屬鑄造過程中夾帶空氣問題的解決方案之一是接觸澆注。該技術消除了澆注盆的使用，而是將澆包的噴嘴放置成與道模具的直澆口的入口直接接觸。因此，澆包的噴嘴和直澆口的入口之間的對齊是至關重要的。同樣，該技術的缺點是需要移動并精確定位懸掛在起重機上的澆包。

哈里森鋼鑄公司(The Harrison Steel Castings Company)為空氣夾帶到澆注流中引起的再氧化問題提供了另一種解決方案。哈里森工藝涉及在底部澆注澆包的噴嘴下方連接熔融石英護罩。模具設置有側立管，其用于接收護罩。在側立管下方設置有傾倒井，該傾倒井供給到鑄造腔中。在連接了護罩的情況下，澆包在模具上對齊然后降低，以便將護罩插入側立管中。然后，將塞桿移動到打開位置，使得澆包內的熔融金屬流過噴嘴和護罩進入模具。一旦模具被填充，塞就會關閉。提起澆包直到護罩離開模具，然后移動到下一個模具上以重復該過程。

然而，與接觸澆注方法一樣，哈里森工藝的顯著缺點是難以在起重機上操縱澆包以將護罩插入側立管中。操作者將護罩安裝在噴嘴上也是困難的且有潛在危險的，因為它們需要在大的高架澆包下工作。

本發明是考慮到這些問題而設計的。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種鑄造熔融金屬的系統，包括：模具，包括具有入口的鑄造腔，以及在所述模具的上表面和入口之間的孔；護罩，包括漏斗和空心軸，其中所述漏斗位于所述模具外部并鄰近上表面，且所述空心軸容納在所述孔內并可在其中移動；以及提升機構，位于模具上表面，所述提升機構可操作以將所述護罩的漏斗提升離開上表面，以使所述護罩與澆包的噴嘴接合。