[發明專利]一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統及其工作方法

在審

• 申請號: 202110582244.5
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN115401185A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 陳冬鑫;盛國平
• 申請（專利權）人: 科華控股股份有限公司
• 主分類號: B22D18/06
• 分類號: B22D18/06;B22D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于防爆裝置技術領域，具體涉及一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統及其工作方法。本發明的一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統包括：吸鑄室；保溫爐設置在吸鑄室一側；鑄型模設置在吸鑄室內；升液管設置在吸鑄室內；負壓管與吸鑄室連接；充氣管與吸鑄室連接；排氣管與吸鑄室連接。本發明的一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統及其工作方法，通過負壓管使吸鑄室在吸鑄工作時建立真空狀態；吸鑄保壓完成后，通過充氣管對吸鑄室內吹入壓縮空氣以混合稀釋可燃氣體；通過排氣管使吸鑄室直通大氣，吸鑄室恢復大氣壓；同時通過排氣管對外排除混合稀釋后的可燃氣體，有效防止在取出鑄型模時可燃氣體接觸升液管的高溫表面點燃發生爆炸，避免發生安全事故。

技術領域

本發明屬于防爆裝置技術領域，具體涉及一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統及其工作方法。

背景技術

真空吸鑄工藝是將鑄型置于密封的吸鑄室中，下端升液管浸入到液態金屬中，然后將吸鑄室抽真空，使金屬液在負壓下，自下而上充入鑄型，并在負壓條件下進行凝固冷卻的成型方法。保壓凝固完畢后釋放壓力恢復大氣壓，陶瓷升液管里的金屬液回流至保溫爐中。

我們采用真空吸鑄工藝生產耐熱鋼材質的汽車渦輪增壓器產品，金屬合金熔煉澆注溫度高，一般吸鑄鋼液溫度控制在1550℃左右。耐熱鋼產品如渦輪殼的結構復雜，呈三維曲面流線結構，質量僅幾千克，渦輪殼主要壁厚4～5mm，且壁厚的厚薄不均，鑄件質量要求極高，不允許有任何鑄造缺陷；耐熱鋼材質的凝固收縮大，鋼液流動性差，鑄造工藝性能差，鑄件易產生氣孔、夾渣、縮孔縮松等鑄造缺陷。故此，耐熱鋼渦輪殼鑄造工藝設計相對應的較為復雜。

耐熱鋼渦輪殼的殼型鑄型造型制芯均采用覆膜砂熱芯和冷芯制作，并由兩個上下外殼和多個砂芯進行組芯而成，外殼由覆膜砂殼型機制作，內腔砂芯由高強度覆膜砂殼芯制作。一般耐熱鋼蝸殼設計為一模四件，最大外輪廓尺寸在750mm*650mm*400mm，整體合箱殼型重量在100Kg左右。一般高強度覆膜砂發氣量檢測在17ml/g。

由于吸鑄鑄型重量大，覆膜砂發氣量大，發氣速度快，吸鑄過程中會產生大量可燃性氣體。吸鑄結束后，機器人取走砂芯時，鑄型與升液管接觸面殘留鋼液溫度較高，會點燃可燃性氣體，并產生劇烈氧化反應，氣體瞬時膨脹，發生燃爆反應，造成人身安全事故和設備安全事故。

為了解決這一問題，我司之前發明了一種真空吸鑄室充氮防爆裝置，但是使用氮氣作為惰性氣體阻止氧化反應，并且經常需要更換氮氣瓶或者使用產氮氣設備，使用成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統及其工作方法，以解決以往真空吸鑄室防爆裝置采用充氮方式防爆使用成本較高的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種充壓縮空氣防爆真空吸鑄系統，包括：可開合的吸鑄室；保溫爐，設置在吸鑄室的一側，以容納金屬液；鑄型模，設置在吸鑄室內，以將金屬液制備成吸鑄鑄件毛坯；升液管，設置在吸鑄室內，且所述升液管的一端設置在鑄型模內，所述升液管的另一端穿出吸鑄室浸入保溫爐的金屬液中；負壓管，與吸鑄室連接，適于使吸鑄室形成負壓環境；充氣管，與吸鑄室連接，適于向吸鑄室內充入壓縮空氣，以稀釋吸鑄室內的可燃氣體；排氣管，與吸鑄室連接，適于排出吸鑄室內的氣體。

進一步，所述充氣管的進氣端連接有壓縮罐，以向充氣管供應壓縮空氣；所述充氣管上設置有第一閥門。進一步，所述負壓管上設置有第二閥門。進一步，所述排氣管上設置有第三閥門。進一步，所述吸鑄室和保溫爐之間設置有隔板。