CN101954457A - 内外金属型覆砂铸造锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法 - Google Patents

内外金属型覆砂铸造锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内外金属型覆砂铸造锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法，其步骤如下：(1)根据破碎壁或轧臼壁为壁厚较均匀环状封闭铸件的结构特点和主要热节计算冒口有效补缩距离，确定冒口的数量、形状、尺寸大小和安置位置；(2)分别设计制造发热保温冒口各组元；(3)装配发热保温冒口套各组元；(4)将已覆好型砂的外金属型和已覆好型砂及安装有斜颈冒口座套的内金属型装配在浇注底板上并紧固；扣上已安装有发热保温冒口套上半部分的盖箱，并与内外金属型紧固成一个整体的铸型，然后即可浇注，开箱后再撞击断冒口。用该方法生产锰钢铸件冒口补缩效果显著，提高铸件工艺出品率，减少冒口切割费用，提高了经济效益。

Description

内外金属型覆砂铸造锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法
技术领域
本发明涉及圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的铸造方法，特别是一种采用内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法。
背景技术
圆锥破碎机是广泛应用于冶金、矿山、建材、耐火材料、能源等工业行业中的破碎设备。破碎壁、轧臼壁是圆锥破碎机的主要磨损件，其质量的优劣，直接影响到原料的破碎效率和质量，也直接影响到产品的产量和技术经济指标。
目前圆锥破碎机中使用的破碎壁、轧臼壁耐磨件材质仍以高锰钢ZGMn13为主，或根据工况条件在高锰钢的基体中添加微量合金元素，以更进一步提高耐磨件的使用性能和寿命。至今国内生产破碎壁、轧臼壁高锰钢耐磨铸件，特别是中大型圆锥破碎机破碎壁、轧臼壁铸件的铸造方法主要有：石灰石砂水玻璃CO2硬化手工刮板造型；石英砂水玻璃CO2硬化方法，用砂箱、实样模手工造型。其主要方法过程是：组装外砂箱、实样模、内砂箱→在实样模表面敷填一定厚度的面砂→在铸件工作面摆放一定厚度和数量的隔砂冷铁→填充背砂并舂实→造上箱→开设浇冒系统→吹CO2硬化→起模→修型→内外砂型表面刷涂料，表干→合箱→浇注→冷却→落砂清理等。
上述铸造工艺方法，铸钢普通砂型冒口的开设一般采用比列法或模数法设计计算。冒口的设计原则是：M冒＞M颈＞M件，也就是冒口的模数大于冒口根部的模数，冒口根部的模数大于铸件被补缩部分的模数，同时冒口体积要有足够的钢液补缩铸件收缩所需要的钢液，才能够获得致密无缩孔的铸件。普通砂型冒口不足之处是：(1)冒口热量散失快，冒口的体积大，铸件工艺出品率低；(2)冒口根部切割困难，特别是锰钢铸件冒口，切割时容易产生裂纹，需采取一定工艺措施，同时冒口切割余头打磨也较困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法。该方法能生产出内部组织致密、无缩孔、缩松的铸件，而且冒口易切割。
本发明目的通过如下技术方案来实现：
本发明内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温冒口设计制造的方法，包括如下步骤：
(1)冒口的设计与计算：根据破碎壁或轧臼壁为壁厚较均匀环状封闭铸件的结构特点和主要热节计算确定冒口有效补缩距离，确定冒口的数量、形状、尺寸大小和安置位置；
(2)分别设计制造发热保温冒口各组元：设计模具分别制造发热保温冒口上半部分冒口套；设计制造发热保温冒口下半部分斜颈冒口座套；设计制造发热保温冒口易割片；
(3)发热保温冒口套各组元装配：制造内金属型覆砂层时，将易割片、斜颈冒口座套一起装配在内金属型覆砂层上，并与金属型分型面齐平；制造盖箱时将圆柱形冒口上半部分对准斜颈冒口座套，然后填型砂固定，待盖箱型砂硬化后整体起模；
(4)将已覆好型砂的外金属型和已覆好型砂及安装有斜颈冒口座套的内金属型装配在浇注底板上并紧固；扣上已安装有圆柱形冒口套的盖箱，并与内外金属型紧固成一个整体的铸型，然后即可浇注，冷却，开箱后再撞击断冒口。
所述发热保温冒口为顶明冒口，冒口分为上下两部分，即圆柱形冒口套和斜颈冒口座套；
所述冒口形状为圆柱形斜颈冒口，冒口数量4～8个；冒口尺寸Φ200～Φ300×320～350mm，有效模数5cm～7cm；
所述发热保温冒口的材料由发热材料(铝粉、氧化铁、硅铁粉)、保温材料(耐火纤维、漂珠)、粘结剂(膨润土、水玻璃、纸浆、酚醛树脂)配制而成，为现有技术；
所述圆柱形冒口套斜颈冒口座套的材料与冒口材料相同；
所述易割片由酚醛树脂自硬砂压制而成，厚度10～15mm，最小口径Φ80～Φ100mm。
本发明的优点是：
1、采用本方法生产的圆锥破碎机破碎壁或轧臼壁铸件为壁厚较均匀封闭的环形件，能够在适宜的浇注温度和速度范围内冒口有足够的金属液态补缩，且发热保温冒口中的钢液和通道始终晚于铸件所需补缩部分的凝固时间；
2、具有良好的高温耐火性能；
3、采用底注式快浇，钢液最后充满铸件顶部发热保温冒口，借助发热保温冒口改变了底注式的反向热差，有利于铸件的温度分布和凝固顺序的控制，因而冒口仍能得到满意的补缩效果；
4、采用本方法生产破碎壁或轧臼壁锰钢铸件工艺出品率75％～78％，有效提高了铸件工艺出品率；
5、采用发热保温斜颈易割冒口，铸件冒口可用机械撞击方式去除冒口，一击即掉，减少了切割冒口的费用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明的
Figure GSA00000077060800021
破碎壁发热保温易割冒口装配示意图；
图3是本发明的
Figure GSA00000077060800022
破碎壁发热保温易割冒口的俯视图；
图4是本发明的轧臼壁发热保温易割冒口装配示意图；
图5是本发明的
Figure GSA00000077060800024
轧臼壁发热保温易割冒口的俯视图；
图6是本发明的
Figure GSA00000077060800025
破碎壁发热保温易割冒口装配示意图；
图7是本发明的
Figure GSA00000077060800026
破碎壁发热保温易割冒口的俯视图；
图8是本发明的
Figure GSA00000077060800027
轧臼壁发热保温易割冒口装配示意图；
图9是本发明的
Figure GSA00000077060800028
轧臼壁发热保温易割冒口的俯视图。
图中：1.外金属型  2.内金属型覆砂层  3.外金属型覆砂层  4.型腔  5.内金属型  6.浇注底板  7.盖箱  8.发热保温冒口套  9.发热保温冒口座套  10.易割片
具体实施方式
本发明采用内外金属型覆砂铸造方法生产的破碎壁、轧臼壁是圆锥破碎机中动锥和定锥相互匹配，同时使用的一付耐磨铸件。不同规格型号的破碎壁、轧臼壁其铸造工艺基本相同，根据破碎壁、轧臼壁铸件的不同大小规格型号(形状、结构、尺寸、壁厚)用比例法或模数法设计和计算冒口尺寸，用冒口延续度或冒口有效补缩距离和铸件被补缩周长来决定冒口的数量，合理设计和计算冒口系统，能够生产出不同规格型号优质的破碎壁、轧臼壁铸件。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但应理解，以下的实施方式仅用于对本发明进行举例说明，而并非用以限定本发明的保护范围。
实施例1制造
Figure GSA00000077060800031
破碎壁发热保温易割冒口
参阅图1、2、3，其制造方法步骤如下：
1、设计制造Φ1200破碎壁铸件发热保温冒口各组元：
(1)设计制造圆柱形发热保温冒口套8(冒口上部)，冒口套内径d＝210mm，外径D＝250mm，有效模数5cm；
(2)设计制造斜颈发热保温冒口座套9(冒口下部分)，斜颈口径Φ105mm，h＝80mm；
(3)设计制造发热保温冒口套8易割片10，易割片10的厚度10mm，最小口径Φ100mm；
2、装配发热保温冒口套8各组元：
(1)制造内金属型5、外金属型1的内金属型覆砂层2、外金属型覆砂层3时，留出型腔4，并将易割片10、斜颈发热保温冒口座套9一起装在内金属型覆砂层2上，并与金属型分型面齐平；所述金属型和覆砂层采用如下方法步骤制成：①根据圆锥破碎机破碎壁或轧臼壁不同大小规格型号，制造实样模；②根据实样模的形状分别设计制造相应壁厚的、整体结构的内金属型5和外金属型1；③在造型底板上装上述外金属型1、内金属型5；④在造型底板上装破碎壁或轧臼壁的金属实样模，在金属实样模和外金属型1、内金属型5之间预留型腔4，在型腔4内填砂，静置一定时间，使近内覆砂层和近外覆砂层自硬化；⑤起模，将近内覆砂层和近外覆砂层表面涂刷醇基涂料，并点燃表干，即得到附在内金属型5上的内金属型覆砂层2和附在外金属型1上的外金属型覆砂层3；
(2)制造盖箱7时将发热保温冒口套8上半部分对准斜颈发热保温冒口座套9，然后填型砂至型腔4中固定，待盖箱7型砂硬化后整体起模。
3、铸型装配：
分别将已覆好型砂的外金属型1和已覆好型砂的及安装有斜颈发热保温冒口座套9的内金属型5装配在浇注底板6上并紧固，扣上已安装有发热保温冒口套8上半部分的盖箱7并与外金属型1紧固成一个整体的铸型；
4、浇注：用锰钢液浇注，保温冷却，落砂并撞击断冒口，即获得破碎壁或轧臼壁铸件。
实施例2制造
Figure GSA00000077060800041
轧臼壁发热保温易割冒口
参阅图1、4、5，其制造方法步骤同实施例1。
实施例3制造
Figure GSA00000077060800042
破碎壁发热保温易割冒口
参阅图1、6、7，其铸造方法步骤如下：
1、设计制造Φ2200破碎壁铸件发热保温冒口各组元：
(1)设计制造圆柱形发热保温冒口套8(冒口上部)，冒口套内径d＝310mm，外径D＝360mm，有效模数7cm；
(2)设计制造斜颈发热保温冒口座套9(冒口下部分)，斜颈口径Φ120mm，h＝100mm；
(3)设计制造发热保温冒口套8易割片10，易割片10的厚度15mm，最小口径Φ115mm；
2、装配发热保温冒口套各组元：
(1)制造外金属型1、内金属型5的内金属型覆砂层2和外金属型覆砂层3时，留出型腔4，并将易割片10、斜颈发热保温冒口座套9一起装在内金属型覆砂层2上，并与内金属型5分型面齐平；
(2)制造盖箱7时将发热保温冒口套8上半部分对准斜颈发热保温冒口座套9，然后填型砂至型腔4中固定，待盖箱型砂硬化后整体起模。
3、铸型装配：
分别将已覆好型砂的外金属型1和已覆好型砂的及安装有斜颈发热保温冒口座套9的内金属型5装配在浇注底板6上并紧固，扣上已安装有发热保温冒口套8上半部分的盖箱7，并与外金属型1紧固成一个整体的铸型；
4、浇注：用锰钢液浇注，保温冷却，落砂并撞击断冒口，即获得破碎壁或轧臼壁铸件。
实施例4
Figure GSA00000077060800043
轧臼壁铸件发热保温易割冒口
参阅图1、8、9，其制造方法步骤同实施例3。

Claims (3)

1.内外金属型覆砂铸造锰钢破碎壁或轧臼壁发热保温易割冒口的制造方法，其特征是：制造方法包括如下步骤：
(1)冒口的设计与计算：根据破碎壁或轧臼壁为壁厚较均匀环状封闭铸件的结构特点和主要热节计算冒口有效补缩距离，确定冒口的数量、形状、尺寸大小和安置位置；
(2)分别设计制造发热保温冒口各组元：设计模具分别制造发热保温冒口上半部分冒口套；设计制造发热保温冒口下半部分斜颈冒口座套；设计制造发热保温冒口易割片；
(3)装配发热保温冒口套各组元：制造内金属型、外金属型和内金属型覆砂层、外金属型覆砂层时，将易割片、斜颈冒口座套一起装配在内金属型覆砂层上，并与金属型分型面齐平；制造盖箱时将发热保温冒口套上半部分对准斜颈冒口座套，然后填型砂固定，待盖箱型砂硬化后整体起模；
(4)将已覆好型砂的外金属型和已覆好型砂及安装有斜颈冒口座套的内金属型装配在浇注底板上并紧固；扣上已安装有发热保温冒口套上半部分的盖箱，并与内外金属型紧固成一个整体的铸型，然后即可浇注，开箱后再撞击断冒口。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是：所述冒口形状为圆柱形斜颈冒口，冒口数量4～8个；冒口尺寸Φ200～Φ300×320～350mm，有效模数5cm～7cm。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是：所述易割片由酚醛树脂自硬砂压制而成，厚度10～15mm，最小口径Φ80～Φ100mm。
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