CN102380579A - 一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，该方法包括制备金属型、制备覆砂、金属型覆砂、熔炼浇注和冷却清理五个步骤。本发明方法在现有的锰钢和覆砂的基础上，通过调整钢的成分和覆砂的组成，使得二者在浇注过程中达到协同效果，从而使得制备的铸件使用寿命提高，铸件综合力学性能优异，铸造工艺性能好。

Description

一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及金属型覆砂铸造领域。

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。至令国内生产破碎壁，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→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。上述造型方法优点是造型灵活性大，便于生产各种类型的零件，造型的原辅材料来源广，成本低等。不足的是：造型方法粗放，效率低，铸件尺寸精度低，表面粗糙度较差，特别是隔砂外冷铁的隔砂层厚度难于控制，铸件质量不稳定；粘砂、砂孔、毛刺飞边等铸造缺陷在所难免；而且水玻璃砂铸件落砂清理较困难，后续工序劳动强度大，成本高。同时水玻璃砂旧砂回用也较困难，铁砂比一般在1∶3～5，旧砂再生负荷量重，旧砂再生设备投资大。因此，多数企业只好将旧砂废弃，必然对周围环境造成污染。

申请号为201010154899.4的中国专利申请公开了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的方法，其采用的是普通的锰钢为铸件原料，采用普通的覆砂造型，在某些恶劣工况下仍难以满足使用需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，以期提高破碎壁或轧臼壁的力学性能和使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，包括如下步骤：

1)制备金属型：根据铸件形状设计内外金属型形状，设计时留出覆砂和加工余量，采用普通碳素钢造型，通过机加工方法成型；

2)制备覆砂：覆砂由按重量份计的下述原料组成，标准砂80-90份，蒙脱土3-5份，凸凹棒土2-3份，氧化铁1-2份，水3-5份，将上述原料混合均匀即可；

3)金属型覆砂：将步骤2)制备的覆砂均匀涂抹于步骤1)制备的铸型表面，涂抹厚度为5-8mm，然后将覆砂的金属型在60-80℃烘干待用；

4)熔炼浇注：制备破碎壁或轧臼壁的钢的组份设计如下：C1.3-1.8％，Si2.5-3.5％，Mn1.8-3.0％，B2.3-2.8％，Cr1.2-2.0％，余量为铁和不可避免的杂质；熔炼工艺为将废钢、生铁、回炉料放入熔炼炉中熔化，然后加入硅铁、锰铁、硼铁和铬铁调整成分至上述范围，然后扒渣，静置均匀化15-20分钟后，调整浇注温度至1460-1480℃，并浇注到步骤3)制备的铸型中；

5)冷却及后处理：浇注后风冷至300℃以下落砂出型，经清砂、打磨处理后得铸件坯料。

本发明制备方法的有益效果为：

1.采用专门配制的覆膜砂造型，提高铸件表面粗糙度，经测量，铸件表面粗糙度可达Ra6.3-Ra12.5。

2.调整破碎壁或轧臼壁用钢成分，采用低锰含量，同时加入低含量的硼和铬元素，使得其综合力学性能优异，比现有技术的锰钢提高使用寿命20-30％，能够适于恶劣的使用环境。

3.调整后的覆砂和调整后的钢成分而且起到协同效果，使铸件无气孔、夹杂等缺陷，铸件落砂容易，清理简单，表面光洁度高。

4.采用本发明方法制备的铸件力学性能好，具体而言，比现有技术的锰钢强度提高15-20％，硬度提高20-25％，延伸率提高5-10％。

具体实施方式

实施例一

一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，包括如下步骤：

1)制备金属型：根据铸件形状设计内外金属型形状，设计时留出覆砂和加工余量，采用普通碳素钢造型，通过机加工方法成型；

2)制备覆砂：覆砂由按重量份计的下述原料组成，标准砂80份，蒙脱土5份，凸凹棒土2份，氧化铁2份，水3份，将上述原料混合均匀即可；

3)金属型覆砂：将步骤2)制备的覆砂均匀涂抹于步骤1)制备的铸型表面，涂抹厚度为5mm，然后将覆砂的金属型在80℃烘干待用；

4)熔炼浇注：制备破碎壁或轧臼壁的钢的组份设计如下：C1.3％，Si3.5％，Mn1.8％，B2.8％，Cr1.2％，余量为铁和不可避免的杂质；熔炼工艺为将废钢、生铁、回炉料放入熔炼炉中熔化，然后加入硅铁、锰铁、硼铁和铬铁调整成分至上述范围，然后扒渣，静置均匀化20分钟后，调整浇注温度至1460℃，并浇注到步骤3)制备的铸型中；

5)冷却及后处理：浇注后风冷至300℃以下落砂出型，经清砂、打磨处理后得铸件坯料。

实施例二

一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，包括如下步骤：

1)制备金属型：根据铸件形状设计内外金属型形状，设计时留出覆砂和加工余量，采用普通碳素钢造型，通过机加工方法成型；

2)制备覆砂：覆砂由按重量份计的下述原料组成，标准砂90份，蒙脱土3份，凸凹棒土3份，氧化铁1份，水5份，将上述原料混合均匀即可；

3)金属型覆砂：将步骤2)制备的覆砂均匀涂抹于步骤1)制备的铸型表面，涂抹厚度为8mm，然后将覆砂的金属型在60℃烘干待用；

4)熔炼浇注：制备破碎壁或轧臼壁的钢的组份设计如下：C1.8％，Si2.5％，Mn3.0％，B2.3％，Cr2.0％，余量为铁和不可避免的杂质；熔炼工艺为将废钢、生铁、回炉料放入熔炼炉中熔化，然后加入硅铁、锰铁、硼铁和铬铁调整成分至上述范围，然后扒渣，静置均匀化15分钟后，调整浇注温度至1480℃，并浇注到步骤3)制备的铸型中；

5)冷却及后处理：浇注后风冷至300℃以下落砂出型，经清砂、打磨处理后得铸件坯料。

实施例三

一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，包括如下步骤：

1)制备金属型：根据铸件形状设计内外金属型形状，设计时留出覆砂和加工余量，采用普通碳素钢造型，通过机加工方法成型；

2)制备覆砂：覆砂由按重量份计的下述原料组成，标准砂85份，蒙脱土4份，凸凹棒土2.5份，氧化铁1.5份，水4份，将上述原料混合均匀即可；

3)金属型覆砂：将步骤2)制备的覆砂均匀涂抹于步骤1)制备的铸型表面，涂抹厚度为7mm，然后将覆砂的金属型在70℃烘干待用；

4)熔炼浇注：制备破碎壁或轧臼壁的钢的组份设计如下：C1.5％，Si3.0％，Mn2.4％，B2.6％，Cr1.6％，余量为铁和不可避免的杂质；熔炼工艺为将废钢、生铁、回炉料放入熔炼炉中熔化，然后加入硅铁、锰铁、硼铁和铬铁调整成分至上述范围，然后扒渣，静置均匀化18分钟后，调整浇注温度至1470℃，并浇注到步骤3)制备的铸型中；

5)冷却及后处理：浇注后风冷至300℃以下落砂出型，经清砂、打磨处理后得铸件坯料。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种破碎壁或轧臼壁的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备金属型：根据铸件形状设计内外金属型形状，设计时留出覆砂和加工余量，采用普通碳素钢造型，通过机加工方法成型；

2)制备覆砂：覆砂由按重量份计的下述原料组成，标准砂80-90份，蒙脱土3-5份，凸凹棒土2-3份，氧化铁1-2份，水3-5份，将上述原料混合均匀即可；

3)金属型覆砂：将步骤2)制备的覆砂均匀涂抹于步骤1)制备的铸型表面，涂抹厚度为5-8mm，然后将覆砂的金属型在60-80℃烘干待用；

4)熔炼浇注：制备破碎壁或轧臼壁的钢的组份设计如下：C1.3-1.8％，Si2.5-3.5％，Mn1.8-3.0％，B2.3-2.8％，Cr1.2-2.0％，余量为铁和不可避免的杂质；熔炼工艺为将废钢、生铁、回炉料放入熔炼炉中熔化，然后加入硅铁、锰铁、硼铁和铬铁调整成分至上述范围，然后扒渣，静置均匀化15-20分钟后，调整浇注温度至1460-1480℃，并浇注到步骤3)制备的铸型中；

5)冷却及后处理：浇注后风冷至300℃以下落砂出型，经清砂、打磨处理后得铸件坯料。