CN103639364B - 一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 - Google Patents
一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103639364B CN103639364B CN201310720923.XA CN201310720923A CN103639364B CN 103639364 B CN103639364 B CN 103639364B CN 201310720923 A CN201310720923 A CN 201310720923A CN 103639364 B CN103639364 B CN 103639364B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- die body
- cast iron
- anode mold
- copper
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 5
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 2
- 241001270131 Agaricus moelleri Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及冶金工业生产加工模具，是一种提高浇铜量的铸铁阳极模，它具有模体，在模体上开有浇铜型腔，且在模体上位于浇铜型腔上部设有两个脱膜顶针孔，其特征是：所述模体的化学成份重量百分比为：C：3.6-3.8，Si：1.5-1.8，Mn：0.4-0.6，P＜0.1，S＜0.1，余量为Fe；所述模体的顶部中段开有两个左右对称布置的凹槽，构成山字形围边结构；本发明解决了现有铸铁阳极模容易发生炸裂，使用寿命短的问题，主要用于冶金工业中浇注阳极铜。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业生产加工模具，具体是一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法。
背景技术
阳极模是用来浇注阳极铜的模具，其工作环境非常恶劣，工作时频繁经受急冷急热，热时要经受1200℃以上的铜水冲刷，冷时要接受10℃以下的冷水降温，经受的温度起伏很大，在热循环过程中，由于收缩和膨胀受到阻碍，使其产生内应力，特别是围边厚薄不均匀处，如现有阳极模的顶部为平顶，中间厚，两边薄（见图1），此处内应力大，这种应力导致其工作面龟裂或表面网状裂纹，它们彼此连接并长大，随着时间推移最终导致阳极模在生产使用中炸裂而报废。现有铸铁阳极模一般采用HT200或HT150材质，平均浇铜量只有150t/块，造成操作人员频繁装卸阳极模，增加劳动强度和生产成本。人们为了提高铸铁阳极模的使用寿命，曾试图通过提高铸铁的牌号来实现，但均告失败。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有铸铁阳极模取材不当，结构设计不合理，生产中内应力大，易产生裂纹，导致炸裂报废，使用寿命短，浇铜量少的问题，提供一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法。
本发明的具体方案是：一种提高浇铜量的铸铁阳极模，具有模体，在模体上开有浇铜型腔，且在模体上位于浇铜型腔上部设有两个脱膜顶针孔，其特征是：所述模体的化学成份重量百分比为：C：3.6-3.8，Si：1.5-1.8，Mn：0.4-0.6，P＜0.1，S＜0.1，余量为Fe；所述模体的顶部中段开有两个左右对称布置的凹槽，构成山字形围边结构。
生产一种提高浇铜量的铸铁阳极模的生产方法是：采用90%的阳极模回炉料+10%新生铁，入冲天炉冶炼，采用干模粘土砂造型，铁水出炉温度在1340℃-1380℃之间进行浇注，砂型中保温36-40小时脱模成型，再经清砂打磨成型。
本发明突破了传统观念，反向思维，选择相对较低牌号的铸铁制做阳极模，取得了意想不到的效果。这是因为根据阳极模使用环境要求它必须具有较高导热能力和抗热疲劳性，同时具有一定强度，导热能力要优于强度。基体组织石墨粗大，导热能力好，但强度低、珠光体含量高，强度好，但抗热疲劳性差。由于铁素体抗热疲劳性能优于珠光体，因此本发明确定了阳极模珠光体体积百分含量小于珠40，石墨长度4.5-9，选择了“高碳、中硅、低锰”的化学成分即：C：3.6-3.8，Si：1.5-1.8，Mn：0.4-0.6，P＜0.1，S＜0.1。本发明配比避免含有Cr、Mo、V、Ti强碳化物元素物料的混入，以便形成碳化物降低铁素体的含量，增加导热性能，降低炸裂机率。
本发明中在阳极模顶部开设双凹槽，既保证压模需要的中间凸台，同时使模具围边壁厚趋于均匀，减少壁厚不均冷却速度不同而产生内应力，减缓提前炸裂机率，延长阳极模使用寿命。
同时本发明在阳极模的生产方法上进行了优化设计，采用90%阳极模回炉料+10%新生铁进行炉炼，并控制出铁水温度1340℃-1380℃（传统一般小于1280℃）进行浇注，较高温度的铁水有利于淡化炉料不良遗传性，净化铁水中含有促进珠光体形成的有色元素，同时延长铁水在砂型中处于液态时间，减慢铁水冷却速度，使阳极模石墨化更充分，提高其导热性。本发明的方法中选用干模粘土砂造型，有利于延长铁水在型腔中处于液态时间，进一步减慢铁水冷却速度，使阳极模石墨化更充分，提高其导热能力，并且通过延长砂型中的保温时间，有利于降低阳极模脱模后与室温温差，降低应力产生。
实验表明本发明阳极模，平均浇铜量可达200t/块以上，使用寿命大大提高，且成本降低，操作人员装卸阳极模的劳动量可降低四分之一，阳极模成本支出节约30%。本发明的实施将会带来巨大的商业成功，具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是现有铸铁阳极模的主视图；
图2是本发明铸铁阳极模的主视图；
图3是图2的A-A视图；
图4是图2的C-C视图；
图5是图2的D-D视图。
图中：1—模体，2-浇铜型腔，3-脱模顶针孔，4-山字形围边结构，5-凹槽。
具体实施方式
例1：参见图2-5，一种提高浇铜量的铸铁阳极模，它具有模体1，在模体1上开有浇铜型腔2，且在模体1上位于浇铜型腔2上部设有两个脱膜顶针孔3，其特征是：所述模体1的化学成份重量百分比为：C：3.6，Si：1.6，Mn：0.4，P＜0.1，S＜0.1，余量为Fe；所述模体1的顶部中段开有两个左右对称布置的凹槽5，构成山字形围边结构4。
生产例1提高浇铜量的铸铁阳极模的生产方法是：采用90%的阳极模回炉料+10%新生铁，入冲天炉冶炼，采用干模粘土砂造型，铁水出炉温度在1340℃进行浇注，砂型中保温36小时脱模成型，再经清砂打磨成品。
例2：本实施例铸铁阳极模的物理结构同例1，其化学成份重量百分比为：C：3.7，Si：1.5，Mn：0.5，P＜0.1，S＜0.1，余量为Fe；本实施例铸铁阳极模的生产方法基本同例1，但铁水出炉温度为1360℃，砂型中保温时间为38小时。
例3：本实施例铸铁阳极模的物理结构同例1，其化学成份重量百分比为：C：3.8，Si：1.8，Mn：0.6，P＜0.1，S＜0.1，余量为Fe；本实施例铸铁阳极模的生产方法基本同例1，但铁水出炉温度为1380℃，砂型中保温时间为40小时。
Claims (1)
1.一种提高浇铜量的铸铁阳极模的生产方法，该铸铁阳极模具有模体，在模体上开有浇铜型腔，且在模体上位于浇铜型腔上部设有两个脱膜顶针孔，所述模体的化学成份重量百分比为：C：3.6-3.8，Si：1.5-1.8，Mn：0.4-0.6，P＜0.1，S＜0.1，余量为Fe；所述模体的顶部中段开有两个左右对称布置的凹槽，构成山字形围边结构；其特征是：生产所述铸铁阳极模的方法是：采用90%的阳极模回炉料+10%新生铁，入冲天炉冶炼，采用干模粘土砂造型，铁水出炉温度在1340℃-1380℃之间进行浇注，砂型中保温36-40小时脱模成型，再经清砂打磨成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310720923.XA CN103639364B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310720923.XA CN103639364B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103639364A CN103639364A (zh) | 2014-03-19 |
| CN103639364B true CN103639364B (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=50244721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310720923.XA Expired - Fee Related CN103639364B (zh) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103639364B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105268926B (zh) * | 2015-11-19 | 2017-11-07 | 武汉钢铁(集团)公司 | 利用复合砂型铸造钢阳极板模的方法 |
| CN106244781B (zh) * | 2016-08-29 | 2018-11-09 | 金川集团股份有限公司 | 通过材质合金化提高镍阳极模使用寿命的方法 |
| CN109853004B (zh) * | 2019-03-18 | 2021-08-17 | 胡水洋 | 一种提高使用寿命的复合型铜阳极模及其生产方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201008962Y (zh) * | 2007-03-28 | 2008-01-23 | 梁金铸 | 组合式阳极铜浇铸模 |
| CN101347829A (zh) * | 2007-07-16 | 2009-01-21 | 黄石铜兴机械有限公司 | 砂型铸造铜阳极模工艺 |
| CN202539531U (zh) * | 2012-03-23 | 2012-11-21 | 昆明市宜良化工设备铸造厂 | 一种预置铸造加强筋的铜阳极板模具 |
| CN202877470U (zh) * | 2012-10-12 | 2013-04-17 | 金川集团股份有限公司 | 铜阳极板砂型铸造双面浇铸模 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0620640B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1994-03-23 | 日鉱金属株式会社 | アノード用モールド |
| JP2009072823A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅電解用アノード鋳型 |
-
2013
- 2013-12-24 CN CN201310720923.XA patent/CN103639364B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201008962Y (zh) * | 2007-03-28 | 2008-01-23 | 梁金铸 | 组合式阳极铜浇铸模 |
| CN101347829A (zh) * | 2007-07-16 | 2009-01-21 | 黄石铜兴机械有限公司 | 砂型铸造铜阳极模工艺 |
| CN202539531U (zh) * | 2012-03-23 | 2012-11-21 | 昆明市宜良化工设备铸造厂 | 一种预置铸造加强筋的铜阳极板模具 |
| CN202877470U (zh) * | 2012-10-12 | 2013-04-17 | 金川集团股份有限公司 | 铜阳极板砂型铸造双面浇铸模 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《阳极模的改造》;胥建芳;《维修改造》;20010430(第4期);37-38 * |
| Z-X合金铸铁铜阳极模的研究试验与试推广应用》;唐汉雄;《株冶科技》;19971130;第25卷(第3期);38-41 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103639364A (zh) | 2014-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103882279B (zh) | 一种高强度灰铸铁件的熔炼方法 | |
| CN105436474B (zh) | 一种改进型锻钢辊颈贝氏体球墨铸铁复合轧辊制造工艺及设备 | |
| CN102430714A (zh) | 一种厚大球墨铸铁阀板的铸造工艺 | |
| CN103556042A (zh) | 一种用于渣浆泵过流部件上的高铬铸铁铸造及热处理工艺 | |
| CN101628323A (zh) | 一种球墨铸铁行星架的铸造工艺 | |
| CN101603142A (zh) | 一种高强度高韧性球墨铸铁铸件及其制备方法 | |
| CN105401059A (zh) | 一种改进型锻钢辊颈高镍铬钼合金铸铁复合轧辊制造工艺及设备 | |
| CN105312541B (zh) | 一种改进型锻钢辊颈中镍铬钼合金铸铁复合轧辊制造工艺及设备 | |
| CN105397067B (zh) | 锻钢辊颈合金球墨铸铁复合轧辊制造工艺及设备 | |
| CN105033227A (zh) | 高钒高速钢复合轧辊的制造方法 | |
| CN104174819B (zh) | 一种海洋平台爬升机三级行星架的铸造工艺 | |
| CN103639364B (zh) | 一种提高浇铜量的铸铁阳极模及其生产方法 | |
| CN104107889B (zh) | 大断面球墨铸铁水平连铸生产工艺及其石墨模具装置 | |
| CN106350730A (zh) | 高耐磨合金工具钢轧辊及其制造方法 | |
| CN107052245A (zh) | 一种厚大断面球墨铸铁的轴类产品制造方法 | |
| CN102019351B (zh) | 一种高强度厚大匀壁球墨铸铁件的生产方法 | |
| CN106048302B (zh) | 一种应用于核电和风电的铸造材料及其制作方法 | |
| CN107321926A (zh) | 注塑机类模板铸件的铸造系统及利用其的铸造方法 | |
| CN105328168B (zh) | 一种锻钢辊颈中镍铬钼合金铸铁复合轧辊制造工艺及设备 | |
| CN109468526B (zh) | 蠕墨铸铁玻璃模具材料及模具制备方法 | |
| CN203253890U (zh) | 一种浇铸钢锭用自冷式成型钢模 | |
| CN205020772U (zh) | 外开槽圆钢锭模 | |
| CN208071785U (zh) | 一种高强度球墨刹车盘及其铸造模具 | |
| CN102049476A (zh) | 孕育强化气缸套工艺方法 | |
| CN102816967A (zh) | 一种制动鼓的铸造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180716 Address after: 435100 No. 25, Northwest Industrial Park, Daye City, Huangshi, Hubei. Patentee after: DAYE COLORED ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT REPAIR AND BUILDING Co.,Ltd. Address before: 435005 Xin Lu Shiming a 5, Huangshi, Hubei Patentee before: HUANGSHI JUXIN NONFERROUS MACHINERY MANUFACTURING CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150819 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |