CN103817289A - 重型刮板机中部槽帮铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矿山设备铸件领域，具体为一种重型刮板机中部槽帮铸造方法，包括如下步骤：（1）混砂；（2）造型；（3）合箱；（4）浇注：浇注温度为1520～1560℃，浇注时间≤1分钟；（5）开箱，铸件冒口切割。本方法设计合理，铸造过程简单，操作方便，成本低；铸件表面尺寸精度高；减少铸件后处理工序成本；铸件无裂纹倾向。

Description

重型刮板机中部槽帮铸造方法
技术领域
本发明涉及矿山设备铸件领域，具体为一种重型刮板机中部槽帮铸造方法。
背景技术
刮板机广泛用于煤矿的日常开采输送工作，煤矿用刮板机采用钢槽，敞口式，便于采煤机采下的煤落到刮板输送机上，钢槽内采用中双链式结构，牵引耐磨钢板。此类产品生产工艺要求高，要求系统稳定性高。
目前，在国内外煤矿设备铸件采用的铸造工艺较多，也较为复杂，根据各矿使用条件不同，采用的铸造工艺也有很大的不同。
在国外，刮板机中部槽帮铸造方法主要采用Pepset法自硬砂铸造，该工艺生产成本较高，发气量较大，容易产生气孔。
在国内，刮板机中部槽帮主要采用普通CO2水玻璃砂铸造工艺和真空负压铸造。上述工艺虽然成本低，但是技术落后，铸件的表面和内在质量较差，已经满足不了目前煤矿重型刮板机、支架的质量要求。目前重型刮板机的中部槽铸造仍是一个技术难题。
发明内容
本发明为了解决目前刮板机中部槽帮铸造方法存在的上述问题，提供了一种新型的铸造方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种重型刮板机中部槽帮铸造方法，包括如下步骤：
（1）混砂：将硅砂、水玻璃和固化剂进行混砂，水玻璃的加入量为硅砂重量的2.2%～2.5%，固化剂加入量为水玻璃重量的15%；
（2）、造型：利用模具制备上箱和下箱，其中，浇注系统分布在上箱，即上箱的四个角分别设置一个直径为160mm的保温冒口，上箱内一侧设置有具有横浇道的浇注通道，所述浇注通道联通位于上箱内一侧两端的保温冒口，上箱内另一侧中部设置有一个直径为180mm的保温冒口，上箱设置有若干通气孔；所述全部的保温冒口均暴露在上箱外，浇注系统为开放式浇注系统。
（3）、合箱：上箱和下箱进行合箱；
（4）、浇注：浇注温度为1520～1560℃，浇注时间≤1分钟；
（5）、开箱，铸件冒口切割。
由于中部槽（材料：ZG30MnSi）属于煤矿设备关键铸钢件，结构虽然比较简单，但厚薄不均，热节位置较多，产品工作环境恶劣，质量要求较高，外轮廓尺寸为1750×430×380mm，铸件毛坯在机加工和去应力处理后要进行组焊、装机，铸件的零件表面质量，内部质量和配合尺寸要求较高。为保证顺利充满和厚大部位不产生疏松，特别保证在焊接处和装配位置处的质量和尺寸，通过浇注系统设计和浇注时间的控制减少和避免气孔和渣孔产生。冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分，冒口的型腔是存贮液态金属的空腔，在铸件形成时补给金属，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用，而冒口的主要作用是补缩。设计功能不同的冒口，其形式、大小和开设位置均不相同，所以，冒口的设计要考虑铸造合金的性质和铸件的特点。本方法中，经过大量实验及理论研究后，上箱的四个角分别设置一个直径为160mm的保温冒口，上箱内另一侧中部设置有一个直径为180mm的保温冒口，这样的浇注系统设计就是尽可能保证铸件表面的尺寸精度高，铸件无裂纹倾向。通过造型及浇注温度等保证铸件表面质量。另外，一般情况下，水玻璃的加入量为硅砂重量的3.0%～3.5%，但是配合本方法整体步骤进行实验后，适当减少水玻璃的加入量，仍然满足型砂的强度要求，同时符合铸件的质量要求。
水玻璃是各种聚硅酸盐水溶液的统称。铸造上常用的是钠（Na2O·mSiO2）水玻璃，其次是钾（K2O·mSiO2）水玻璃，此外还有锂（Li2O·mSiO2）水玻璃，钾钠（mK2O·Na2O·mSiO2）水玻璃季氨盐（季氨盐）水玻璃等。水玻璃和固化剂分别从成都科深公司购买。
本方法设计合理，铸造过程简单，操作方便，成本低；铸件表面尺寸精度高；减少铸件后处理工序成本；铸件无裂纹倾向。
附图说明
图1是本发明浇注系统的示意图。
图2是本发明浇注系统的俯视图。
图中，1-保温冒口，2-浇注通道，3-通气孔，4-铸件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
一种重型刮板机中部槽帮铸造方法，包括如下步骤：
（1）混砂：将硅砂、水玻璃和固化剂进行混砂，水玻璃的加入量为硅砂重量的2.2%～2.5%，固化剂加入量为水玻璃重量的15%。
当日最低气温＜5℃时开启水玻璃箱加热器，加热器温控开关温度设定为20～35℃。
硅砂、水玻璃和固化剂分别从成都科深公司购买。
（2）、造型：利用模具制备上箱和下箱，其中，浇注系统分布在上箱，如图1所示，即上箱的四个角分别设置一个直径为160mm的保温冒口，上箱内一侧设置有具有横浇道的浇注通道，所述浇注通道联通位于上箱内一侧两端的保温冒口，上箱内另一侧中部设置有一个直径为180mm的保温冒口，上箱设置有若干通气孔；所述全部的保温冒口均暴露在上箱外。
具体实施时，模具采用铝合金材料制作而成，宽度方向收缩按照2.2%，长度方向收缩按照2.5%；本领域技术人员利用模具制备上箱和下箱不存在技术难度，按照常规工艺制备即可。造型工艺采用一型单件。
（3）、合箱：上箱和下箱进行合箱。
（4）、浇注：浇注温度为1520～1560℃，浇注时间≤1分钟，即在1分钟之内浇注完成；合金熔炼可以采用2吨中频炉进行冶炼。
（5）、开箱，铸件冒口切割采用热割工艺。
依据上述方法制备的重型刮板机中部槽帮各项性能符合实际工作要求。

Claims (3)

1.一种重型刮板机中部槽帮铸造方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）混砂：将硅砂、水玻璃和固化剂进行混砂，水玻璃的加入量为硅砂重量的2.2%～2.5%，固化剂加入量为水玻璃重量的15%；
（2）、造型：利用模具制备上箱和下箱，其中，浇注系统分布在上箱，即上箱的四个角分别设置一个直径为160mm的保温冒口（1），上箱内一侧设置有具有横浇道的浇注通道（2），所述浇注通道（2）联通位于上箱内一侧两端的保温冒口（1），上箱内另一侧中部设置有一个直径为180mm的保温冒口（1），上箱设置有若干通气孔（3）；所述全部的保温冒口均暴露在上箱外；
（3）、合箱：上箱和下箱进行合箱；
（4）、浇注：浇注温度为1520～1560℃，浇注时间≤1分钟；
（5）、开箱，铸件冒口切割。
2.根据权利要求1所述的重型刮板机中部槽帮铸造方法，其特征在于：当日最低气温＜5℃时开启水玻璃箱加热器，加热器温控开关温度设定为20～35℃。
3.根据权利要求1或2所述的重型刮板机中部槽帮铸造方法，其特征在于：铸件冒口切割采用热割工艺。
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