CN104858365A - 一种水冷炉口整体铸造生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水冷炉口整体铸造生产方法，包括以下步骤：使用型砂分别制造水冷炉口的上砂型和下砂型；将上砂型和下砂型合型，在形成的型腔内按照设计的位置使用钢制芯撑固定循环冷却水管；采用环形浇注系统，在砂型上均布浇冒口系统；在浇注过程中以及浇注完成后一定时间里，从循环冷却水管的一端通入冷却气体，冷却气体流经整个循环冷却水管从另一端排出。本发明解决了整体铸造生产水冷炉口存在的铁水难以很好包裹循环冷却水管，以及循环冷却水管易被铁水熔融导致管道堵塞问题，与现有技术相比，具有工艺简单，生产效率高，产品质量好且使用安装简便的优点。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种水冷炉口整体铸造生产方法。
背景技术
如图1所示，水冷炉口是炼钢炉上用的炉盖，为厚壁的圆盘形状，直径达Φ4～8米，重量达10～25吨，材质为QT400-18。
由于水冷炉口产品外形尺寸巨大，形状特殊，且因其在高温环境下使用，需在产品的整个环带部位内部镶铸系列循环冷却水管进行降温，整体铸造生产铁水很难对循环冷却水管实现良好包裹，极易产生渗漏现象，同时铸造过程中，循环冷却水管也极易被铁水所熔融导致管道被堵塞。目前，水冷炉口产品没有现成可用的整体铸造生产方法。
现有水冷炉口产品主要为铆焊结构的水冷炉口和两瓣铸铁水冷炉口。铆焊结构的水冷炉口运行状况受制作质量的影响，使用过程中漏水现象频发，寿命也不稳定，不能与转炉炉龄9000炉相匹配；两瓣铸铁水冷炉口，每瓣铸铁件分开铸造，每瓣铸铁件内迂回植入整根无缝钢管作为循环冷却水管，分瓣铸造后，每瓣铸件的外形变小，铁水容易对循环冷却水管形成良好包裹，但不足处在于，铁水熔融循环冷却水管导致管道堵塞现象仍存在，两瓣斜楔连接安装工序繁琐，安装后炉口结构的牢固度、位置度较差，同时生产效率也较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种水冷炉口整体铸造生产方法，解决了现有技术无法采用铸造工艺整体制备水冷炉口的技术问题，工艺简单，生产效率高，且产品质量好。
本发明所采用的技术方案是，一种水冷炉口整体铸造生产方法，包括以下步骤：使用型砂分别制造水冷炉口的上砂型和下砂型；将上砂型和下砂型合型，在形成的型腔内按照设计的位置使用钢制芯撑固定循环冷却水管；采用环形浇注系统，在砂型上均布浇冒口系统；在铁水浇注过程中以及浇注完成后一定时间里，从循环冷却水管的一端通入冷却气体，冷却气体流经整个循环冷却水管从另一端排出。
进一步的，使用钢制芯撑固定循环冷却水管时，所述钢制芯撑对应设置在在循环冷却水管的下方和上方，并沿循环冷却水管均匀布置。
进一步的，钢制芯撑和循环冷却水管之间为点焊连接。
进一步的，冷却气体是温度为20℃～60℃的冷空气。
进一步的，浇注铁水采用电炉熔炼，浇注过程中铁水温度控制范围为1280℃～1320℃。
进一步的，通入循环冷却水管的冷却气体的压强控制在0.15MPa～0.35MPa之间，通气时间控制从浇注开始一直到浇注结束后的3～6小时。
本发明由于采用环形浇注系统，在铁水浇注过程中以及浇注完成后一定时间里，在循环冷却水管中通入有冷却气体，从而有效解决了整体铸造生产水冷炉口存在的铁水难以很好包裹循环冷却水管，以及循环冷却水管易被铁水熔融导致管道堵塞难题。与现有技术相比，具有工艺简单、生产效率高、生产产品质量好且安装简便的优点。
附图说明
图1是本发明制备的水冷炉口的结构示意图；
图2是本发明中水冷炉口铸造生产状态示意图；
图3是本发明中水冷炉口下砂型加工生产示意图；
图4是本发明中水冷炉口上砂型加工生产示意图；
图5是本发明中水冷炉口合型铸造生产示意图；
图6是本发明中水冷炉口浇注铁水时完整铸造生产示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明水冷炉口产品铸造生产，使用呋喃树脂砂造型，根据水冷炉口产品的圆盘结构形状，如图3所示，采用第一旋转型板8以第一旋转定轴7为轴心，沿一固定方向旋转，在呋喃树脂砂未完全固化之前型板旋转形成型腔，制备得到下砂型6；如图4所示，采用第二旋转型板11以第二旋转定轴10为轴心，沿一固定方向旋转，在呋喃树脂砂未完全固化之前型板旋转形成型腔，制备得到上砂型9。其中，考虑到砂型的修光，制作旋转型板时留出1～2mm的富余量，型板旋转形成型腔后，用砂布修光铸造型腔时尺寸仍能确保；用此方法，可省去大量的模具制作时间和物资消耗。
如图5所示，用钢制芯撑12放在循环冷却水管2的下方和上方，点焊连接，确保循环冷却水管2在制备得到的水冷炉口1中的位置准确，并同时确保在浇注后循环冷却水管2以上和以下的壁厚均匀。
如图2所示，本发明水冷炉口铸造生产时，采用平作平浇、圆盘口朝上浇注的铸造工艺；采用环形浇注系统4，在砂型上均布6～8处内浇口、16处冒口3的浇冒口系统，直浇道Φ120mm～160mm，横浇道断面100～120× 200～260mm,布置角度160°～210°，内浇口60～100×15～20mm，冒口高度300mm～400mm，冒口颈20～30×80～120mm，冒口顶100～130×200～230mm；浇注铁水5采用电炉熔炼，控制浇注温度范围1280～1320℃。
如图6所示，在浇注水冷炉口时，从循环冷却水管2的一端通入温度为20℃～60℃的冷空气13，冷空气13流经整个循环冷却水管2从另一端排出，通入循环冷却水管的冷空气13压强控制在0.15MPa～0.35MPa间，通气时间控制从浇注开始一直到浇注结束后的3～6小时，冷空气13进入起到给循环冷却水管2冷却降温的作用，解决了浇注过程中高温铁水5长时间包裹循环冷却水管2从而容易熔融循环冷却水管2的问题。
Claims (6)
1.一种水冷炉口整体铸造生产方法，其特征在于，包括以下步骤：使用型砂分别制造水冷炉口的上砂型和下砂型；将上砂型和下砂型合型，在形成的型腔内按照设计的位置使用钢制芯撑固定循环冷却水管；采用环形浇注系统，在砂型上均布浇冒口系统；在铁水浇注过程中以及浇注完成后一定时间里，从循环冷却水管的一端通入冷却气体，冷却气体流经整个循环冷却水管从另一端排出。
2.按照权利要求1所述水冷炉口整体铸造生产方法，其特征在于，使用所述钢制芯撑固定循环冷却水管时，所述钢制芯撑对应设置在在循环冷却水管的下方和上方，并沿循环冷却水管均匀布置。
3.按照权利要求1或2所述水冷炉口整体铸造生产方法，其特征在于，所述钢制芯撑和循环冷却水管之间为点焊连接。
4.按照权利要求1或2所述水冷炉口整体铸造生产方法，其特征在于，所述冷却气体是温度为20℃～60℃的冷空气。
5.按照权利要求1所述水冷炉口整体铸造生产方法，其特征在于，浇注铁水采用电炉熔炼，浇注过程中铁水温度控制范围为1280℃～1320℃。
6.按照权利要求1或5所述水冷炉口整体铸造生产方法，其特征在于，通入循环冷却水管的冷却气体的压强控制在0.15MPa～0.35MPa间，通气时间控制从浇注开始一直到浇注结束后的3～6小时。
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