CN105108065B - 底注式浇注系统及其铺设方法 - Google Patents

Abstract

一种底注式浇注系统，包括直浇道、横浇道、内浇道，所述直浇道的入口端和所述横浇道的出口端采用第一T型浇道连接，本发明采用的第一T型浇道，该浇道类似于传统的三通瓷管，但是横向的一端使用金属堵板进行封堵，金属堵板的作用是当第一股混有大量杂质的钢液进入到T型瓷管中后，接触到金属堵板时迅速被激冷，凝结成壳，由此将杂质固定在T型浇道有金属堵板的一侧，保证后续洁净的钢液在流动时不会再将杂质卷入到型腔中，如此可以有效的解决第一股钢液质量差的缺点及钢水在浇注系统中冲刷产生的杂质的缺点，保证流入型腔的钢液质量纯净，从而提升铸件质量。本发明还提供一种底注式浇注系统的铺设方法。

Description

底注式浇注系统及其铺设方法

技术领域

本发明涉及铸钢件产品的浇注系统技术领域，尤其涉及一种底注式浇注系统及其铺设方法。

背景技术

目前大、中型铸钢件基本都采用底注式浇注系统来进行产品的浇注，底注式浇注系统是一种金属液由铸件底部流入铸型型腔的浇注系统，此种方法充型平稳，对砂芯冲击力小，金属液氧化少，特别适合大、中型铸钢件的生产，能够显著提高铸件产品质量。

此方法在铸钢件生产的过程中已经应用很久，应用技术已经很成熟，但是此方法也存在一定的缺陷，主要表现为在底注式浇注系统中，钢液从钢包底部滑动水口流出时会夹杂一些残余的引流砂及水口处产生的氧化渣，这些杂质会跟随第一股钢液进入到浇注系统中，最终流入型腔，从而影响一些结构复杂不易浮渣的铸件质量，尤其是一些筋板多，凹槽多的铸钢件，由于钢水流动性差，杂质不易上浮，导致这些杂质全部附着在这些细小且关键的部位，后续处理困难，易造成铸件整体报废。

发明内容

有必要提出一种能够将混有杂质的第一股钢液收集、避免杂质进入铸件的底注式浇注系统。

还有必要提出一种底注式浇注系统的铺设方法。

一种底注式浇注系统，包括直浇道、横浇道、内浇道，所述直浇道的入口端用于连接浇口盆，直浇道的出口端与横浇道连接，所述横浇道为垂直于直浇道呈水平方向设置的通道，所述横浇道的入口端与直浇道的出口端连接，横浇道的出口端与所述内浇道的入口端连接，所述内浇道的出口端用于与待浇注的铸型型腔连通，所述直浇道的出口端和所述横浇道的入口端采用第一T型浇道连接，所述第一T型浇道为包括两个横向端口和一个垂直端口的三通瓷管，所述第一T型浇道水平放置，以使其三个端口均在同一个水平面内，所述第一T型浇道的一个横向端口与所述直浇道出口端连接，第一T型浇道的另一个横向端口使用金属堵板封堵，所述第一T型浇道的垂直端口与所述横浇道的入口端连接，所述金属堵板的激冷距离与缓冲距离比为1:1～1.5:1。

一种底注式浇注系统的铺设方法，其特征在于包括以下步骤：

先铺设直浇道，所述直浇道的上端用于与浇口盆连接，直浇道的下端与第一T型浇道的一个横向端口连接，将所述第一T型浇道的另一个横向端口采用金属堵板封堵，所述第一T型浇道的垂直端口与横浇道的一端连接；

再铺设横浇道，所述横浇道与所述直浇道垂直，所述横浇道的一端与所述第一T型浇道的另一个横向端口连接，另一端与第二T型浇道的一个横向端口连接，将所述第二T型浇道的另一个横向端口采用金属堵板封堵，所述第二T型浇道的垂直端口与内浇道的一端连接；

然后铺设内浇道，所述内浇道与所述横浇道垂直，所述内浇道的一端与所述第二T型浇道的垂直端口连接，所述内浇道的另一端与待浇注的铸型型腔连通。

上述底注式浇注系统及其铺设方法，采用的第一T型浇道，该浇道类似于传统的三通瓷管，但是横向的一端使用金属堵板进行封堵，金属堵板的作用是当第一股混有大量杂质的钢液进入到T型瓷管中后，接触到金属堵板时迅速被激冷，凝结成壳，由此将杂质固定在T型浇道有金属堵板的一侧，保证后续洁净的钢液在流动时不会再将杂质卷入到型腔中，如此可以有效的解决第一股钢液质量差的缺点及钢水在浇注系统中冲刷产生的杂质的缺点，保证流入型腔的钢液质量纯净，从而提升铸件质量。

附图说明

图1为底注式浇注系统的结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为第一T型浇道的结构示意图。

图4为第一T型浇道的另一种实施方式的主视图。

图中：直浇道10、横浇道20、内浇道30、第一T型浇道40、横向端口401、垂直端口402、第二T型浇道50、冷铁60、弯头70、铸型型腔80。

具体实施方式

参见图1至图3，底注式浇注系统包括直浇道10、横浇道20、内浇道30。

直浇道10的入口端用于连接浇口盆，直浇道10的出口端与横浇道20连接，横浇道20为垂直于直浇道10呈水平方向设置的通道，横浇道20为连接在直浇道10和内浇道30之间的容纳钢液流动的通道，横浇道20的入口端与直浇道10的出口端连接，横浇道20的出口端与内浇道30的入口端连接，内浇道30的出口端用于与待浇注的铸型型腔80连通，直浇道10的出口端和横浇道20的入口端采用第一T型浇道40连接，第一T型浇道40为包括两个横向端口401和一个垂直端口402的三通瓷管，第一T型浇道40水平放置，以使其三个端口均在同一个水平面内，第一T型浇道40的一个横向端口与直浇道10出口端连接，第一T型浇道40的另一个横向端口使用金属堵板封堵，第一T型浇道40的垂直端口402与横浇道20的入口端连接。直浇道10的出口端与第一T型浇道40的横向端口之间也可以采用弯头70连接，当钢液沿着直浇道10进入浇注系统时，由于底注式浇注，钢液的冲击力很大，采用弯头70将钢液进行缓冲倒流，减小钢液对浇注系统的冲击。

其中，金属堵板可以为冷铁或钢板，冷铁60的激冷能力可以用激冷距离和缓冲距离的比来衡量，冷铁60的激冷距离为当炽热的钢液遇冷铁后迅速被激冷凝结成壳，该凝结壳从与冷铁接触的侧壁向第一T型浇道40的内腔延伸的距离L1，缓冲距离为向第一T型浇道4的内腔延伸的该凝结壳的端部到第一T型浇道40的垂直端口402的直线距离L2，当L1：L2=1:1～1.5:1时，冷铁的激冷能力最优，激冷效果最好，同时，凝结壳也不会将浇道通道堵塞，其中冷铁60为直径与第一T型浇道40的内腔直径相同的圆柱体，将圆柱体固定在第一T型浇道40的被封堵的横向端口的口部，当第一T型浇道40被冷铁封堵的横向端口到垂直端口的直线距离为300mm时，冷铁圆柱体的长度为100mm～150mm，冷铁60的激冷能力达到最优，当然冷铁的体积越大，激冷效果越好。

进一步，在冷铁60靠近第一T型浇道40内腔的一个侧壁的表面上覆盖一层铸造涂料，例如在该侧壁表面上刷涂一层银粉，以形成银层，在回收冷铁60时，银层的存在能保证将冷铁60很方便的与凝固的钢液分离开，以回收冷铁。

进一步，横浇道20包括一级横浇道、二级横浇道、三级横浇道，一级横浇道、二级横浇道、三级横浇道的分级铺设采用二分法对称铺设，一级横浇道具有一个入口和一个出口，一级横浇道的入口与第一T型浇道40的垂直端口402连接，一级横浇道的出口与二级横浇道的入口连接，二级横浇道具有一个入口和两个出口，一级横浇道与二级横浇道垂直，二级横浇道的两个出口分别与三级横浇道的两个入口连接，三级横浇道具有两条通道，两条通道分别与二级横浇道垂直，三级横浇道具有两个入口和四个出口，两个入口分别与二级横浇道的两个出口连接，四个出口分别与内浇道30的四个入口端连接，内浇道30具有四条通道，四条通道分别与三级横浇道垂直，四条通道具有四个入口和四个出口，四个出口分别与待浇注的铸型型腔80连通。

当第一股钢液从沿着浇注系统的瓷管进入铸件型腔80的过程中，第一股钢液也会冲刷整个浇注系统中的瓷管壁而夹杂更多的杂质，为了将钢液冲刷浇注系统的瓷管壁而夹杂的杂质收集，以避免其进入铸件，在其他实施方式中，横浇道20的出口端和内浇道30的入口端采用第二T型浇道50连接，第二T型浇道50为包括两个横向端口和一个垂直端口的三通瓷管，第二T型浇道50的一个横向端口与横浇道20出口端连接，第二T型浇道50的另一个横向端口使用金属堵板封堵，第二T型浇道50的垂直端口与内浇道30的入口端连接。

其中，第二T型浇道50为四个，分别连接在三级横浇道的四个出口与内浇道30的四条通道的四个入口之间，第二T型浇道50的一个横向端口与三级横浇道的出口连接，第二T型浇道50的另一个横向端口使用金属堵板封堵，第二T型浇道50的垂直端口与内浇道30的通道的入口端连接。

本发明也可以将第一T型浇道40和第二T型浇道50同时应用到浇注系统中，第一T型浇道40和第二T型浇道50具有相同的结构，通过在整个浇注系统中使用两次T型浇道，第一次使用在直浇道10与横浇道20处，第二次使用是在内浇道30与横浇道20处，第一次使用可以明显解决钢包中引流砂混入钢液的现象，保证引流砂及杂质不会进入到型腔中，从而提升铸件质量，第二次使用可以明显解决瓷管中杂质混入型腔的现象，从而避免这些杂质进入型腔，提升铸件质量。

参见图4，进一步，第一T型浇道40被封堵的横向端口401还可以向下弯曲延伸，以使该横向端口与另一个横向端口及垂直端口402不在同一个水平面内，冷铁60设置在该弯曲的横向端口处，第二T型浇道50被封堵的横向端口也可以向下弯曲延伸，以使该横向端口与另一个横向端口不在同一个水平面内，如此当第一股钢液流进时，弯曲区域可起到缓冲钢液的作用，不至于钢液冲击冷铁时产生晃动，然后钢液被冷铁激冷凝结成壳。

本发明提出的底注式浇注系统的铺设方法，包括如下步骤：

先铺设直浇道10，直浇道10的上端与浇口盆连接，直浇道10的下端与第一T型浇道40的一个横向端口连接，将第一T型浇道40的另一个横向端口采用金属堵板封堵，第一T型浇道40的垂直端口402与横浇道20的一端连接；

再铺设横浇道20，横浇道20与直浇道10垂直，横浇道20的一端与第一T型浇道40的另一个横向端口连接，另一端与第二T型浇道50的一个横向端口连接，将第二T型浇道50的另一个横向端口采用金属堵板封堵，第二T型浇道50的垂直端口402与内浇道30的一端连接；

然后铺设内浇道30，内浇道30与横浇道20垂直，内浇道30的一端与第二T型浇道50的垂直端口连接，内浇道30的另一端与待浇注的铸型型腔80连通。铺设浇注系统时需要符合铸造业浇注系统铺设标准。

Claims (8)

1.一种底注式浇注系统，包括直浇道、横浇道、内浇道，所述直浇道的入口端用于连接浇口盆，直浇道的出口端与横浇道连接，所述横浇道为垂直于直浇道呈水平方向设置的通道，所述横浇道的入口端与直浇道的出口端连接，横浇道的出口端与所述内浇道的入口端连接，所述内浇道的出口端用于与待浇注的铸型型腔连通，其特征在于：所述直浇道的出口端和所述横浇道的入口端采用第一T型浇道连接，所述第一T型浇道为包括两个横向端口和一个垂直端口的三通瓷管，所述第一T型浇道水平放置，以使其三个端口均在同一个水平面内，所述第一T型浇道的一个横向端口与所述直浇道出口端连接，第一T型浇道的另一个横向端口使用金属堵板封堵，所述第一T型浇道的垂直端口与所述横浇道的入口端连接，所述金属堵板的激冷距离与缓冲距离比为1:1～1.5:1。

2.如权利要求1所述的底注式浇注系统，其特征在于：所述金属堵板采用冷铁。

3.如权利要求2所述的底注式浇注系统，其特征在于：所述金属堵板靠近第一T型浇道内腔的一个侧壁的表面上覆盖一层铸造涂料。

4.如权利要求3所述的底注式浇注系统，其特征在于：所述铸造涂料为银粉。

5.如权利要求2所述的底注式浇注系统，其特征在于：所述横浇道包括一级横浇道、二级横浇道、三级横浇道，所述一级横浇道具有一个入口和一个出口，所述一级横浇道的入口与所述第一T型浇道的垂直端口连接，一级横浇道的出口与所述二级横浇道的入口连接，所述二级横浇道具有一个入口和两个出口，所述一级横浇道与二级横浇道垂直，所述二级横浇道的两个出口分别与所述三级横浇道的两个入口连接，所述三级横浇道具有两条通道，所述两条通道分别与所述二级横浇道垂直，三级横浇道具有两个入口和四个出口，所述两个入口分别与所述二级横浇道的两个出口连接，所述四个出口分别与所述内浇道的四个入口端连接，所述内浇道具有四条通道，所述四条通道分别与所述三级横浇道垂直，所述四条通道具有四个入口和四个出口，所述四个出口分别与待浇注的铸型型腔连通。

6.如权利要求5所述的底注式浇注系统，其特征在于：所述三级横浇道的出口端和所述内浇道的入口端采用第二T型浇道连接，所述第二T型浇道为包括两个横向端口和一个垂直端口的三通瓷管，所述第二T型浇道的一个横向端口与所述横浇道出口端连接，所述第二T型浇道的另一个横向端口使用金属堵板封堵，所述第二T型浇道的垂直端口与所述内浇道的入口端连接。

7.如权利要求6所述的底注式浇注系统，其特征在于：所述第一T型浇道被封堵的横向端口和第二T型浇道被封堵的横向端口向下弯曲延伸，所述冷铁设置在该弯曲的横向端口处的口部。

8.一种底注式浇注系统的铺设方法，其特征在于包括以下步骤：

先铺设直浇道，所述直浇道的上端用于与浇口盆连接，直浇道的下端与第一T型浇道的一个横向端口连接，将所述第一T型浇道的另一个横向端口采用金属堵板封堵，所述第一T型浇道的垂直端口与横浇道的一端连接；

再铺设横浇道，所述横浇道与所述直浇道垂直，所述横浇道的另一端与第二T型浇道的一个横向端口连接，将所述第二T型浇道的另一个横向端口采用金属堵板封堵，所述第二T型浇道的垂直端口与内浇道的一端连接；

然后铺设内浇道，所述内浇道与所述横浇道垂直，所述内浇道的另一端与待浇注的铸型型腔连通。