CN105149561A - 一种浇包及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
一种浇包及其制作工艺，所述浇包主要包括壶体和壶嘴，所述壶体为上部开口的上大下小的桶状结构，所述壶嘴连通在壶体上部的一侧，壶嘴由斜向上延伸的光滑连续曲面连接而成，壶嘴的下部设置为具有向下凸出的曲面的缓冲部，壶嘴的上部设置为与缓冲部光滑连接的向远离壶体一侧延伸的流出口，壶嘴上部的流出口与壶体上部的开口平齐。所述浇包由耐火料泥浆和型砂复合涂覆预制的蜡模，之后经失蜡、高温焙烧制作而成。本发明的结构设计具有挡渣功能，提高了钢水的过滤效果，制作工序简单，不需要额外的工艺和工装，具有成本低廉、使用方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属浇注浇包及其制作工艺，具体的说是一种适用于精密熔模铸造的、具有挡渣功能的茶壶式浇包及其制作工艺。
背景技术
精密熔模铸造又称失蜡铸造，是指用易熔材料制成可熔性模型，在模型上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成型壳，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，将型壳和砂型一起放入焙烧炉中经过高温焙烧，最后于焙烧后型壳中浇注熔融金属而得到精密铸件的过程。
精密熔模铸造的工艺过程中，一般采用叉壳倾炉浇注，较少应用浇注包（也称浇包），但是倾炉浇注没有避渣功能，很容易造成铸件夹渣、夹杂等铸造缺陷。如果采用砂铸形式的浇包，则需要配料、捣打、烤包等一系列的制作工序，制作和使用过程比较复杂。而如果采用坩埚形式的浇包，则成本高昂，而且也需要烤包等工序。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种适用于精密熔模铸造的、具有避渣功能的浇包及其制作工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种浇包，包括壶体和壶嘴，改进后，
所述壶体为上部开口的上大下小的桶状结构，所述壶嘴连通在壶体上部的一侧，壶嘴由斜向上延伸的光滑连续曲面连接而成，壶嘴的下部设置为具有向下凸出的曲面的缓冲部，壶嘴的上部设置为与缓冲部光滑连接的向远离壶体一侧延伸的流出口，壶嘴上部的流出口与壶体上部的开口平齐。
上述浇包，所述壶嘴连通在壶体的3/4～4/5高度处，壶嘴的中轴线与壶体的中轴线之间的夹角为120°～150°；壶体上部的外壁设置三个把手，其中两个对称设置在壶嘴的两侧，另一个设置在与壶嘴相对的一侧。
上述浇包，所述浇包由耐火料泥浆和型砂复合涂覆预制的蜡模，之后经失蜡、高温焙烧制作而成。
一种所述的浇包的制作工艺，包括以下步骤：
A.制作与所述浇包内腔的结构和大小均一致的实心蜡模；
B.对蜡模进行组焊；
C.在温度为25±2℃、湿度为50～70%RH的环境中，在组焊好的蜡模表面涂覆厚度均匀的由耐火料泥浆和型砂多层复合而成的耐火涂层，耐火涂层经干燥和硬化后形成浇包雏壳；
D.在脱蜡釜内，以160～170℃温度对浇包雏壳内的蜡模进行熔融失蜡处理；
E.在焙烧炉内，以1050～1100℃的温度焙烧浇包雏壳1小时，得到直接用于浇注的红壳状态下的浇包。
上述浇包的制作工艺，所述步骤C中，耐火料泥浆和型砂复合配比为用于涂覆内层的耐火层涂料和用于涂覆外层的加固层涂料，耐火层涂料由质量比为4.2:1的200目锆砂和硅溶胶组成，加固层涂料由质量比为1.5:1的200目莫来粉和股溶胶组成。
上述浇包的制作工艺，所述耐火层涂料的涂覆厚度为6～7mm，加固层涂料的涂覆厚度为14～16mm。
上述浇包的制作工艺，所述步骤C中，在对应壶体上部开口的外壁上根据设计位置用耐火料泥浆和型砂多层复合涂覆出三个把手的耐火涂层。
上述浇包的制作工艺，所述步骤E中，处于红壳状态的浇包用于浇注后，重新放入焙烧炉内进行保温焙烧以便再次使用，焙烧温度为1050～1100℃，焙烧时间为0.5小时。
本发明在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果：
本发明设计的浇包，通过在浇包上部设计连通的壶嘴，钢液经浇包上部顺壶嘴流出，与传统的流出位置位于浇包主体的上边缘不同，钢液位置始终处于壶嘴连通浇包主体的上部侧壁处，浮渣也因此被挡在侧壁处，能够实现钢液的过滤，提高了钢液的纯净度，提高了铸造质量。壶嘴的下部增设缓冲部，进一步缓释钢液的流出速度，提高挡渣过滤效果。
本发明利用熔模铸造工厂现有的工艺和设备，采用与通常熔模铸造工艺的逆向思维，不是借助蜡模形成与之结构大小一致的铸件，而是制作蜡模作为所需产品（浇包）的内腔参考，之后在蜡模表面涂覆耐火料泥浆和型砂的复合涂层，将失蜡后形成的型壳经焙烧后直接作为产品（浇包），相比传统的浇包制作，不仅工艺步骤简单，结构精密准确，还省去了单独的烤包工序，节省时间和设备。
本发明的结构设计具有挡渣功能，提高了钢水的过滤效果，制作工序简单，不需要额外的工艺和工装，具有成本低廉、使用方便的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的制作工艺示意图。
图中各标号表示为：1、壶体，11、开口，2、壶嘴，21、缓冲部，22、流出口，3、蜡模，4、耐火涂层，5、浇包雏壳。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：
一种浇包，如图1所示，包括壶体1和壶嘴2，
所述壶体1为上部开口的桶状结构，本实施例中，壶体1的横截面呈圆环形，并且由下到上横截面积逐步增大，整体呈圆台桶状结构。
所述壶嘴2连通在壶体1上部的一侧，壶嘴2连通在壶体的3/4～4/5高度处。壶嘴2由下斜向上延伸，壶嘴2由光滑连续曲面连接为一体。其中，壶嘴2的下部设置凸肚，为具有向下凸出的曲面的缓冲部21；壶嘴2的上部设置为与缓冲部21光滑连接的拐点，为一段具有向上凸出的曲面，光滑连续的向远离壶体1一侧延伸为流出口22，壶嘴2上部的流出口22与壶体1上部的开口11平齐。若将壶嘴2连通壶体的截面的中心点与壶嘴流出口的中线点之间的连接线称为壶嘴的中轴线，壶体上部开口的中心点与下部底面的中心点之间的连线称为壶体的中轴线，则壶嘴的中轴线与壶体的中轴线之间的夹角大于120°，优选135°。
所述壶体1上部的外壁设置三个把手（图中未示出），其中两个对称设置在壶嘴2的两侧，作为连接牵引吊具的侧把手；另一个设置在与壶嘴2相对的一侧，作为借助叉子等工具进行倾液动作的正把手。
一种所述的浇包的制作工艺，如图2所示，包括以下步骤：
A.制作与所述浇包内腔的结构和大小均一致的实心蜡模3；
B.对蜡模3进行组焊；
C.在温度为25±2℃、湿度为50～70%RH的环境中，在组焊好的蜡模3表面涂覆厚度均匀的耐火涂层4，在对应壶体1上部开口的外壁上根据设计位置用耐火料泥浆和型砂多层复合涂覆出三个把手的耐火涂层4。耐火料泥浆和型砂复合配比为用于涂覆内层的耐火层涂料和用于涂覆外层的加固层涂料，即耐火涂层4包括位于内侧的耐火层和涂覆在外侧的加固层。耐火层涂料由质量比为4.2:1的200目锆砂和硅溶胶组成，耐火层涂料的涂覆厚度为6～7mm。加固层涂料由质量比为1.5:1的200目莫来粉和股溶胶组成。加固层涂料的涂覆厚度为14～16mm。耐火涂层4经干燥和硬化后形成浇包雏壳5。
D.在脱蜡釜内，对浇包雏壳5内的蜡模3进行熔融失蜡处理，失蜡过程中脱蜡釜内温度为160～170℃。
E.在焙烧炉内，以1050～1100℃的温度焙烧浇包雏壳1小时，用于强化整体强度，此时浇包雏壳5被焙烧为红壳状态下的浇包，取出该浇包即可马上用于浇注。使用浇包完成浇注后，由于已经完成整体强化，所以只需要在焙烧炉内进行短时间的保温焙烧即可再次投入使用，不仅节省时间，还节约能源。保温焙烧的温度为1050～1100℃，焙烧时间为0.5小时。
Claims (8)
1.一种浇包，包括壶体（1）和壶嘴（2），其特征在于：
所述壶体（1）为上部开口的上大下小的桶状结构，所述壶嘴（2）连通在壶体（1）上部的一侧，壶嘴（2）由斜向上延伸的光滑连续曲面连接而成，壶嘴（2）的下部设置为具有向下凸出的曲面的缓冲部（21），壶嘴（2）的上部设置为与缓冲部（21）光滑连接的向远离壶体一侧延伸的流出口（22），壶嘴（2）上部的流出口（22）与壶体（1）上部的开口（11）平齐。
2.根据权利要求１所述的一种浇包，其特征在于：所述壶嘴（2）连通在壶体（1）的3/4～4/5高度处，壶嘴（2）的中轴线与壶体（1）的中轴线之间的夹角为120°～150°；壶体（1）上部的外壁设置三个把手，其中两个对称设置在壶嘴（2）的两侧，另一个设置在与壶嘴（2）相对的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种浇包，其特征在于：所述浇包由耐火料泥浆和型砂复合涂覆预制的蜡模（3），之后经失蜡、高温焙烧制作而成。
4.权利要求3所述的一种浇包的制作工艺，其特征在于包括以下步骤：
A.制作与所述浇包内腔的结构和大小均一致的实心蜡模（3）；
B.对蜡模（3）进行组焊；
C.在温度为25±2℃、湿度为50～70%RH的环境中，在组焊好的蜡模（3）表面涂覆厚度均匀的由耐火料泥浆和型砂多层复合而成的耐火涂层（4），耐火涂层（4）经干燥和硬化后形成浇包雏壳（5）；
D.在脱蜡釜内，以160～170℃的温度对浇包雏壳（5）内的蜡模（3）进行熔融失蜡处理；
E.在焙烧炉内，以1050～1100℃的温度焙烧浇包雏壳（5）1小时，得到直接用于浇注的红壳状态下的浇包。
5.根据权利要求4所述的一种浇包的制作工艺，其特征在于：所述步骤C中，耐火料泥浆和型砂复合配比为用于涂覆内层的耐火层涂料和用于涂覆外层的加固层涂料，耐火层涂料由质量比为4.2:1的200目锆砂和硅溶胶组成，加固层涂料由质量比为1.5:1的200目莫来粉和股溶胶组成。
6.根据权利要求5所述的一种浇包的制作工艺，其特征在于：所述耐火层涂料的涂覆厚度为6～7mm，加固层涂料的涂覆厚度为14～16mm。
7.根据权利要求6所述的一种浇包的制作工艺，其特征在于：所述步骤C中，在对应壶体（1）上部开口的外壁上根据设计位置用耐火料泥浆和型砂多层复合涂覆出三个把手的耐火涂层（4）。
8.根据权利要求7所述的一种浇包的制作工艺，其特征在于：所述步骤E中，处于红壳状态的浇包用于浇注后，重新放入焙烧炉内进行保温焙烧以便再次使用，焙烧温度为1050～1100℃，焙烧时间为0.5小时。
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