CN107803467B - 一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统 - Google Patents

一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107803467B
CN107803467B CN201711046900.XA CN201711046900A CN107803467B CN 107803467 B CN107803467 B CN 107803467B CN 201711046900 A CN201711046900 A CN 201711046900A CN 107803467 B CN107803467 B CN 107803467B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cross gate
gate
running
running channel
level
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.)
Active
Application number
CN201711046900.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107803467A (zh
Inventor
郭小强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kocel Steel Foundry Co Ltd
Original Assignee
Kocel Steel Foundry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kocel Steel Foundry Co Ltd filed Critical Kocel Steel Foundry Co Ltd
Priority to CN201711046900.XA priority Critical patent/CN107803467B/zh
Publication of CN107803467A publication Critical patent/CN107803467A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107803467B publication Critical patent/CN107803467B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
    • B22C9/082—Sprues, pouring cups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings

Abstract

本发明提供了一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统，结构包括：依次连接的浇口杯、直浇道、缓流横浇道、横浇道、内浇道。其中，所述缓流横浇道为一级横浇道，通过竖直引流浇道与其上方的二级横浇道连接，该二级横浇道的纵截面为V字型，二级横浇道的末端通过竖直引流浇道与其上端的三级横浇道连接，该三级横浇道的纵截面为V字型，所述内浇道与三级横浇道垂直连接，方向竖直向上，三级横浇道的末端依次连接导渣浇道、变径浇道，以及与变径浇道垂直连接且竖直向上的集渣浇道，本发明使钢水充型过程平稳，集渣效果显著，减低了铸件表面夹渣、夹杂缺陷的产生。

Description

一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统
技术领域
本发明涉及铸件的浇注系统，尤其涉及适用于大型阀壳类铸件的浇注系统。
背景技术
调节阀壳类铸钢件是大型蒸汽轮机发电机的重要组成部分，通过调节阀开度的变化，可改变进入汽轮机的蒸汽流量及相关蒸汽参数，可控制汽轮机的启停及功率的变化。某高压主汽门调节阀壳铸件，单重22.8t，浇注重量达40t。铸件结构如图1所示，主要承担主汽门的蒸汽调节，工作环境为高温高压环境，最高要求的工作压力为300公斤，对铸件的质量要求很高，尤其是所有管口、保温搭子及吊耳等区域不能有夹渣和气孔等缺陷。因此，浇注系统必须尽可能减少浇注充型过程中钢液的飞溅，最大限度地减少钢液的紊流、卷气等问题，确保浇注系统中的杂物及最先进入浇注系统的钢液(即“首股钢液”)中的夹杂、渣物不要进入型腔，或者能够保证夹渣物顺利上浮到冒口，才能保证铸件无夹渣和气孔等缺陷。
目前生产此类铸件，采用的浇注系统如图2所示，该浇注系统包括：依次连接的浇口杯1、直浇道2、缓流横浇道3、一级分流横浇道4、二级分流横浇道5、横浇道6、内浇道7，集渣包8，其中缓流横浇道3、一级分流横浇道4、二级分流横浇道5、横浇道6处于同一水平面内，一级分流横浇道4和横浇道5采用水平“二等分”的连接方式。实际浇注时，浇注的高合金钢液达40吨，该浇注系统为开放式浇注系统，首股进入浇注系统的钢液经过一级分流横浇道4及二级分流横浇道5的分流，进入二级分流横浇道5及横浇道6中的钢液越来越少，且位于浇道底部，横浇道短时间内不能充满，其内的钢液与空气接触氧化形成氧化渣。由于缓流横浇道3、一级分流横浇道4、二级分流横浇道5、横浇道6处于同一水平面内，钢水首先进入集渣包8内，待横浇道钢水充满后再进入内浇口7，由于钢液流速很大，高速撞击二级分流横浇道5，钢液在二级分流横浇道5中产生很大的飞溅，集渣包8中出现紊流现象，导致浇注初期进入集渣包8中的“首股钢液”被冲出，则“首股钢液”中的氧化渣、夹杂物通过内浇道进入型腔。
技术人员对高速液流进入密闭空腔进行模拟试验发现：液流持续以较高速度(V>0.9m/s)进入密闭空腔时，空腔中会出现紊流现象，现有技术生产大型阀壳类铸钢所使用的浇注系统，其瞬时流速为1.15m/s，说明现有的浇注系统在钢水进入后确实存在紊流现象。实际生产中，铸件落砂后对集渣包8进行取样分析，发现夹杂、夹渣物很少，而在铸件表面及冷铁底部发现大量的夹杂、夹渣物，这也说明集渣包8失去了集渣的作用，进入其内含有氧化渣、夹杂物的首股钢液因为紊流现象而飞溅出来，再经过内浇道进入型腔中。
发明内容
为解决现有浇注系统生产大型阀壳类铸钢件所产生的技术弊端，本发明提供一种新的浇注系统，具体技术方案如下。
一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统，包括：依次连接的浇口杯、直浇道，缓流横浇道、横浇道、内浇道。其中，所述浇注系统由陶瓷材料制成，所述缓流横浇道为一级横浇道，通过竖直引流浇道与其上方的二级横浇道连接，该二级横浇道的纵截面为V字型，二级横浇道的末端通过竖直引流浇道与其上端的三级横浇道连接，该三级横浇道的纵截面为V字型，所述内浇道与三级横浇道垂直连接，方向竖直向上，三级横浇道的末端依次连接导渣浇道、变径浇道，以及与变径浇道垂直连接且竖直向上的集渣浇道。
进一步地，所述二级横浇道和三级横浇道与水平面的夹角α为15～20°。
进一步地，所述导渣浇道与相邻的三级横浇道等径且在同一直线上，长度大于200mm。
进一步地，所述集渣浇道与明冒口的高度相同。
进一步地，所述变径浇道的长度为500mm～1000mm，最小截面面积为最大截面面积的45％～55％。
进一步地，所述直浇道、三级横浇道、内浇道的截面面积比为1:3:6。
本发明的有益效果在于：1.缓流横浇道与二级横浇道，以及二级横浇道与三级横浇道之间通过竖直引流浇道连接，缓流横浇道、二级横浇道、三级横浇道的位置依次上升，当钢液流速过大时，由于飞溅进入竖直引流浇道的钢液受重力作用回落，起到降低流速和缓冲钢液的作用，经过两次竖直引流浇道的缓冲，最终进入三级横浇道的钢液不会再发生紊流现象；2.多级横浇道之间是逐级向上布局的，有利于浇道内氧化物、夹杂物的上浮；3.变径浇注系统有效缓冲了钢水在浇注系统内的紊流，降低钢水的瞬时流速；4.通过设置竖直向上、小截面的集渣浇道可以直接收集含有氧化物、夹杂物的第一股钢水，由于浇注系统没有紊流现象，则含有氧化物、夹杂物的第一股钢水不会再次流入型腔导致铸件的表面产生夹渣、气孔等缺陷。
在钢水充型过程中，为了避免发生冲砂，以及保证冒口与补缩区域的温度梯度，避免因补缩区温度过高而出现缩松问题，将上述技术方案中内浇道设置在铸件底部厚壁位置处，且对应上型箱有补缩冒口的区域。
附图说明
图1是本发明涉及的大型阀壳类铸钢件的剖面结构示意图；
图2是现有浇注系统的结构示意图；
图3是采用本发明浇注系统时铸件和浇注系统的结构示意图；
图4是本发明浇注系统的结构示意图。
图5是本发明二级横浇道和三级横浇道的纵截面形状示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图，对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图3和图4所示的一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统，具体结构包括：依次连接的浇口杯1、直浇道2，缓流横浇道3、横浇道、内浇道12。其中，所述缓流横浇道3为一级横浇道，通过竖直引流浇道9与其上方的二级横浇道10连接，该二级横浇道10的纵截面为V字型，二级横浇道的末端通过竖直引流浇道9与其上端的三级横浇道11连接，该三级横浇道11的纵截面为V字型，所述内浇道12与三级横浇道11垂直连接，方向竖直向上，三级横浇道11的末端依次连接导渣浇道13、变径浇道14，以及与变径浇道14垂直连接且竖直向上的集渣浇道15。二级横浇道10和三级横浇道11与水平面的夹角α为15°，导渣浇道13与相邻的三级横浇道11等径且在同一直线上，长度为210mm，集渣浇道15与明冒口的高度相同，变径浇道14的长度为约500mm，最小截面面积为最大截面面积的45％，直浇道2、三级横浇道11、内浇道的截面面积比为1:3:6，该浇注系统整体由陶瓷管搭接而成。
浇注时，钢水从浇口杯1进入，流经直浇道2、缓流横浇道3、竖直引流浇道9、二级横浇道10、竖直引流浇道9、三级横浇道11，钢水进入三级横浇道11时，钢水向两侧方向流动，含有氧化物、夹杂物的第一股钢水先流入集渣浇道15，待三级横浇道11被钢水充满后进入内浇道12，再进入铸型型腔。
本发明浇注系统的工作原理：缓流横浇道3与二级横浇道10，以及二级横浇道10与三级横浇道11之间通过竖直引流浇道9连接，缓流横浇道3、二级横浇道10、三级横浇道11的位置依次上升，当钢液流速过大时，由于飞溅进入竖直引流浇道9的钢液受重力作用回落，起到降低流速和缓冲钢液的作用，经过两次竖直引流浇道9的缓冲，最终进入三级横浇道11的钢液不会再发生紊流现象；多级横浇道之间是逐级向上布局的，有利于浇道内氧化物、夹杂物的上浮；通过设置竖直向上、小截面的集渣浇道15可以直接收集含有氧化物、夹杂物的第一股钢水，由于浇注系统没有紊流现象，则含有氧化物、夹杂物的第一股钢水不会再次流入型腔导致铸件的表面产生夹渣、气孔等缺陷。内浇道12设置在铸件底部厚壁位置处，且对应上型箱有补缩冒口的区域，避免钢水充型过程中发生冲砂，同时避免因补缩区温度过高而出现缩松问题。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明范围内。

Claims (7)

1.一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统，包括：依次连接的浇口杯、直浇道，缓流横浇道、横浇道、内浇道，其特征在于，所述浇注 系统由陶瓷材料制成，所述缓流横浇道为一级横浇道，通过竖直引流浇道与其上方的二级横浇道连接，该二级横浇道的纵截面为V字型；
二级横浇道的末端通过竖直引流浇道与其上端的三级横浇道连接，该三级横浇道的纵截面为V字型；
所述内浇道与三级横浇道垂直连接，方向竖直向上；
三级横浇道的末端依次连接导渣浇道、变径浇道，以及与变径浇道垂直连接且竖直向上的集渣浇道。
2.根据权利要求1所述的大型阀壳类铸钢件的浇注系统，其特征在于，所述二级横浇道和三级横浇道与水平面的夹角α为15～20°。
3.根据权利要求1所述的大型阀壳类铸钢件的浇注系统，其特征在于，所述内浇道设置在铸件底部厚壁位置处，且对应上型箱有补缩冒口的区域。
4.根据权利要求1所述的大型阀壳类铸钢件的浇注系统，其特征在于，所述导渣浇道与相邻的三级横浇道等径且在同一直线上，长度大于200mm。
5.根据权利要求1所述的大型阀壳类铸钢件的浇注系统，其特征在于，所述集渣浇道与明冒口的高度相同。
6.根据权利要求1所述的大型阀壳类铸钢件的浇注系统，其特征在于，所述变径浇道的长度为500mm～1000mm，最小截面面积为最大截面面积的45％～55％。
7.根据权利要求1所述的大型阀壳类铸钢件的浇注系统，其特征在于，所述直浇道、三级横浇道、内浇道的截面面积比为1:3:6。
CN201711046900.XA 2017-10-31 2017-10-31 一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统 Active CN107803467B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711046900.XA CN107803467B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711046900.XA CN107803467B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107803467A CN107803467A (zh) 2018-03-16
CN107803467B true CN107803467B (zh) 2019-02-22

Family

ID=61583036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711046900.XA Active CN107803467B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107803467B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109909450B (zh) * 2019-04-03 2021-06-01 唐世兵 一种铸钢闸阀覆膜砂结构及其加工方法
CN111215581B (zh) * 2019-11-25 2021-09-07 金华市宝琳科技股份有限公司 一种浇铸模具
CN111889622B (zh) * 2020-06-22 2022-02-22 共享铸钢有限公司 压缩机机壳的铸造方法
CN113798436A (zh) * 2021-08-30 2021-12-17 共享铸钢有限公司 一种阀壳铸件的成型方法
CN114226650B (zh) * 2021-11-18 2024-01-23 宁波金汇精密铸造有限公司 底注式浇铸装置、底注式浇铸方法
CN114210945A (zh) * 2021-12-24 2022-03-22 三鑫重工机械有限公司 一种内缸浇注工艺及模具

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS551927A (en) * 1978-06-19 1980-01-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacture of nodular graphite cast iron
JPH1190583A (ja) * 1997-09-12 1999-04-06 Mitsubishi Kagaku Basf Kk フルモールド鋳造法
JP2001179395A (ja) * 1999-10-15 2001-07-03 Honda Motor Co Ltd 鋳造用金型
CN101239374A (zh) * 2007-01-25 2008-08-13 雅马哈发动机株式会社 模铸模具
CN101966560A (zh) * 2010-09-15 2011-02-09 浙江佳力风能技术有限公司 带状截面内浇道的底注式浇注系统
CN203751245U (zh) * 2014-02-24 2014-08-06 安庆中船柴油机有限公司 一种能有效提高铸件挡渣的浇道结构
CN104889332A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 共享铸钢有限公司 一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注系统
CN205020753U (zh) * 2015-09-29 2016-02-10 日月重工股份有限公司 风力发电机组箱体铸件浇注结构
CN106270406A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 日月重工股份有限公司 风力发电机组后箱体铸件的型腔结构及方法
CN106583656A (zh) * 2016-11-30 2017-04-26 安徽应流集团霍山铸造有限公司 一种具有集渣防裂的新型浇注系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS551927A (en) * 1978-06-19 1980-01-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacture of nodular graphite cast iron
JPH1190583A (ja) * 1997-09-12 1999-04-06 Mitsubishi Kagaku Basf Kk フルモールド鋳造法
JP2001179395A (ja) * 1999-10-15 2001-07-03 Honda Motor Co Ltd 鋳造用金型
CN101239374A (zh) * 2007-01-25 2008-08-13 雅马哈发动机株式会社 模铸模具
CN101966560A (zh) * 2010-09-15 2011-02-09 浙江佳力风能技术有限公司 带状截面内浇道的底注式浇注系统
CN203751245U (zh) * 2014-02-24 2014-08-06 安庆中船柴油机有限公司 一种能有效提高铸件挡渣的浇道结构
CN104889332A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 共享铸钢有限公司 一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注系统
CN205020753U (zh) * 2015-09-29 2016-02-10 日月重工股份有限公司 风力发电机组箱体铸件浇注结构
CN106270406A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 日月重工股份有限公司 风力发电机组后箱体铸件的型腔结构及方法
CN106583656A (zh) * 2016-11-30 2017-04-26 安徽应流集团霍山铸造有限公司 一种具有集渣防裂的新型浇注系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN107803467A (zh) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107803467B (zh) 一种大型阀壳类铸钢件的浇注系统
CN102319891B (zh) 一种有效控制卷气、卷渣的浇注系统及其设计方法
CN104889332B (zh) 一种薄壁锥形水轮机上冠铸钢件的浇注系统
CN101844223B (zh) 防止连铸中间包产生旋流的旋流抑制器
CN206200080U (zh) 浇注系统
CN104249149B (zh) 一种通道式感应加热中间包及其浇铸方法
CN202984588U (zh) 风力发电机底座铸件的浇注系统
CN110538968B (zh) 一种铸钢件u型过滤式浇注系统及其铺设方法
CN203197234U (zh) 连铸用多孔塞棒
CN204321184U (zh) 一种浸入式滑动水口装置
CN206535993U (zh) 连铸控流保护浇注用虹吸水口装置
CN207138846U (zh) 一种整体式中间包浸入式水口对中器
CN206253642U (zh) 一种t型中间包用控流装置
CN102764867B (zh) 一种带有搅拌效果的直通型浸入式水口
CN106216607B (zh) 一种铸件底部浇注系统
CN113857434A (zh) 金属阻隔片浇口盆装置
CN201572908U (zh) 一种双溢流槽的双流中间包
CN101745630A (zh) 一种浇注铸件的方法
CN203209684U (zh) 一种大方坯浇注用六孔浸入式水口
CN110586872B (zh) 一种阀门用空心板铸钢件的铸造系统及其设计方法
CN204912741U (zh) 五流方坯连铸中间包
CN207746411U (zh) 一种新型自开浇中间包开浇管
CN110918893A (zh) 一种适流曲线形重力浇注系统的设计方法
CN206028658U (zh) 风力发电机组后箱体铸件的型腔结构
CN106623879B (zh) 一种t型中间包用控流装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant