CN108044065A - 一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺 - Google Patents

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曾少兰
曾世昭
毛小诚
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Abstract

本发明涉及浇铸技术领域，尤其涉及一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，它包括以下工艺步骤：1)、凝固器随着回转平台作同步水平回转运动；2)、喷涂器的喷涂管对凝固器的内腔进行单循环往复喷涂金属模涂料；3)、粉料给料器把金属粉料铺设到凝固器的活动底盖的表面；4)、将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下注入凝固器中；5)、布水器向套设于凝固器的外部的激冷器输送冷却介质；6)、凝固器内的液态金属在激冷器的强冷下快速结晶，得到具有致密等轴晶组织的合金铸块；7)、脱模器顶杆驱使合金铸块脱离凝固器，即完成合金铸块脱模。本发明的生产工艺生产成本低，生产周期短，生产效率高，生产出的铸棒质量高。

Description

一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺
技术领域
本发明涉及浇铸技术领域，尤其涉及一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺。
背景技术
目前，国内钢铁冶金、有色金属和机械铸造业领域生产铸锭大多数是把液态金属浇铸到钢锭模中得到大小不同的各种铸锭。传统方法有以下缺点，一是高温液态金属直接冲刷到锭模底部，导致模子烧损严重、单位产品模具成本费用高；二是液态金属冷凝时间长，出现严重的成分偏析；三是生产周期长；四是劳动生产率特别低。以铁合金浇铸为例，从浇铸到加工成合格的成品需要长达24-36小时，吨合金产品的模子费用达到5-20元；产品成分极不均匀，不同部位成分相差很大，有的高达10％以上，不能满足用户需求。因此，亟待开发一种生产成本低、生产周期短、生产效率高的浇铸工艺解决以上所述问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种生产成本低、生产周期短、生产效率高的多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，它包括以下工艺步骤：
1)、浇铸设备的回转平台安装有凝固器，凝固器随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动；
2)、凝固器旋转到达喷涂工位时，位于喷涂工位上方的喷涂器的喷涂管立即快速向下运动，对凝固器的内腔进行单循环往复喷涂金属模涂料；所喷涂金属模涂料起到加速冷却、防止粘模、容易脱模和延长凝固器寿命的作用。
3)、凝固器转动到喷涂工位后，凝固器底部的活动底盖关闭，并转动到粉料给料器下方，粉料给料器把与浇铸金属同质的金属粉料铺设到凝固器的活动底盖的表面；金属粉料能促进凝固器下部的液态金属快速凝固，起到保护活动底盖的作用。
4)、经过金属模涂料喷涂和铺设有金属粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下注入凝固器中；
5)、安装于回转平台的布水器与回转平台作同步水平回转运动，并向套设于凝固器的外部的激冷器输送冷却介质；
6)、凝固器内的液态金属在激冷器的强冷下快速结晶，得到具有致密等轴晶组织的合金铸块；
7)、回转平台旋转0.5至0.95周时，液态金属完全凝固后，凝固器活动底盖打开，浇铸有合金的凝固器依次到达脱模工位；浇铸有合金的凝固器到达脱模工位时，位于脱模工位上方的脱模器顶杆，立即快速向下运动，驱使合金铸块脱离凝固器，在回转平台转动之前脱模顶杆又迅速收回到原始位置，即完成合金铸块脱模。脱模器顶杆由金属材料制成，在驱动器的输出轴驱动下作上下垂直运动，永远保持与回转平台同步运动；当回转平台转位时脱模器顶杆正好离开凝固器上表面；当转位停止时，脱模器顶杆正好从凝固器上端进入凝固器腔内，冲击已经凝固的合金铸棒，使铸棒脱离凝固器。
8)、脱模后的凝固器继续随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动，进入下一个浇铸工作循环。
其中，步骤1)具体为：浇铸设备的回转平台安装有10-1000个凝固器，凝固器随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动。
其中，步骤4)具体为：经过金属模涂料喷涂和铺设有定量粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下或从位于配流器下方的环形汇流器汇集注入凝固器中。液态金属从配流器流下绝大部分直接注入位于配流器下方正在做间歇转动的凝固器中，极少部分通过环形汇流器汇集于凝固器中；配流器下端设有数个正对着凝固器的直通孔，绝大部分液态金属可以直接通过直通孔注入位于配流器下方正在做间歇转动的凝固器中，只有快速转位时极少量液态金属碰到凝固器之间的砂隔，通过环形汇流器汇集于凝固器中；整个浇铸过程不出现外泄飞溅，液态金属100％得到回收。环形汇流器的底端与凝固器的上平面紧密接触，环形汇流器的内腔筑有用耐火材料做成的漏斗型保护层，防止从配流器流下来的高温液态金属直接冲刷到凝固器的上平面，从而延长凝固器的使用寿命，降低维修成本。
其中，步骤4)具体为：经过金属模涂料喷涂和铺设有定量粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下或从位于配流器下方的环形汇流器汇集，并在电气系统和液位测控仪的联合控制下，液态金属注入凝固器中。液位测控仪用于检测和控制凝固器内液态金属的液面高度，液面高度若达不到规定高度的下限，则输出电信号至电气系统，让液态金属的流量控制装置加大流量，若高于规定的液面高度，则减小流量；在电气系统和液位测控仪的联合控制下，注入凝固器中液态金属的液面高度保持在设定的范围内。
其中，步骤5)中，冷却介质的液压为0.05-2.0Mpa，流量为1-50吨每小时，流速不小于0.1m/s。
其中，步骤5)中，冷却介质的液压为0.1-1.5Mpa，流量为10-35吨每小时，流速不小于0.2m/s。
本发明的有益效果为：本发明的多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺能够连续大批量生产组织致密的铸块或条状产品或粒状材料，能满足各种大、中、小批量的有色金属、钢锭生产需要；生产效率比目前国内使用的固定式铸锭生产工艺的效率提高十倍以上；若用于脆性材料如铁合金、金属硅的铸造，配上简单的挤压、分筛设备就能得到符合用户要求的粒状材料，粉率低、生产效率高。综上，本发明的生产工艺生产成本低，生产周期短，生产效率高，生产出的铸块质量高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
本实施例的多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，它包括以下工艺步骤：
1)、浇铸设备的回转平台安装有10-1000个凝固器，凝固器随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动；
2)、凝固器旋转到达喷涂工位时，位于喷涂工位上方的喷涂器的喷涂管立即快速向下运动，对凝固器的内腔进行单循环往复喷涂金属模涂料；
3)、凝固器转动到喷涂工位后，凝固器底部的活动底盖关闭，并转动到粉料给料器下方，粉料给料器把与浇铸金属同质的金属粉料铺设到凝固器的活动底盖的表面；
4)、经过金属模涂料喷涂和铺设有金属粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下或从位于配流器下方的环形汇流器汇集注入凝固器中；
5)、安装于回转平台的布水器与回转平台作同步水平回转运动，并向套设于凝固器的外部的激冷器输送冷却介质，冷却介质的液压为0.05-2.0Mpa，流量为1-50吨每小时，流速不小于0.1m/s；
6)、凝固器内的液态金属在激冷器的强冷下快速结晶，得到具有致密等轴晶组织的合金铸块；
7)、浇铸有合金的凝固器到达脱模工位时，位于脱模工位上方的脱模器顶杆，立即快速向下运动，驱使合金铸块脱离凝固器，在回转平台转动之前脱模顶杆又迅速收回到原始位置，即完成合金铸块脱模；
8)、脱模后的凝固器继续随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动，进入下一个浇铸工作循环。
实施例二。
本实施例的多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，它包括以下工艺步骤：
1)、浇铸设备的回转平台安装有100-500个凝固器，凝固器随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动；
2)、凝固器旋转到达喷涂工位时，位于喷涂工位上方的喷涂器的喷涂管立即快速向下运动，对凝固器的内腔进行单循环往复喷涂金属模涂料；
3)、凝固器转动到喷涂工位后，凝固器底部的活动底盖关闭，并转动到粉料给料器下方，粉料给料器把与浇铸金属同质的金属粉料铺设到凝固器的活动底盖的表面；
4)、经过金属模涂料喷涂和铺设有金属粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下或从位于配流器下方的环形汇流器汇集，并在电气系统和液位测控仪的联合控制下，液态金属注入凝固器中；
5)、安装于回转平台的布水器与回转平台作同步水平回转运动，并向套设于凝固器的外部的激冷器输送冷却介质，冷却介质的液压为0.1-1.5Mpa，流量为10-35吨每小时，流速不小于0.2m/s；
6)、凝固器内的液态金属在激冷器的强冷下快速结晶，得到具有致密等轴晶组织的合金铸块；
7)、浇铸有合金的凝固器到达脱模工位时，位于脱模工位上方的脱模器顶杆，立即快速向下运动，驱使合金铸块脱离凝固器，在回转平台转动之前脱模顶杆又迅速收回到原始位置，即完成合金铸块脱模；
8)、脱模后的凝固器继续随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动，进入下一个浇铸工作循环。
以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，其特征在于：它包括以下工艺步骤：
1)、浇铸设备的回转平台安装有凝固器，凝固器随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动；
2)、凝固器旋转到达喷涂工位时，位于喷涂工位上方的喷涂器的喷涂管立即快速向下运动，对凝固器的内腔进行单循环往复喷涂金属模涂料；
3)、凝固器转动到喷涂工位后，凝固器底部的活动底盖关闭，并转动到粉料给料器下方，粉料给料器把与浇铸金属同质的金属粉料铺设到凝固器的活动底盖的表面；
4)、经过金属模涂料喷涂和铺设有金属粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下注入凝固器中；
5)、安装于回转平台的布水器与回转平台作同步水平回转运动，并向套设于凝固器的外部的激冷器输送冷却介质；
6)、凝固器内的液态金属在激冷器的强冷下快速结晶，得到具有致密等轴晶组织的合金铸块；
7)、浇铸有合金的凝固器到达脱模工位时，位于脱模工位上方的脱模器顶杆，立即快速向下运动，驱使合金铸块脱离凝固器，在回转平台转动之前脱模顶杆又迅速收回到原始位置，即完成合金铸块脱模；
8)、脱模后的凝固器继续随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动，进入下一个浇铸工作循环。
2.根据权利要求1所述的一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，其特征在于：所述步骤1)具体为：浇铸设备的回转平台安装有10-1000个凝固器，凝固器随着间歇回转运动的回转平台作同步水平回转运动。
3.根据权利要求1所述的一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，其特征在于：所述步骤4)具体为：经过金属模涂料喷涂和铺设有定量粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下或从位于配流器下方的环形汇流器汇集注入凝固器中。
4.根据权利要求3所述的一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，其特征在于：所述步骤4)具体为：经过金属模涂料喷涂和铺设有定量粉料的凝固器，继续随着回转平台一起转动，将液态金属加入配流器中，液态金属从配流器流下或从位于配流器下方的环形汇流器汇集，并在电气系统和液位测控仪的联合控制下，液态金属注入凝固器中。
5.根据权利要求1所述的一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，其特征在于：所述步骤5)中，冷却介质的液压为0.05-2.0Mpa，流量为1-50吨每小时，流速不小于0.1m/s。
6.根据权利要求5所述的一种多工位环形间歇回转循环铸造的浇铸工艺，其特征在于：所述步骤5)中，冷却介质的液压为0.1-1.5Mpa，流量为10-35吨每小时，流速不小于0.2m/s。
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