CN108127087B - 一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，包括如下步骤：(a)、将脱蜡好的铸型倒立放置放在托架装置上；在控制面板上设定炉体的焙烧程序、旋转装置和吹气装置的工作模式；启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式；(b)、当铸型焙烧到530－580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式：吹气装置持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30－60min；吹气装置对铸型持续进行3－5min的吹尘作业；(c)、铸型焙烧温度升到700－720℃，保温2－3h，根据铸型的结构特点调节到要求温度；(d)、改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态。本发明的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，能够使铸型焙烧彻底，消除残留碳对铸造质量的有害影响。

Description

一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法

技术领域

本发明具体涉及一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法。

背景技术

目前，金、银、铜首饰主要采用石膏型失蜡铸造工艺生产，其基本工艺流程为：制作蜡模－－－种蜡树－－－制作石膏铸型－－－金属料熔炼－－－浇注－－－清理。其中，制作石膏铸型是整个流程中非常关键的工序，它主要包括如下环节：混制石膏浆料、将浆料灌注到铸型筒内、铸型筒静置使石膏浆料凝固增强、铸型放入蒸汽炉内进行蒸汽脱蜡或者直接放入焙烧炉内焙烧脱蜡、铸型放入焙烧炉内焙烧、铸型调整到铸造所需温度。铸型制作的任务是清晰精确地复制出蜡树的形状，形成具有足够强度、型壁光洁、彻底烧失水分、具有一定透气能力的型腔。铸型质量是获得优质铸件的基础，其中铸型内壁的残留碳是评价铸型表面质量的重要参数，它是由于蜡的不完全燃烧，形成固体残留物被吸附在型壁上而形成的。残留碳对首饰铸造质量的影响主要表现在以下方面：

(1)对石膏热稳定性的影响。对石膏铸型而言，铸型的强度首先由石膏黏结剂的质量决定。由于硫酸钙的高温热稳定性较差，当与二氧化硅混合，石膏超过1000℃就可能发生分解。而当铸型焙烧过程中内壁出现残留碳时，石膏的分解温度会进一步降低。如果在焙烧过程中发生石膏的分解，铸件表面易出现砂眼、粗糙等缺陷，如果在浇注金属液过程中发生分解，铸件将产生气缩孔、砂眼等缺陷。

(2)当金属液内溶解氧或出现氧化铜时，浇注后碳会与氧或氧化铜发生反应，形成CO或CO₂气体，有时反应特别剧烈时，可引起局部的瞬间微爆炸，导致铸件出现气孔或砂眼缺陷。

(3)残留碳的存在，使金属液受到污染，恶化了其回用性能，使铸造生产陷入恶性循环。

石膏铸型内壁出现残留碳会明显恶化铸件质量，因此制作石膏铸型时必须设法消除内壁的残留碳。但是，现有铸型焙烧炉的结构设计存在缺陷，在消除铸型残留碳方面的效果不好。在浇注系统结构方面，均采用铸件－－－内浇道－－－直浇道－－－浇口杯的连接方式，没有设置专门的排气系统，既不利于焙烧时炉气进入铸型型腔，又不利于浇注时铸型内的排气。在焙烧炉的结构方面，大部分焙烧炉为普通箱式电阻炉，炉内温度均匀性较差，炉门附近及炉子中心的铸型常因焙烧不充分而出现残留碳问题，而进一步升高温度将导致其它部位的铸型出现过烧的风险。另外，在放置铸型时，一般放置两层，上层铸型直接压在下层铸型的顶面，空气对流差。为改善降低铸型内的残留碳，需要延长高温阶段的焙烧时间，既增加了能源消耗，降低了生产效率，而且效果并不佳。有些企业在焙烧到高温时将炉门半开启，向炉膛内引入新鲜空气，但这种做法的效果也是有限的，因为新鲜空气不易进入到铸型型腔内，并且空气中的氧浓度低，因此对型腔内的残留碳助燃效果不好，反而是开启的炉门更加加剧了炉内温度的不均匀性，并且炉内的电阻丝容易氧化，缩短使用寿命。生产中有时为改善铸型焙烧质量，将焙烧到高温的铸型从炉膛内取出，用吸尘机对铸型型腔进行抽吸，以便减少型腔内的残留碳和灰烬，但是这种做法存在典型问题，首先是高温铸型取出放置在空气中进行抽吸操作时，容易引起铸型的快速冷却及温度不均匀，使铸型内出现收缩应力而导致开裂，其次是抽吸时容易破坏浇口杯表面，导致浇注时容易出现砂眼缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，其能够使铸型焙烧彻底，消除残留碳对铸造质量的有害影响，缩短高温阶段的焙烧时间，有效节省能源，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明所提供的一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，铸型的焙烧过程在焙烧炉内进行，所述焙烧炉包括：

炉体；

吹气装置，用于在焙烧时向铸型的型腔内定向输送富氧空气实现富氧助燃，并能在焙烧到高温阶段时对铸型进行吹尘作业；

托架装置，设于炉体的炉膛内，用于放置铸型；

旋转装置，用于带动托架装置在炉膛内转动，以使位于托架装置不同方位上的铸型受热均匀；

控制面板，与吹气装置和旋转装置电连接，用于控制吹气装置和旋转装置的工作模式；

所述焙烧方法包括如下步骤：

(a)、将脱蜡好的铸型倒立放置放在托架装置上，以使吹气装置吹出的气体能够直接吹入铸型的型腔内；

在控制面板上设定炉体的焙烧程序、旋转装置和吹气装置的工作模式；

启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式，开始对炉膛内的铸型进行焙烧；

(b)、当铸型焙烧到530－580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式：

首先，吹气装置持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30－60min；然后，吹气装置对铸型持续进行3－5min的吹尘作业；

(c)、铸型焙烧温度升到700－720℃，保温2－3h，根据铸型的结构特点调节到要求温度；

(d)、改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态，使托架装置上的铸型在焙烧结束后正对炉门，方便被准确取出。

上述促进铸型残留碳脱除的焙烧方法中，所述步骤(b)具体为：

当铸型焙烧到530－580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式：

(b1)吹气装置向铸型的型腔内定向输送富氧空气：吹气装置吹入铸型的型腔内的空气与氧气的比例为(4－5)：1，空气与氧气的气压均为1.1－1.3atm，持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30－60min；

(b2)吹气装置对铸型进行吹尘作业：将吹气装置吹入铸型的型腔内的空气与氧气的气压均调节为6－8atm，持续对铸型的型腔进行3－5min的吹尘作业。

上述促进铸型残留碳脱除的焙烧方法中，在所述步骤(a)中，所述启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式，开始对炉膛内的铸型进行焙烧的步骤中，旋转装置的工作模式为连续旋转。

上述促进铸型残留碳脱除的焙烧方法中，在所述步骤(d)中，所述改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态的步骤中，旋转装置的工作模式由连续旋转变为点动旋转。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明的焙烧方法，通过焙烧炉的吹气装置能够使铸型在焙烧时定向向铸型的型腔内输送富氧空气实现富氧助燃，并能在焙烧到高温阶段时对铸型进行吹尘作业，铸型焙烧彻底，消除了残留碳对铸造质量的有害影响，缩短了高温阶段的焙烧时间，有效节省能源，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明的一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法在焙烧过程中所用焙烧炉的结构示意图一；

图2是本发明的一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法在焙烧过程中所用焙烧炉的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明所提供的一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，铸型的焙烧过程在焙烧炉内进行。

参见图1和图2所示，所述焙烧炉包括：

炉体；

吹气装置，用于在焙烧时向铸型5的型腔内定向输送富氧空气实现富氧助燃，并能在焙烧到高温阶段时对铸型5进行吹尘作业；

托架装置，设于炉体的炉膛11内，用于放置铸型5；

旋转装置，用于带动托架装置在炉膛内11转动，以使位于托架装置不同方位上的铸型5受热均匀；

控制面板，与吹气装置和旋转装置电连接，用于控制吹气装置和旋转装置的工作模式；

吹气装置包括供气单元、通气管路和吹气单元；供气单元设于炉体的底部，供气单元通过通气管路与吹气单元连通，吹气单元设于托架装置上。

优选地，炉体包括包裹炉膛11的炉壳、设于炉壳与炉膛11之间的保温材料13、设于保温材料13内的发热电阻丝14，保温材料13为耐火砖和保温纤维，炉膛11呈圆柱形，炉膛11的内壁112表面光滑，以使焙烧炉在焙烧铸型5时具有良好的保温功能，炉膛11内温度分布均匀。

优选地，炉门设置为长方形，高度略小于炉膛11高度，宽度在可夹持铸型5进出炉膛11的基础上略留有余量，这样既可顺利放入或取出铸型5，同时大大减少了宽大炉门带来的降温影响。

优选地，托架装置包括上下间隔设置的第一托架单元41和第二托架单元；

第一托架单元41和第二托架单元均包括同心间隔设置的多个圆环43、呈米字型径向分布的轮辐44，轮辐44依次连接多个圆环43，轮辐44的末端与炉膛11的内壁112存在间隙，以实现托架装置的无碍旋转及炉气能顺利进出铸型5的型腔，促进放置在不同部位的铸型5受热均匀。

优选地，轮辐44的末端与炉膛11的内壁112的间距为20－30mm；圆环43的数量为3－6个，轮辐44的数量为6－12条；第二托架单元与第一托架单元41的间距、第一托架单元41与炉膛11的顶部的间距均为250－350mm。

优选地，旋转装置包括旋转驱动机构、旋转执行机构；

旋转执行机构包括旋转轴，旋转轴包括同步转动的上转轴27和下转轴；托架装置安装在上转轴27上并随上转轴27转动，上转轴27的下部穿过炉膛11的底板111与下转轴连接，旋转驱动机构与下转轴驱动连接以带动下转轴转动；

旋转驱动机构包括驱动单元和第一传动单元；

驱动单元的动力输出端与第一传动单元的动力输入端连接，第一传动单元的动力输出端与下转轴驱动连接以带动下转轴转动。

旋转驱动机构还包括旋转显示单元和第二传动单元；

旋转显示单元包括显示盘转轴291、用于显示旋转轴旋转状况的旋转显示盘292；

第二传动单元的动力输入端与下转轴驱动连接，第二传动单元的动力输出端与显示盘转轴291驱动连接。

优选地，驱动单元包括电机21和减速箱，第一传动单元包括第一链条23和第一链轮24，第二传动单元包括第二链轮25和第二链条26，第一链轮24和第二链轮25均设于下转轴上；

第一链轮24通过第一链条23与减速箱的主链轮22驱动连接，第二链轮25通过第二链条26与显示盘转轴291的从链轮2911驱动连接；

上转轴27的下部焊接有第一法兰，下转轴的上部焊接有与第一法兰相匹配的第二法兰，上转轴27和下转轴通过第一法兰和第二法兰连接；

第一法兰与第二法兰之间上下依次放置上石墨盘根、耐热石棉板和下石墨盘根，起到隔热和密封作用；

上转轴27为空心耐热不锈钢厚壁管，下转轴为厚壁空心管，下转轴的内径和外径与上转轴27的内径和外径对应相等，保持旋转轴内通道不变；

优选地，下转轴的转动设置为可连续旋转模式和点动旋转模式，方便操作时根据需要来选择；旋转显示盘292可显示铸型5在炉膛11内的位置，在旋转显示盘292上设置托架位区标号，可以根据铸型5在炉膛11的位置采用脚踏点动旋转，使铸型5所处位区正对炉门，方便准确放置铸型5焙烧或取出铸型5浇注。

优选地，供气单元包括气罐31，通气管路包括中心管路32和吹气管33，吹气单元包括吹气嘴34；

气罐31设于下转轴的下方，中心管路32设于旋转轴内；第一托架单元41和第二托架单元均对应设有吹气管33；第一托架单元41和第二托架单元中的多个圆环43中均有一个空心圆环45，第一托架单元41上的空心圆环45和第二托架单元上的空心圆环45均均匀设有若干个吹气嘴34；

气罐31与下转轴中的中心管路32连通，上转轴27中的中心管路32与吹气管33的一端连通，吹气管33的另一端与空心圆环45连通。

优选地，气罐31上设有压缩空气进气口311、氧气进气口312、用于控制压缩空气进气口311和氧气进气口312的气压和流量的减压阀，使焙烧时可根据模样材料的特点、焙烧温度区间等情况，向铸型5型腔注入不同氧气空气比例以及不同气压的混合气，实现富氧助燃以及气流吹尘的功能；

吹气嘴34垂直向上；吹气嘴34和与其相对应的空心圆环45的上表面相比高出10－15mm；更优选地，吹气嘴34为不锈钢吹气管33；

优选地，气罐31与下转轴之间设有不锈钢PTFE四氟胶圈和密封脂，有效降低了旋转轴与胶圈之间的摩擦，并能长时间保持优良的密封效果。

优选地，炉体上设有控制面板和仪表显示屏；炉体的上部设置排气口16，排气口16与炉膛11连通；炉体的上部还设置用于实时监控炉膛11内的温度的测温热电偶17，与温控器配合实现程序控温。

优选地，炉体的底部设有支撑单元，支撑单元包括支撑架71、支撑脚72、呈拱形的支撑座73；支撑架71设于支撑脚72上，支撑座73设于支撑架71上；

旋转驱动机构设于支撑架71上，供气单元设于支撑架71的下方；下转轴的下部依次贯穿支撑座73和支撑架71并与供气单元连接。

本发明基于附图1和2的焙烧炉所进行的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法包括如下步骤：

(a)、将脱蜡好的铸型倒立放置放在托架装置上，以使吹气装置吹出的气体能够直接吹入铸型的型腔内；

在控制面板上设定炉体的焙烧程序、旋转装置和吹气装置的工作模式；

启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式，开始对炉膛内的铸型进行焙烧；

所述步骤(a)中，所述启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式，开始对炉膛内的铸型进行焙烧的步骤中，旋转装置的工作模式为连续旋转；

(b)、当铸型焙烧到530－580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式：

首先，吹气装置持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30－60min；然后，吹气装置对铸型持续进行3－5min的吹尘作业；

具体为：

(b1)吹气装置向铸型的型腔内定向输送富氧空气：吹气装置吹入铸型的型腔内的空气与氧气的比例为(4－5)：1，空气与氧气的气压均为1.1－1.3atm，持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30－60min；

(b2)吹气装置对铸型进行吹尘作业：将吹气装置吹入铸型的型腔内的空气与氧气的气压均调节为6－8atm，持续对铸型的型腔进行3－5min的吹尘作业。

(c)、铸型焙烧温度升到700－720℃，保温2－3h，根据铸型的结构特点调节到要求温度；

(d)、改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态，使托架装置上的铸型在焙烧结束后正对炉门，方便被准确取出；

所述步骤(d)中，所述改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态的步骤中，旋转装置的工作模式由连续旋转变为点动旋转。

铸型在放到炉膛内的托架装置上之前，需要进行型壳制作和脱腊处理。优选地，根据铸件结构和浇注材质的特性设置浇注系统，除保留铸件－－－内浇道－－－直浇道－－－浇口杯的连接方式外，在每个铸件的末端外侧设置排气孔，将这些排气孔连接到专门的排气通道上，再将排气通道连接到浇注平面上(在浇口杯的周围)。设置的排气系统有利于焙烧时炉气进入铸型型腔，并且有助于浇注时铸型内的气体排出，改善金属液的充填性能。排气孔和排气通道的直径纤细，为内浇道直径的五分之一到三分之一，排气通道的数量2－4条，基本不会影响工艺出品率，但对改善铸型焙烧质量、金属液充型过程以及减少铸造缺陷等有积极的作用。

而且，种好的蜡树连同橡胶底套在钢筒内，灌注石膏浆料并抽真空，铸型随后静置90－150min。然后将橡胶底除去，将铸型放入蒸汽脱蜡炉中脱蜡，时间为50－70min。这样可以使得浇注时型腔内的气体能顺利排出，改善金属液的充型性能，有利于改善铸造质量。

下面通过三个具体实施例对本发明的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法进行更详细说明。

实施例一：

(1)铸件为镶嵌单粒主石的戒指，戒柄壁厚为1.8mm，内浇道设置在戒柄处，直径为3mm，直浇道的直径为12mm，内浇道与直浇道的夹角为45°，直浇道与浇口杯相连。在戒指的花头末端设置直径为0.6mm的排气口，再将排气口连接到直径为1.0mm的排气通道上，排气通道设置3条，相邻戒指的排气口共用排气通道。将排气通道连接到浇注平面上，距离浇口杯的边缘约20mm。

(2)种好的蜡树连同橡胶底套在外径为150mm的钢筒内，按照100克铸粉：38ml水的比例混制石膏浆料，抽真空2min，然后将石膏浆料灌注到钢筒内，再抽真空3min。将灌注了石膏浆料的钢筒静置120min。然后将橡胶底除去，将铸型放入蒸汽脱蜡炉中脱蜡，时间为60min。

(3)采用附图1和2所示的焙烧炉进行焙烧。焙烧炉的炉膛为圆柱形，炉门为长方形，高度比炉膛高度小150mm，宽度比铸型钢筒外轮廓宽50mm，既可顺利放入或取出铸型，同时大大减少了宽大炉门带来的降温影响。炉膛内设上下两层托架单元，由圆环和放射状轮辐构成圆形格栅状，与旋转轴装配固定。旋转轴分上转轴和下面的下转轴两段，两者通过法兰连接，并借助石棉板隔热。下转轴通过承力圆盘和推力轴承安装在支撑座上，外壁上设置两组链轮，一组为驱动链轮，它通过链条连接到减速箱的主链轮上，带动下转轴的转动，并通过法兰连接带动上转轴和托架单元旋转。另一组链轮连接到旋转显示盘转轴的从链轮上。通过旋转轴的带动实现托架旋转，使位于托架上不同方位的铸型能受热均匀，并可使炉气顺利进出铸型的型腔。在托架单元底面设置不锈钢吹气管，一端连接格栅的中间圆环，中间圆环采用空心方管弯制，并在圆环上方设置8个吹气嘴。吹气嘴垂直向上，高出托架上平面12mm。吹气管的另一端焊接在上转轴上，并与旋转轴的内孔相通，而旋转轴的内孔再连接到气罐上。

(4)将脱蜡好的铸型倒立放置在托架单元上，浇口杯盖住吹气嘴，且吹气嘴正对直浇道。设置焙烧程序，分别在180℃和550℃设置保温平台。启动加热功能及托架单元旋转功能，旋转速度为5rpm。

(5)在焙烧炉下转轴下方设置气罐，设压缩空气进气口和氧气进气口各一个，空气进气口连接到压缩空气罐，氧气进气口连接到氧气瓶。当铸型焙烧到550℃后，启动自动吹气功能。空气和氧气分别由各自的流量计来控制，两者的比例为4：1，气罐内的气压为1.3atm。富氧吹气30min，使铸型内的残留碳燃烧殆尽。然后将气罐内的气压调节为8atm，对铸型型腔冲刷3min。从吹气嘴射出的气流对铸型型腔进行吹刷，残留在型壁上的灰烬经铸型的排气通道排出。焙烧炉的吹气实现了富氧助燃以及气流吹尘的功能，得到了彻底消除残留碳的清洁铸型。

(6)铸型继续升温到710℃，保温2.5h后，将铸型温度调节到630℃，保温1h后即可浇注。下转轴的转动改为脚踏点动旋转模式，在旋转显示盘上显示托架位区标号，使铸型所处位区正对炉门，方便准确取出铸型浇注。

本实施例的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法所焙烧的对象、所使用的焙烧炉分别通过对浇注系统的结构以及焙烧炉的结构进行革新，使得石膏铸型中设置的排气系统有利于焙烧时炉气进入铸型型腔，并且有助于浇注时铸型内的气体排出，改善金属液的充填性能，有利于改善铸造质量。排气孔和排气通道的直径纤细，且排气通道的数量少，基本不会影响工艺出品率，但对改善铸型焙烧质量、金属液充型过程以及减少铸造缺陷等有积极的作用。革新的焙烧炉使铸型在焙烧时具有良好的保温功能，炉膛内温度分布均匀，可向铸型的型腔内定向输送富氧空气，对发热元件的热氧化作用小，且在焙烧到高温阶段可以启动自动吹尘功能，无需将铸型取出而直接进行吹尘。铸型焙烧彻底，消除了残留碳对铸造质量的有害影响，且在高温阶段的焙烧时间比现有做法缩短了2.5h，有效节省了能源，提高了生产效率。

实施例二：

(1)铸件为密钉镶碎钻的吊坠，吊坠主体壁厚为2mm，内浇道设置在吊坠侧壁，直径为3.3mm，直浇道的直径为14mm，内浇道与直浇道的夹角为60°，直浇道与浇口杯相连。在吊坠的末端设置直径为0.7mm的排气口，再将排气口连接到直径为1.1mm的排气通道上，排气通道设置3条，相邻戒指的排气口共用排气通道。将排气通道连接到浇注平面上，距离浇口杯的边缘约25mm。

(2)种好的蜡树连同橡胶底套在外径为175mm的钢筒内，按照100克铸粉：37ml水的比例混制石膏浆料，抽真空2.5min，然后将石膏浆料灌注到钢筒内，再抽真空3min。将灌注了石膏浆料的钢筒静置120min。然后将橡胶底除去，将铸型放入蒸汽脱蜡炉中脱蜡，时间为60min。

(3)采用附图1和2所示的焙烧炉进行焙烧。焙烧炉的炉膛为圆柱形，炉门为长方形，高度比炉膛高度小150mm，宽度比铸型钢筒外轮廓宽50mm，既可顺利放入或取出铸型，同时大大减少了宽大炉门带来的降温影响。炉膛内设上下两层托架单元，由圆环和放射状轮辐构成圆形格栅状，与旋转轴装配固定。旋转轴分上转轴和下面的下转轴两段，两者通过法兰连接，并借助石棉板隔热。下转轴通过承力圆盘和推力轴承安装在支撑座上，外壁上设置两组链轮，一组为驱动链轮，它通过链条连接到减速箱的主链轮上，带动下转轴的转动，并通过法兰连接带动上转轴和托架单元旋转。另一组链轮连接到旋转显示盘转轴的从链轮上。通过旋转轴的带动实现托架旋转，使位于托架上不同方位的铸型能受热均匀，并可使炉气顺利进出铸型的型腔。在托架单元底面设置不锈钢吹气管，一端连接格栅的中间圆环，中间圆环采用空心方管弯制，并在圆环上方设置6个吹气嘴。吹气嘴垂直向上，高出托架上平面13mm。吹气管的另一端焊接在上转轴上，并与旋转轴的内孔相通，而旋转轴的内孔再连接到气罐上。

(4)将脱蜡好的铸型倒立放置在托架单元上，浇口杯盖住吹气嘴，且吹气嘴正对直浇道。设置焙烧程序，分别在190℃和560℃设置保温平台。启动加热功能及托架单元旋转功能，旋转速度为6rpm。

(5)在焙烧炉下转轴下方设置气罐，设压缩空气进气口和氧气进气口各一个，空气进气口连接到压缩空气罐，氧气进气口连接到氧气瓶。当铸型焙烧到560℃后，启动自动吹气功能。空气和氧气分别由各自的流量计来控制，两者的比例为5：1，气罐内的气压为1.1atm。富氧吹气70min，使铸型内的残留碳燃烧殆尽。然后将气罐内的气压调节为7atm，对铸型型腔冲刷4min。从吹气嘴射出的气流对铸型型腔进行吹刷，残留在型壁上的灰烬经铸型的排气通道排出。焙烧炉的吹气实现了富氧助燃以及气流吹尘的功能，得到了彻底消除残留碳的清洁铸型。

(6)铸型继续升温到720℃，保温2h后，将铸型温度调节到600℃，保温1h后即可浇注。下转轴的转动改为脚踏点动旋转模式，在旋转显示盘上显示托架位区标号，使铸型所处位区正对炉门，方便准确取出铸型浇注。

本实施例的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法所焙烧的对象、所使用的焙烧炉分别通过对浇注系统的结构以及焙烧炉的结构进行革新，使得石膏铸型中设置的排气系统有利于焙烧时炉气进入铸型型腔，并且有助于浇注时铸型内的气体排出，改善金属液的充填性能，有利于改善铸造质量。排气孔和排气通道的直径纤细，且排气通道的数量少，基本不会影响工艺出品率，但对改善铸型焙烧质量、金属液充型过程以及减少铸造缺陷等有积极的作用。革新的焙烧炉使铸型在焙烧时具有良好的保温功能，炉膛内温度分布均匀，可向铸型的型腔内定向输送富氧空气，对发热元件的热氧化作用小，且在焙烧到高温阶段可以启动自动吹尘功能，无需将铸型取出而直接进行吹尘。铸型焙烧彻底，消除了残留碳对铸造质量的有害影响，且在高温阶段的焙烧时间比现有做法缩短了3.5h，有效节省了能源，提高了生产效率。

实施例三：

(1)铸件为逼镶梯方钻石的耳环，耳环主体壁厚为1.4mm，内浇道设置在耳环端部，直径为2.5mm，直浇道的直径为10mm，内浇道与直浇道的夹角为45°，直浇道与浇口杯相连。在吊坠的末端设置直径为0.5mm的排气口，再将排气口连接到直径为0.8mm的排气通道上，排气通道设置3条，相邻戒指的排气口共用排气通道。将排气通道连接到浇注平面上，距离浇口杯的边缘约22mm。

(2)种好的蜡树连同橡胶底套在外径为125mm的钢筒内，按照100克铸粉：39ml水的比例混制石膏浆料，抽真空2min，然后将石膏浆料灌注到钢筒内，再抽真空3.5min。将灌注了石膏浆料的钢筒静置110min。然后将橡胶底除去，将铸型放入蒸汽脱蜡炉中脱蜡，时间为50min。

(3)采用附图1和2所示的焙烧炉进行焙烧。焙烧炉的炉膛为圆柱形，炉门为长方形，高度比炉膛高度小150mm，宽度比铸型钢筒外轮廓宽50mm，既可顺利放入或取出铸型，同时大大减少了宽大炉门带来的降温影响。炉膛内设上下两层托架单元，由圆环和放射状轮辐构成圆形格栅状，与旋转轴装配固定。旋转轴分上转轴和下面的下转轴两段，两者通过法兰连接，并借助石棉板隔热。下转轴通过承力圆盘和推力轴承安装在支撑座上，外壁上设置两组链轮，一组为驱动链轮，它通过链条连接到减速箱的主链轮上，带动下转轴的转动，并通过法兰连接带动上转轴和托架单元旋转。另一组链轮连接到旋转显示盘转轴的从链轮上。通过旋转轴的带动实现托架旋转，使位于托架上不同方位的铸型能受热均匀，并可使炉气顺利进出铸型的型腔。在托架单元底面设置不锈钢吹气管，一端连接格栅的中间圆环，中间圆环采用空心方管弯制，并在圆环上方设置9个吹气嘴。吹气嘴垂直向上，高出托架上平面12mm。吹气管的另一端焊接在上转轴上，并与旋转轴的内孔相通，而旋转轴的内孔再连接到气罐上。

(4)将脱蜡好的铸型倒立放置在托架单元上，浇口杯盖住吹气嘴，且吹气嘴正对直浇道。设置焙烧程序，分别在170℃和540℃设置保温平台。启动加热功能及托架单元旋转功能，旋转速度为4rpm。

(5)在焙烧炉下转轴下方设置气罐，设压缩空气进气口和氧气进气口各一个，空气进气口连接到压缩空气罐，氧气进气口连接到氧气瓶。当铸型焙烧到560℃后，启动自动吹气功能。空气和氧气分别由各自的流量计来控制，两者的比例为5：1，气罐内的气压为1.1atm。富氧吹气70min，使铸型内的残留碳燃烧殆尽。然后将气罐内的气压调节为7atm，对铸型型腔冲刷4min。从吹气嘴射出的气流对铸型型腔进行吹刷，残留在型壁上的灰烬经铸型的排气通道排出。焙烧炉的吹气实现了富氧助燃以及气流吹尘的功能，得到了彻底消除残留碳的清洁铸型。

(6)铸型继续升温到700℃，保温3h后，将铸型温度调节到640℃，保温1h后即可浇注。下转轴的转动改为脚踏点动旋转模式，在旋转显示盘上显示托架位区标号，使铸型所处位区正对炉门，方便准确取出铸型浇注。

本实施例的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法所焙烧的对象、所使用的焙烧炉分别通过对浇注系统的结构以及焙烧炉的结构进行革新，使得石膏铸型中设置的排气系统有利于焙烧时炉气进入铸型型腔，并且有助于浇注时铸型内的气体排出，改善金属液的充填性能，有利于改善铸造质量。排气孔和排气通道的直径纤细，且排气通道的数量少，基本不会影响工艺出品率，但对改善铸型焙烧质量、金属液充型过程以及减少铸造缺陷等有积极的作用。革新的焙烧炉使铸型在焙烧时具有良好的保温功能，炉膛内温度分布均匀，可向铸型的型腔内定向输送富氧空气，对发热元件的热氧化作用小，且在焙烧到高温阶段可以启动自动吹尘功能，无需将铸型取出而直接进行吹尘。铸型焙烧彻底，消除了残留碳对铸造质量的有害影响，且在高温阶段的焙烧时间比现有做法缩短了2.5h，有效节省了能源，提高了生产效率。

综上，本发明的一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明的焙烧方法，通过焙烧炉的吹气装置能够使铸型在焙烧时定向向铸型的型腔内输送富氧空气实现富氧助燃，并能在焙烧到高温阶段时无需将铸型取出而能对铸型直接进行吹尘作业，铸型焙烧彻底，消除了残留碳对铸造质量的有害影响，缩短了高温阶段的焙烧时间，有效节省能源，提高生产效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，其特征在于，铸型的焙烧过程在焙烧炉内进行，所述焙烧炉包括：

炉体；

吹气装置，用于在焙烧时向铸型的型腔内定向输送富氧空气实现富氧助燃，并能在焙烧到高温阶段时对铸型进行吹尘作业；

所述富氧空气为空气与氧气的比例为(4-5)：1，空气与氧气的气压均为1.1-1.3atm的空气；

托架装置，设于炉体的炉膛内，用于放置铸型；

旋转装置，用于带动托架装置在炉膛内转动，以使位于托架装置不同方位上的铸型受热均匀；

控制面板，与吹气装置和旋转装置电连接，用于控制吹气装置和旋转装置的工作模式；

所述焙烧方法包括如下步骤：

(a)、将脱蜡好的铸型倒立放置放在托架装置上，以使吹气装置吹出的气体能够直接吹入铸型的型腔内；

在控制面板上设定炉体的焙烧程序、旋转装置和吹气装置的工作模式；

启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式，开始对炉膛内的铸型进行焙烧；

(b)、当铸型焙烧到530-580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式:

首先，吹气装置持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30-60min；然后，吹气装置对铸型持续进行3-5min的吹尘作业；

(c)、铸型焙烧温度升到700-720℃，保温2-3h，根据铸型的结构特点调节到要求温度；

(d)、改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态，使托架装置上的铸型在焙烧结束后正对炉门，方便被准确取出。

2.如权利要求1所述的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，其特征在于，所述步骤(b)具体为：

当铸型焙烧到530-580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式:

(b1)吹气装置向铸型的型腔内定向输送富氧空气：吹气装置吹入铸型的型腔内的空气与氧气的比例为(4-5)：1，空气与氧气的气压均为1.1-1.3atm，持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30-60min；

(b2)吹气装置对铸型进行吹尘作业：将吹气装置吹入铸型的型腔内的空气与氧气的气压均调节为6-8atm，持续对铸型的型腔进行3-5min的吹尘作业。

3.如权利要求1所述的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式，开始对炉膛内的铸型进行焙烧的步骤中，旋转装置的工作模式为连续旋转。

4.如权利要求3所述的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，所述改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态的步骤中，旋转装置的工作模式由连续旋转变为点动旋转。