CN108746498A - 高铁水利用率铁模覆砂磨球型板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，包括上型板和下型板，所述上型板和下型板内设有若干个型腔和一条浇道；所述若干个型腔分成多列平行布置，每列包括多个串联的型腔，每列型腔的中部穿插串联有一个冒口，所述多个冒口也串联成一行构成浇道；每个型腔的顶部和底部均设有透气孔；位于正中间的冒口顶部开设有浇注孔，底部开设有射砂孔，剩下所有冒口的顶部和底部都开设有射砂孔；所述型腔和浇道内还设有一层覆膜砂。本发明对现有铁模覆砂磨球型板工艺布局进行了改进，能提高铁水的利用率。

Description

高铁水利用率铁模覆砂磨球型板

技术领域

本发明涉及磨球铸造行业，具体涉及一种高铁水利用率铁模覆砂磨球型板。

背景技术

磨球(耐磨钢球)又称作研磨机用耐磨介质，是一种消耗品，主要用途是研磨物料，使物料研磨的更细，以达到使用标准，主要在矿山，电厂，水泥厂，钢铁厂，硅砂厂，煤化工等领域用，全世界每年钢球的消耗量在3000-5000万吨，其中中国钢球消耗量在300-500万吨，是钢球消耗大国。磨球主要在矿山、水泥、火力发电等行业的球磨机中使用，球磨机研磨体(磨球)的任务就是把喂入磨机内的块状物料击碎并磨成细粉。

铁模覆砂铸造，就是在金属模(即铸件阳模)与金属砂箱内壁之间，覆上一层4～8㎜厚的覆膜砂，通常金属模的加热温度为240～250℃，外面的金属砂箱的加热温度约为200℃，覆膜砂在这样一个温度场下固化，覆盖在金属砂箱内表面的覆膜砂成为硬壳的铸型，铁液注入覆有覆膜砂的金属砂箱之中，凝固后成为铸件的铸造工艺方法。此工艺是基于金属型铸造和砂型铸造相结合基础上发展起来的，兼有二者的优点。

通过铁模覆砂生产耐磨钢球，已经成为国内的主要生产工艺，特别是生产30以上较大的磨球，而现阶段耐磨钢球生产工艺中使用的铁模覆砂型板(如图10所示)铁水利用率通常不高，一般在75％左右，因此设计开发一种高铁水利用率的型板提高生产效率的同时节能降耗，提搞铁水利用率尤为必要。铁水利用率是生产出来铸件(成品)的重量除以铁水总重X100％，是反应生产中铁水使用效率的重要指标。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，本发明对现有铁模覆砂磨球型板工艺布局进行了改进，能提高铁水的利用率。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，包括上型板和下型板，所述上型板和下型板内设有若干个型腔和一条浇道；其特征在于：所述若干个型腔分成多列平行布置，每列包括多个串联的型腔，每列型腔的中部穿插串联有一个冒口，所述多个冒口也串联成一行构成浇道；每个型腔的顶部和底部均设有透气孔；位于正中间的冒口顶部开设有浇注孔，底部开设有射砂孔，剩下所有冒口的顶部和底部都开设有射砂孔；所述型腔和浇道内还设有一层覆膜砂。

所述每列型腔的直径从外向内递增，所述冒口的直径大于所有型腔的直径。

所述每列型腔内覆膜砂的厚度从外向内递增，其中冒口内覆膜砂的厚度大于所有型腔内覆膜砂的厚度。

所述多列型腔之间交错布置。

本发明的有益效果为：

1、本发明对现有铁模覆砂磨球型板工艺布局进行了改进，能提高铁水的利用率。能将现在的模具铁水利用率从75％左右提升至85％以上甚至是接近90％。

2、本发明的型腔直径从外向内递增，从而达到模数递增，冷却温度不同，形成顺序冷却从而进行有效补缩。

3、本发明通过覆膜砂厚度的递增，能保证铁水温度的梯次，达到顺序冷却的目的。

4、本发明的型腔采用交错布置，能在有限的型板尺寸下布置更多的磨球，在提升铁水利用率的同时也提升了产量，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明拆解立体示意图(铸件开箱示意图)。

图2是本发明合并后的侧面示意图。

图3是本发明合并后的俯视示意图。

图4是图2中C-C向示意图。

图5是图3中A-A向示意图。

图6是图3中B-B向示意图。

图7是本发明中上型板的仰视(内侧面)示意图。

图8是本发明中下型板的俯视(内侧面)示意图。

图9是本发明中铸件的平面示意图。

图10是传统铁模覆砂型板上型板的示意图。

图中：1、上型板，2、铸件，3、下型板，4、型腔，5、冒口，6、透气孔，7、射砂孔，8、浇注孔。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明(如图1-9所示)。

一种高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，包括上型板1和下型板3，所述上型板1和下型板3内设有若干个(球形)型腔4和一条浇道；所述若干个型腔4分成多列平行布置，每列包括多个(联通)串联的型腔4，每列型腔4的中部穿插串联有一个冒口5(所述冒口5的底部和顶部均超出型腔4的底部和顶部，以便形成高低势能对球进行补缩)，所述多个冒口5也(联通)串联成一行构成浇道；每个型腔4的顶部和底部均设有透气孔6(两个透气孔6分别位于上型板1和下型板3上)；位于正中间的冒口5顶部开设有浇注孔8，底部开设有射砂孔7，剩下所有冒口5的顶部和底部都开设有射砂孔7。所述型腔4和浇道内设有一层覆膜砂。

所述每列型腔4的直径从外向内(两端到中间)递增，所述冒口5的直径大于所有型腔4的直径。如图7所示，图中

所述每列型腔4内覆膜砂的厚度从外向内(两端到中间)递增，其中冒口5内覆膜砂的厚度大于所有型腔4内覆膜砂的厚度。如图4所示，图中a<b<c<d<e<f。

所述多列型腔4之间交错布置。

本发明的原理：

1、按照模数理论，铸件的凝固时间取决于它的体积和传热表面积的比值，其比值称为凝固模数。每列型腔4的直径大小是从外向内递增，其中冒口5的直径和高度更大，从而达到模数递增，冷却温度不同，形成顺序冷却从而进行有效补缩。由于每列型腔4的直径是从外向内递增的，所以浇筑的磨球的球径也是递增的，磨球的模数也递增，因此从外向内凝固的也越慢。当串联的磨球直径形成大小梯度，其冷却过程也是顺序冷却。从而铁水的补缩过程也是遵循冷却方向，补缩形成的缺陷和需要的铁水在最后冷却的冒口处。因此避免了被串联磨球形成缩松等补缩缺陷。

2、由于每列型腔4内覆膜砂的厚度从外向内递增，覆膜砂越厚保温效果越好，因此铁水越不容易冷却。相反离冒口5越远的覆膜砂越薄，铁水与型板的距离越近，因此越容易冷却。这样更加促进了顺序冷却的形成，减少磨球补缩形成宿松的可能。

3、由于铸件要完成补缩，冒口5的模数必须大于铸件的模数，冒口5的冷却慢于铸件，才能避免铸件形成宿松。本发明通过合理的布局，是的在冒口5模数不变的情况下，铸件(磨球)模数依次递减，而又满足该铸件铁水的补缩体积需要，铁水补缩满足铁水收缩率产生的最低补缩液量，最后浇筑出来的铸件重量也就越大，从而提供铁水利用率，从75％增加到85％以上。

4、由于型板中串联磨球的大小设计，生产出来的产品，会在该规格的磨球中形成大小梯度。这样的产品设计比传统型板生产大小一致磨球的优势是，由于大小球在球磨机中加装同样球重的情况下，其填充率更高，球与球之间的间隙更小，在实际测试试验和使用中发现，这样的磨球会具有更好的破碎性，从而提高球磨机的研磨效率。

本发明的使用方法：首先将铸件2放置在上下型板之间，闭合上下型板；其次通过射砂孔7向铸件2和上下型板之间的间隙射砂；再次打开上下型板，取出铸件2，再闭合上下型板；最后通过浇注孔8注入铁水，等待成型。成型后的磨球的直径大小是从外向内递增，如图9，

以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，包括上型板(1)和下型板(3)，所述上型板(1)和下型板(3)内设有若干个型腔(4)和一条浇道；其特征在于：所述若干个型腔(4)分成多列平行布置，每列包括多个串联的型腔(4)，每列型腔(4)的中部穿插串联有一个冒口(5)，所述多个冒口(5)也串联成一行构成浇道；每个型腔(4)的顶部和底部均设有透气孔(6)；位于正中间的冒口(5)顶部开设有浇注孔(8)，底部开设有射砂孔(7)，剩下所有冒口(5)的顶部和底部都开设有射砂孔(7)；所述型腔(4)和浇道内还设有一层覆膜砂。

2.根据权利要求1所述的高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，其特征在于：所述每列型腔(4)的直径从外向内递增，所述冒口(5)的直径大于所有型腔(4)的直径。

3.根据权利要求1所述的高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，其特征在于：所述每列型腔(4)内覆膜砂的厚度从外向内递增，其中冒口(5)内覆膜砂的厚度大于所有型腔(4)内覆膜砂的厚度。

4.根据权利要求1所述的高铁水利用率铁模覆砂磨球型板，其特征在于：所述多列型腔(4)之间交错布置。