CN109894601A - 一种真空吸铸室充氮防爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空吸铸室充氮防爆装置，包括吸铸室、电磁泄压阀、氮气罐，所述吸铸室中装有壳型铸型、陶瓷升液管，其顶部设有电磁泄压阀，所述电磁泄压阀通过软管连接氮气罐，并向吸铸室充入氮气泄压，所述的氮气罐上装有减压阀、压力表、截止阀监控设备状态。该新型吸铸泄压时对真空吸铸室充入氮气保护，抑制或迟后壳型铸型产生可燃性气体，防止空气进入后产生大量可燃性气体和浓烟，防止燃爆事故发生，有效保护操作人身安全。

Description

一种真空吸铸室充氮防爆装置

技术领域

本发明属于防爆装置领域，具体涉及一种真空吸铸室充氮防爆装置。

背景技术

真空吸铸工艺是将铸型置于密封的吸铸室中，下端陶瓷升液管浸入液态金属中，然后将吸铸室抽真空，使金属液在负压下自下而上充型，并在负压下保压进行补缩凝固冷却的成形方法。保压凝固完毕后泄压，陶瓷升液管里的金属液回流坩埚熔池。

我们采用真空吸铸工艺生产汽车涡轮增压器耐热钢产品，金属合金熔炼浇注温度高，一般吸铸钢液温度控制在1550℃左右。耐热钢产品如涡轮壳的结构复杂，呈三维曲面流线结构，质量仅几千克，涡壳主要壁厚4～5mm，且壁厚厚薄不均，铸件质量要求极高，不允许有任何铸造缺陷；耐热钢材质的凝固收缩大，钢液流动性差，铸造工艺性能差，铸件易产生气孔、夹渣、缩孔缩松等铸造缺陷。故此耐热钢涡轮壳铸造工艺设计复杂，采用壳型造型覆膜砂制芯组芯工艺，应用特种真空吸铸工艺，保证铸件质量，提高铸件成品率。

其壳型铸型造型制芯均采用覆膜砂热芯盒制作，并由2个上下外壳和多个砂芯组芯而成，外壳由覆膜砂壳型机制作，内腔砂芯由高强度覆膜砂壳芯机制作。一般耐热钢涡壳设计为一模四件，最大外廓尺寸在750mm×650mm×400mm，整体合箱壳型重量在80Kg左右。一般高强度覆膜砂发气量检测在17ml/g。

由于吸铸壳型铸型重量大，覆膜砂发气量大，发气速度快，加之耐热钢涡轮壳吸铸温度高，故此吸铸泄压时，大量空气瞬时进入吸铸室，炽热的壳型铸型迅速产生大量的可燃性气体和浓烟，虽然有电磁泄压阀泄压口排气，但壳型覆膜砂的发气速度远远大于排气速度，故此随着近密闭吸铸室中可燃气体浓度加大，吸铸室内温度达到一定值时，就会发生燃爆现象，从而造成操作人身伤害安全事故，因此需要对真空吸铸工艺装置进行改进。综上所述，所以我设计了一种真空吸铸室充氮防爆装置。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种真空吸铸室充氮防爆装置。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种真空吸铸室充氮防爆装置，包括吸铸室、电磁泄压阀、氮气罐，所述吸铸室中装有壳型铸型、陶瓷升液管，其顶部设有电磁泄压阀，所述电磁泄压阀通过软管连接氮气罐，并向吸铸室充入氮气泄压，所述的氮气罐上装有减压阀、压力表、截止阀监控设备状态。

作为本发明的进一步优化方案，所述电磁泄压阀通过软管与氮气罐连接，泄压时对真空吸铸室中充入氮气来泄压。

作为本发明的进一步优化方案，所述氮气罐上装有减压阀、压力表、截止阀监控设备状态。

作为本发明的进一步优化方案，所述减压阀将氮气压力控制在一个大气压0.1MPa范围。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：该新型吸铸泄压时对真空吸铸室充入氮气保护，抑制或迟后壳型铸型产生可燃性气体，防止空气进入后产生大量可燃性气体和浓烟，防止燃爆事故发生，有效保护操作人身安全。

附图说明

图1是该真空吸铸室充氮防爆装置的剖视图。

图中：1—真空吸铸室、11—壳型铸型、12—陶瓷升液管、2—电磁泄压阀、3—软管、4—氮气罐、41—减压阀、42—压力表、43—截止阀、5—电炉坩埚。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种真空吸铸室充氮防爆装置，包括吸铸室(1)、电磁泄压阀(2)、氮气罐(4)，所述吸铸室(1)中装有壳型铸型(11)、陶瓷升液管(12)，其顶部设有电磁泄压阀(2)，所述电磁泄压阀(2)通过软管(3)连接氮气罐(4)，并向吸铸室(1)充入氮气泄压，所述的氮气罐(4)上装有减压阀(41)、压力表(42)、截止阀(43)监控设备状态，所述电磁泄压阀(2)通过软管(3)与氮气罐(4)连接，泄压时对真空吸铸室(1)中充入氮气来泄压，所述氮气罐(4)上装有减压阀(41)、压力表(42)、截止阀(43)监控设备状态，所述减压阀(41)将氮气压力控制在一个大气压0.1MPa范围。

吸铸生产操作时，先将壳型铸型(11)及陶瓷升液管(12)置于真空吸铸室(1)中密封，并用气缸压紧铸型，再将真空吸铸室(1)下部陶瓷升液管(12)浸入到金属液中，开启真空泵抽真空，当负压达到规定值时，保压一定时间后电磁泄压阀(2)自动泄压，陶瓷升液管(12)内的金属液回流电炉坩埚(5)。自动泄压前，打开截止阀(43)，将氮气罐(4)上的减压阀(41)氮气压力控制在一个大气压0.1MPa范围，并通过软管(3)将氮气输送到电磁泄压阀(2)内，此时电磁泄压阀(2)处于关闭状态。自动泄压时，氮气通过电磁泄压阀(2)进入真空吸铸室(1)泄压，此时真空吸铸室(1)内充满氮气，抑制炽热的壳型铸型(11)产生可燃性气体，防止燃爆事故发生，有效保护操作人身安全。而后将真空吸铸室(1)吊离电炉坩埚(5)到支架上，打开吸铸室(1)，关闭截止阀(43)，落砂清理铸型，获得吸铸铸件毛坯。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种真空吸铸室充氮防爆装置，包括吸铸室、电磁泄压阀、氮气罐，其特征在于：所述吸铸室中装有壳型铸型、陶瓷升液管，其顶部设有电磁泄压阀，所述电磁泄压阀通过软管连接氮气罐，并向吸铸室充入氮气泄压，所述的氮气罐上装有减压阀、压力表、截止阀监控设备状态。

2.根据权利要求1所述的一种真空吸铸室充氮防爆装置，其特征在于：所述电磁泄压阀通过软管与氮气罐连接，泄压时对真空吸铸室中充入氮气来泄压。

3.根据权利要求1所述的一种真空吸铸室充氮防爆装置，其特征在于：所述氮气罐上装有减压阀、压力表、截止阀监控设备状态。

4.根据权利要求1所述的一种真空吸铸室充氮防爆装置，其特征在于：所述减压阀将氮气压力控制在一个大气压0.1MPa范围。