CN111659870A - 一种离心轧辊模铸造工装及其铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及离心扎辊铸造技术领域，具体为一种离心辊模铸造装置及其铸造工艺，包括有金属冷型Ⅰ、金属冷型Ⅱ、底座、浇注漏斗管和浇注管，金属冷型Ⅰ同轴连接在金属冷型Ⅱ上端，金属冷型Ⅱ同轴连接在圆腔上端，浇注漏斗管同轴连接在浇注管上端，浇注管同轴连接在方腔上端，金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ内部同轴连接有主砂芯，主砂芯上端连接有上砂芯，主砂芯、上砂芯、金属冷型Ⅰ内壁和金属冷型Ⅱ内壁之间形成空腔Ⅱ，底座、浇注漏斗管和浇注管内设有耐火管道砖，耐火管道砖内部形成空腔Ⅰ，空腔Ⅰ与空腔Ⅱ联通，本发明方法简单，操作简便，便于质量控制，操作简单，安全可靠，降低制作成本，可消除离心辊模内部铸造缺陷，提高组织致密度。
Description
技术领域
本发明涉及离心扎辊铸造技术领域，具体为一种离心辊模铸造装置。
背景技术
离心辊模是浇注离心轧辊外层金属液体的专用工装。离心辊模放置在转速850--1100r/min的离心机上，经过浇注系统，将温度在1360-1460°C的金属液体浇入离心辊模，利用重力离心作用，将离心辊模内的金属液体中气体、杂质离心到外表层，保证轧辊辊身工作外层内在组织致密，减少铸造缺陷。
由于离心辊模长期处于高速、高温状态，一旦在旋转过程辊模出现使用异常，金属液体从辊模中飞出，会危及周围操作者的生命安全，所以，不但对离心辊模制作质量要求高，还延续至日常使用的强制检验，为此，新投离心辊模投入使用，必须超声波无损检测合格，方可准许；离心辊模常规使用制定严格的日检制，指派专人检查，符合工艺要求再使用，并规定离心辊模复检时间，并将离心辊模轨道车光，减少在离心机上的振动，起到保护离心辊模的作用。
离心辊模一般采用低碳铸钢件或球铁铸件，防变形抗振动。按照常规铸钢件生产模式，使用砂型造型；圆形铸件造型会出现两种方式：一是从直径最大处半圆对开，分别处于上下两个砂箱，浇冒口放置在上半圆，缺陷存留本体上部，形成离心辊模整体质量上下不一致；二是整圆立浇，外圆底部放置外冷铁，顶部设置浇冒口，受高度影响，易在辊模毛坯中上部存在缩孔、缩松；球铁件虽具有自补缩性能，若采用常规铸造方式，铸件内部组织的疏松，与铸钢件相似，无损探伤检验不过关，不能投放现场；即便勉强使用，会在薄弱点产生裂纹源，存在安全隐患；离心辊模出现肉眼可见的缩孔、夹渣，不允许补焊方式修复；从离心辊模使用的安全性、经济性考虑，急需一种简便、实用的铸造方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离心辊模铸造装置及其铸造工艺，操作简单，经济实用，确保离心辊模内部组织致密，达到离心辊模使用标准。
为解决上述问题，本发明一种离心辊模铸造装置包括有金属冷型Ⅰ、金属冷型Ⅱ、底座、浇注漏斗管和浇注管，金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ均为圆筒形状，金属冷型Ⅰ同轴连接在金属冷型Ⅱ上端，金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ内径相同，底座包括有方腔和圆腔，方腔和圆腔连通，方腔设在圆腔侧面，金属冷型Ⅱ同轴连接在圆腔上端，浇注漏斗管同轴连接在浇注管上端，浇注管同轴连接在方腔上端，金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ内部同轴连接有主砂芯，主砂芯直径小于金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ内径，主砂芯上端连接有上砂芯，上砂芯直径等于金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ内径，主砂芯、上砂芯、金属冷型Ⅰ内壁和金属冷型Ⅱ内壁之间形成空腔Ⅱ，上砂芯上设有排气孔，排气孔设在空腔Ⅱ上端，底座、浇注漏斗管和浇注管内设有耐火管道砖，耐火管道砖设有多个，多个耐火管道砖依次收尾连接，耐火管道砖包括直段和弯头，耐火管道砖内部形成空腔Ⅰ，空腔Ⅰ与空腔Ⅱ联通，耐火管道砖与浇注漏斗管和浇注管你内壁之间填充有型砂，底座与耐火管道砖之间填充有型砂。本发明利用金属冷型代替普通砂型造型，制造更加简单方便，可重复利用，使用时从浇注漏斗管浇注，采用底注方式，利用液体自旋将空腔Ⅰ与空腔Ⅱ中的浮渣带至上表面，减少内部组织缺陷。
进一步的，所述的金属冷型Ⅰ上端面设有凸台Ⅰ，金属冷型Ⅰ下端面设有凹槽Ⅰ，所述的金属冷型Ⅱ上端面设有凸台Ⅱ，金属冷型Ⅱ上端面设有凹槽Ⅱ，所述的圆腔上端设有圆法兰，圆法兰上端面设有凸台Ⅲ，凸台Ⅲ连接在凹槽Ⅱ内，凸台Ⅱ连接在凹槽Ⅰ内。金属冷型Ⅰ、金属冷型Ⅱ和底座之间的连接采用了凸台与凹槽配合的方式，确保了连接准确性也提高了密封效果。
进一步的，所述的浇注漏斗管包括有漏斗、直管Ⅰ和方法兰Ⅱ，漏斗连接在直管Ⅰ上端，方法兰Ⅱ连接在直管Ⅰ上端。所述的浇注管包括有方法兰Ⅲ、直管Ⅱ和方法兰Ⅳ，方法兰Ⅲ连接在直管Ⅱ上端，方法兰Ⅳ连接在直管Ⅱ下端。所述的方腔顶端连接有方法兰Ⅰ，所述的方法兰Ⅰ连接在方法兰Ⅳ下端，所述的方法兰Ⅲ连接在方法兰Ⅱ下端，所述的漏斗下端高度大于金属冷型Ⅰ上端高度。漏斗的设置提高了浇注时的使用便利性，漏斗下端高度大于金属冷型Ⅰ上端高度，确保浇注工作的顺利进行。
进一步的，所述的耐火管道砖从漏斗下端连接到空腔Ⅱ下端。采用底注方式，利用液体自旋将空腔Ⅰ与空腔Ⅱ中的浮渣带至上表面，减少内部组织缺陷。
进一步的，所述的方法兰Ⅰ与方法兰Ⅳ之间连接在有卡子，所述的方法兰Ⅲ和方法兰Ⅱ之间连接有卡子，卡子上设有卡槽形成U型，卡槽两侧边为斜边，方法兰Ⅰ与方法兰Ⅳ连接在卡槽内，方法兰Ⅲ和方法兰Ⅱ连接在卡槽内。卡子用于连接固定底座、浇注漏斗管和浇注管，防止浇注时发生位移影响浇注工作。
进一步的，所述的金属冷型Ⅰ上设有吊把Ⅰ，吊把Ⅰ设在金属冷型Ⅰ外壁上，吊把Ⅰ设有多个；所述的金属冷型Ⅱ上设有吊把Ⅱ，吊把Ⅱ设在金属冷型Ⅱ外壁上，吊把Ⅱ设有多个；所述的底座上设有吊把Ⅲ，吊把Ⅲ设在底座外壁上，吊把Ⅲ设有多个；所述的浇注漏斗管上设有吊把Ⅳ，吊把Ⅳ设在浇注漏斗管外壁上，吊把Ⅳ设有多个；所述的浇注管上设有吊把Ⅴ，吊把Ⅴ设在浇注管外壁上，吊把Ⅴ设有多个。吊把的设置方便零部件的吊装，提高使用便利性。
进一步的，所述的上砂芯上端连接有砂芯压块。砂芯压块的设置防止浇注时主砂芯和上砂芯发生位移。
本发明一种离心辊模铸造装置的铸造工艺，包括有如下步骤：
S1.尺寸选择：根据离心辊模壁厚，按1-1.5倍选择金属冷型Ⅰ和金属冷型Ⅱ的壁厚，根据离心辊模高度，选择金属冷型Ⅰ和金属冷型Ⅱ连接后的总高度大于离心辊模高度300mm-500mm；
S2.制作砂芯：根据离心辊模尺寸制作主砂芯和上砂芯，主砂芯和上砂芯采用树脂砂制作，主砂芯和上砂芯外表面涂抹2mm-3mm厚的涂料，涂料为醇基涂料；
S3.造型：金属冷型Ⅰ和金属冷型Ⅱ内壁喷涂涂料或挂砂，金属冷型Ⅰ、金属冷型Ⅱ、底座、浇注漏斗管和浇注管依次连接，底座、浇注漏斗管和浇注管内埋设耐火管道砖，设耐火管道砖形成空腔Ⅰ，设耐火管道砖外填充型砂并椿实；
S4.烘型：将步骤S3的金属冷型Ⅰ、金属冷型Ⅱ和底座放入干燥窑内烘干水分，出窑晾至200度；
S5.合箱：清理底座上表面的杂物和浮砂，将步骤主砂芯和上砂芯放入金属冷型Ⅰ和金属冷型Ⅱ并找正，砂芯压块连接在上砂芯上端；
S6.浇注，按照ZG270-500化学成分冶炼，出炉温度控制在1550℃±10℃，浇注温度1500℃±10℃，确保浇注漏斗充满一次性浇起，不允许断流，捣冒口10-20分钟后点冒口。
进一步的，所述步骤S3若在金属冷型Ⅰ和金属冷型Ⅱ内壁喷涂涂料，涂料厚度2mm-3mm，涂料为水基锆英粉。
进一步的，所述步骤S3若在金属冷型Ⅰ和金属冷型Ⅱ内壁挂砂，挂砂厚度10mm-15mm，挂砂为黏土砂。
本发明的有益效果是：包括有金属冷型Ⅰ、金属冷型Ⅱ、底座、浇注漏斗管和浇注管，金属冷型Ⅰ同轴连接在金属冷型Ⅱ上端，金属冷型Ⅱ同轴连接在圆腔上端，浇注漏斗管同轴连接在浇注管上端，浇注管同轴连接在方腔上端，金属冷型Ⅰ与金属冷型Ⅱ内部同轴连接有主砂芯，主砂芯上端连接有上砂芯，主砂芯、上砂芯、金属冷型Ⅰ内壁和金属冷型Ⅱ内壁之间形成空腔Ⅱ，底座、浇注漏斗管和浇注管内设有耐火管道砖，耐火管道砖内部形成空腔Ⅰ，空腔Ⅰ与空腔Ⅱ联通，本发明方法简单，操作简便，便于质量控制，操作简单，安全可靠，减少外购离心辊模费用，降低制作成本，可消除离心辊模内部铸造缺陷，提高组织致密度，铸钢件通过无损超声波探伤Ⅱ级检验，球磨铸铁件通过无损超声波探伤Ⅱ级检验。
附图说明
图1为本发明整体结构剖视图；
图2为本发明金属冷型Ⅰ的剖视图；
图3为本发明金属冷型Ⅱ的剖视图；
图4为本发明底座的结构示意图；
图5为本发明浇注漏斗管的结构示意图；
图6为本发明浇注管的结构示意图；
图7为本发明卡子的结构示意图；
图8为本发明离心辊模浇注成型的结构示意图。
图中：1.金属冷型Ⅰ；101.凸台Ⅰ；102.凹槽Ⅰ；103.吊把Ⅰ；2.金属冷型Ⅱ；201.凸台Ⅱ；202.凹槽Ⅱ；203.吊把Ⅱ；3.底座；301.方腔；302.方法兰Ⅰ；303.圆腔；304.圆法兰；305.凸台Ⅲ；306.吊把Ⅲ；4.浇注漏斗管；401.漏斗；402.直管Ⅰ；403.方法兰Ⅱ；404.吊把Ⅳ；5.浇注管；501.方法兰Ⅲ；502.直管Ⅱ；503方法兰Ⅳ；504.吊把Ⅴ；6.卡子；601.卡槽；7.耐火管道砖；8.型砂；9.主砂芯；10.上砂芯；1001.排气孔；11.砂芯压块；12.空腔Ⅰ；13.空腔Ⅱ。
具体实施方式
如图1-图8所示，本发明一种离心辊模铸造装置包括有金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2、底座3、浇注漏斗管4和浇注管5，金属冷型Ⅰ1与金属冷型Ⅱ2均为圆筒形状，金属冷型Ⅰ1同轴连接在金属冷型Ⅱ2上端，金属冷型Ⅰ1与金属冷型Ⅱ2内径相同，底座3包括有方腔301和圆腔303，方腔301和圆腔303连通，方腔301设在圆腔303侧面，金属冷型Ⅱ2同轴连接在圆腔303上端，浇注漏斗管4同轴连接在浇注管5上端，浇注管5同轴连接在方腔301上端，金属冷型Ⅰ1与金属冷型Ⅱ2内部同轴连接有主砂芯9，主砂芯9直径小于金属冷型Ⅰ1与金属冷型Ⅱ2内径，主砂芯9上端连接有上砂芯10，上砂芯10直径等于金属冷型Ⅰ1与金属冷型Ⅱ2内径，主砂芯9、上砂芯10、金属冷型Ⅰ1内壁和金属冷型Ⅱ2内壁之间形成空腔Ⅱ13，上砂芯10上设有排气孔1001，排气孔1001设在空腔Ⅱ13上端，底座3、浇注漏斗管4和浇注管5内设有耐火管道砖7，耐火管道砖7设有多个，多个耐火管道砖7依次收尾连接，耐火管道砖7包括直段和弯头，耐火管道砖7内部形成空腔Ⅰ12，空腔Ⅰ12与空腔Ⅱ13联通，耐火管道砖7与浇注漏斗管4和浇注管5你内壁之间填充有型砂8，底座3与耐火管道砖7之间填充有型砂8。
进一步的，所述的金属冷型Ⅰ1上端面设有凸台Ⅰ101，金属冷型Ⅰ1下端面设有凹槽Ⅰ102，所述的金属冷型Ⅱ上端面设有凸台Ⅱ201，金属冷型Ⅱ上端面设有凹槽Ⅱ202，所述的圆腔303上端设有圆法兰304，圆法兰304上端面设有凸台Ⅲ305，凸台Ⅲ305连接在凹槽Ⅱ202内，凸台Ⅱ201连接在凹槽Ⅰ102内。
进一步的，所述的浇注漏斗管4包括有漏斗401、直管Ⅰ402和方法兰Ⅱ403，漏斗401连接在直管Ⅰ402上端，方法兰Ⅱ403连接在直管Ⅰ402上端。所述的浇注管5包括有方法兰Ⅲ501、直管Ⅱ502和方法兰Ⅳ503，方法兰Ⅲ501连接在直管Ⅱ502上端，方法兰Ⅳ503连接在直管Ⅱ502下端。所述的方腔301顶端连接有方法兰Ⅰ302，所述的方法兰Ⅰ302连接在方法兰Ⅳ503下端，所述的方法兰Ⅲ501连接在方法兰Ⅱ403下端，所述的漏斗401下端高度大于金属冷型Ⅰ1上端高度。
进一步的，所述的耐火管道砖7从漏斗401下端连接到空腔Ⅱ13下端。
进一步的，所述的方法兰Ⅰ302与方法兰Ⅳ503之间连接在有卡子6，所述的方法兰Ⅲ501和方法兰Ⅱ403之间连接有卡子6，卡子6上设有卡槽601形成U型，卡槽601两侧边为斜边，方法兰Ⅰ302与方法兰Ⅳ503连接在卡槽601内，方法兰Ⅲ501和方法兰Ⅱ403连接在卡槽601内。
进一步的，所述的金属冷型Ⅰ1上设有吊把Ⅰ103，吊把Ⅰ103设在金属冷型Ⅰ1外壁上，吊把Ⅰ103设有多个；所述的金属冷型Ⅱ2上设有吊把Ⅱ203，吊把Ⅱ203设在金属冷型Ⅱ2外壁上，吊把Ⅱ203设有多个；所述的底座3上设有吊把Ⅲ306，吊把Ⅲ306设在底座3外壁上，吊把Ⅲ306设有多个；所述的浇注漏斗管4上设有吊把Ⅳ404，吊把Ⅳ404设在浇注漏斗管4外壁上，吊把Ⅳ404设有多个；所述的浇注管5上设有吊把Ⅴ504，吊把Ⅴ504设在浇注管5外壁上，吊把Ⅴ504设有多个。
进一步的，所述的上砂芯10上端连接有砂芯压块11。
本发明利用金属冷型代替普通砂型造型，制造更加简单方便，可重复利用，使用时从浇注漏斗管4浇注，采用底注方式，利用液体自旋将空腔Ⅰ12与空腔Ⅱ13中的浮渣带至上表面，减少内部组织缺陷。
金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2和底座3之间的连接采用了凸台与凹槽配合的方式，确保了连接准确性也提高了密封效果。
漏斗401的设置提高了浇注时的使用便利性，漏斗401下端高度大于金属冷型Ⅰ1上端高度，确保浇注工作的顺利进行。
卡子6用于连接固定底座3、浇注漏斗管4和浇注管5，防止浇注时发生位移影响浇注工作。
吊把的设置方便零部件的吊装，提高使用便利性。
砂芯压块11的设置防止浇注时主砂芯9和上砂芯10发生位移。
本发明一种离心辊模铸造装置的铸造工艺，包括有如下步骤：
S1.尺寸选择：根据离心辊模壁厚，按1-1.5倍选择金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2的壁厚，根据离心辊模高度，选择金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2连接后的总高度大于离心辊模高度300mm-500mm；
S2.制作砂芯：根据离心辊模尺寸制作主砂芯9和上砂芯10，主砂芯9和上砂芯10采用树脂砂制作，主砂芯9和上砂芯10外表面涂抹2mm-3mm厚的涂料，涂料为醇基涂料；
S3.造型：金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁喷涂涂料或挂砂，金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2、底座3、浇注漏斗管4和浇注管5依次连接，底座3、浇注漏斗管4和浇注管5内埋设耐火管道砖7，设耐火管道砖7形成空腔Ⅰ12，设耐火管道砖7外填充型砂并椿实；
S4.烘型：将步骤S3的金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2和底座3放入干燥窑内烘干水分，出窑晾至200度；
S5.合箱：清理底座3上表面的杂物和浮砂，将步骤主砂芯9和上砂芯10放入金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2并找正，砂芯压块11连接在上砂芯10上端；
S6.浇注，按照ZG270-500化学成分冶炼，出炉温度控制在1550℃±10℃，浇注温度1500℃±10℃，确保浇注漏斗充满一次性浇起，不允许断流，捣冒口10-20分钟后点冒口。
进一步的，所述步骤S3若在金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁喷涂涂料，涂料厚度2mm-3mm，涂料为水基锆英粉。
进一步的，所述步骤S3若在金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁挂砂，挂砂厚度10mm-15mm，挂砂为黏土砂。
普通铸钢件一般采用均布的圆形或椭圆形冒口补缩，但存在冒口根部或在相邻冒口之间出现缩孔，而圆筒型铸钢件采用整体加高替代冒口补缩，会消除上述冒口间缩孔；按照铸钢件工艺出品率=铸件毛重/铸件毛重+浇冒口重量×100%的计算公式,对应离心辊膜单重及主要壁厚，对应查找出工艺出品率在64-72%，因整体采用厚壁金属型作为外冷铁，加强激冷效果，且该类型离心辊模壁厚一致，缺少形成热节的条件，对冒口补缩要求有所降低。再通过辊模浇注模拟核算，确认金属液体中渣滓上浮且最终形成的缩孔位于大于离心辊模高度180--270mm范围内，遂将该工艺出品率上升到85-89%。选择金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2连接后的总高度大于离心辊模高度300mm-500mm，是考虑钢水温度及金属型模温，还有考虑气候的影响，超出500以后就是浪费，造成离心辊模工艺出品率低下，制作成本上升。
根据离心辊模壁厚，按1-1.5倍选择金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2的壁厚小于1.0，冷型激冷效果差，冷型辊模内部会被反抽出现缩孔；大于1.5，一是激冷效果递增，影响冒口补缩。
烘烤前，金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁喷涂涂料或挂砂已经完成，放入干燥窑的时候是只烘烤金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2、底座3，底座3内以埋设有耐火管道砖7，浇注漏斗管4和浇注管5事先造型烘干。
金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁喷涂涂料，涂料厚度2mm-3mm；2mm-3mm的涂料层会紧贴冷型内壁，起到保护冷型作用；小于2mm，涂料过薄，形成的保护膜会存在薄弱点，被充入型腔的钢水穿破，钢水与冷型粘连，影响辊模外形质量，严重会损坏冷型内壁；涂料大于3mm时，会起皮、爆裂，同样被充入型腔的钢水穿破。
金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁挂砂，挂砂厚度10mm-15mm；砂层小于10mm，强度差，不能抵御钢水冲击；砂层大于15mm，冷型激冷效果在逐步降低，影响冷型辊模内壁枝晶方向；从10mm-15mm逐渐增长的时候，型砂强度在增强，冷型激冷效果在降低，最佳砂层厚度为12.5mm。
主砂芯9和上砂芯10外表面涂抹2mm-3mm厚的涂料是为了形成外壳起到保护砂芯不被钢水冲破，确保钢水纯净度，小于2mm，涂料过薄，形成的保护膜会存在薄弱点，被充入型腔的钢水穿破，钢水与冷型粘连，影响辊模外形质量，严重会损坏冷型内壁；涂料大于3mm时，会起皮、爆裂，同样被充入型腔的钢水穿破。
实施例一：
以∮890*2500离心辊模，壁厚为200mm，材质ZG270-500，净单重13吨为例，利用本发明方法，
S1.尺寸选择：∮850*2500离心辊模壁厚为200mm，选择1：1.5的比列，选用金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2的壁厚≧300mm，选择组合高度超出离心辊模净尺寸500mm；采用金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2的尺寸均为∮1526×1500mm；
S2.制作砂芯：根据∮850*2500离心辊模尺寸，核算出砂芯的尺寸为∮890×2800mm，采用树脂砂可分段制芯，总高累加达标即可；
S3.造型：金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2内壁挂砂12mm，金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2、底座3、浇注漏斗管4和浇注管5依次连接，底座3、浇注漏斗管4和浇注管5内埋设耐火管道砖7，设耐火管道砖7形成空腔Ⅰ12，设耐火管道砖7外填充型砂并椿实；
S4.烘型：将步骤S3的金属冷型Ⅰ1、金属冷型Ⅱ2和底座3放入干燥窑内烘干水分，出窑晾至200度；
S5.合箱：清理底座3上表面的杂物和浮砂，将步骤主砂芯9和上砂芯10放入金属冷型Ⅰ1和金属冷型Ⅱ2并找正，砂芯压块11连接在上砂芯10上端；
S6.浇注，按照ZG270-500化学成分冶炼，净钢水≥20吨，出炉温度控制在1550℃±10℃，浇注温度1500℃±10℃，确保浇注漏斗充满一次性浇起，不允许断流，捣冒口10-20分钟后点冒口0.5吨水钢水。
金属液体中渣滓上浮且最终形成的缩孔位于2500mm+180--270mm，离心辊模最上端凝固后下缩180mm，该部位主要为浮渣、保护渣及缩孔组成，切割冒口留量2500mm+70mm，端面存在细小缩孔和夹渣，加工至2500mm时缺陷消除，超声波检验内部组织致密达到二级标准。
Claims (10)
1.一种离心辊模铸造装置，其特征在于：包括有金属冷型Ⅰ（1）、金属冷型Ⅱ（2）、底座（3）、浇注漏斗管（4）和浇注管（5），金属冷型Ⅰ（1）与金属冷型Ⅱ（2）均为圆筒形状，金属冷型Ⅰ（1）同轴连接在金属冷型Ⅱ（2）上端，金属冷型Ⅰ（1）与金属冷型Ⅱ（2）内径相同，底座（3）包括有方腔（301）和圆腔（303），方腔（301）和圆腔（303）连通，方腔（301）设在圆腔（303）侧面，金属冷型Ⅱ（2）同轴连接在圆腔（303）上端，浇注漏斗管（4）同轴连接在浇注管（5）上端，浇注管（5）同轴连接在方腔（301）上端，金属冷型Ⅰ（1）与金属冷型Ⅱ（2）内部同轴连接有主砂芯（9），主砂芯（9）直径小于金属冷型Ⅰ（1）与金属冷型Ⅱ（2）内径，主砂芯（9）上端连接有上砂芯（10），上砂芯（10）直径等于金属冷型Ⅰ（1）与金属冷型Ⅱ（2）内径，主砂芯（9）、上砂芯（10）、金属冷型Ⅰ（1）内壁和金属冷型Ⅱ（2）内壁之间形成空腔Ⅱ（13），上砂芯（10）上设有排气孔（1001），排气孔（1001）设在空腔Ⅱ（13）上端，底座（3）、浇注漏斗管（4）和浇注管（5）内设有耐火管道砖（7），耐火管道砖（7）设有多个，多个耐火管道砖（7）依次收尾连接，耐火管道砖（7）包括直段和弯头，耐火管道砖（7）内部形成空腔Ⅰ（12），空腔Ⅰ（12）与空腔Ⅱ（13）联通，耐火管道砖（7）与浇注漏斗管（4）和浇注管（5）你内壁之间填充有型砂（8），底座（3）与耐火管道砖（7）之间填充有型砂（8）。
2.根据权利要求1所述的一种离心辊模铸造装置，其特征在于：所述的金属冷型Ⅰ（1）上端面设有凸台Ⅰ（101），金属冷型Ⅰ（1）下端面设有凹槽Ⅰ（102），所述的金属冷型Ⅱ上端面设有凸台Ⅱ（201），金属冷型Ⅱ上端面设有凹槽Ⅱ（202），所述的圆腔（303）上端设有圆法兰（304），圆法兰（304）上端面设有凸台Ⅲ（305），凸台Ⅲ（305）连接在凹槽Ⅱ（202）内，凸台Ⅱ（201）连接在凹槽Ⅰ（102）内。
3.根据权利要求1所述的一种离心辊模铸造装置，其特征在于：所述的浇注漏斗管（4）包括有漏斗（401）、直管Ⅰ（402）和方法兰Ⅱ（403），漏斗（401）连接在直管Ⅰ（402）上端，方法兰Ⅱ（403）连接在直管Ⅰ（402）上端。所述的浇注管（5）包括有方法兰Ⅲ（501）、直管Ⅱ（502）和方法兰Ⅳ（503），方法兰Ⅲ（501）连接在直管Ⅱ（502）上端，方法兰Ⅳ（503）连接在直管Ⅱ（502）下端。所述的方腔（301）顶端连接有方法兰Ⅰ（302），所述的方法兰Ⅰ（302）连接在方法兰Ⅳ（503）下端，所述的方法兰Ⅲ（501）连接在方法兰Ⅱ（403）下端，所述的漏斗（401）下端高度大于金属冷型Ⅰ（1）上端高度。
4.根据权利要求3所述的一种离心辊模铸造装置，其特征在于：所述的耐火管道砖（7）从漏斗（401）下端连接到空腔Ⅱ（13）下端。
5.根据权利要求3所述的一种离心辊模铸造装置，其特征在于：所述的方法兰Ⅰ（302）与方法兰Ⅳ（503）之间连接在有卡子（6），所述的方法兰Ⅲ（501）和方法兰Ⅱ（403）之间连接有卡子（6），卡子（6）上设有卡槽（601）形成U型，卡槽（601）两侧边为斜边，方法兰Ⅰ（302）与方法兰Ⅳ（503）连接在卡槽（601）内，方法兰Ⅲ（501）和方法兰Ⅱ（403）连接在卡槽（601）内。
6.根据权利要求1所述的一种离心辊模铸造装置，其特征在于：所述的金属冷型Ⅰ（1）上设有吊把Ⅰ（103），吊把Ⅰ（103）设在金属冷型Ⅰ（1）外壁上，吊把Ⅰ（103）设有多个；所述的金属冷型Ⅱ（2）上设有吊把Ⅱ（203），吊把Ⅱ（203）设在金属冷型Ⅱ（2）外壁上，吊把Ⅱ（203）设有多个；所述的底座（3）上设有吊把Ⅲ（306），吊把Ⅲ（306）设在底座（3）外壁上，吊把Ⅲ（306）设有多个；所述的浇注漏斗管（4）上设有吊把Ⅳ（404），吊把Ⅳ（404）设在浇注漏斗管（4）外壁上，吊把Ⅳ（404）设有多个；所述的浇注管（5）上设有吊把Ⅴ（504），吊把Ⅴ（504）设在浇注管（5）外壁上，吊把Ⅴ（504）设有多个。
7.根据权利要求1所述的一种离心辊模铸造装置，其特征在于：所述的上砂芯（10）上端连接有砂芯压块（11）。
8.一种离心辊模铸造装置的铸造工艺，其特征在于：包括有如下步骤：
S1.尺寸选择：根据离心辊模壁厚，按1-1.5倍选择金属冷型Ⅰ（1）和金属冷型Ⅱ（2）的壁厚，根据离心辊模高度，选择金属冷型Ⅰ（1）和金属冷型Ⅱ（2）连接后的总高度大于离心辊模高度300mm-500mm；
S2.制作砂芯：根据离心辊模尺寸制作主砂芯（9）和上砂芯（10），主砂芯（9）和上砂芯（10）采用树脂砂制作，主砂芯（9）和上砂芯（10）外表面涂抹2mm-3mm厚的涂料，涂料为醇基涂料；
S3.造型：金属冷型Ⅰ（1）和金属冷型Ⅱ（2）内壁喷涂涂料或挂砂，金属冷型Ⅰ（1）、金属冷型Ⅱ（2）、底座（3）、浇注漏斗管（4）和浇注管（5）依次连接，底座（3）、浇注漏斗管（4）和浇注管（5）内埋设耐火管道砖（7），设耐火管道砖（7）形成空腔Ⅰ（12），设耐火管道砖（7）外填充型砂并椿实；
S4.烘型：将步骤S3的金属冷型Ⅰ（1）、金属冷型Ⅱ（2）和底座（3）放入干燥窑内烘干水分，出窑晾至200度；
S5.合箱：清理底座（3）上表面的杂物和浮砂，将步骤主砂芯（9）和上砂芯（10）放入金属冷型Ⅰ（1）和金属冷型Ⅱ（2）并找正，砂芯压块（11）连接在上砂芯（10）上端；
S6.浇注，按照ZG270-500化学成分冶炼，出炉温度控制在1550℃±10℃，浇注温度1500℃±10℃，确保浇注漏斗充满一次性浇起，不允许断流，捣冒口10-20分钟后点冒口。
9.根据权利要求8所述的一种离心辊模铸造装置的铸造工艺，其特征在于：所述步骤S3若在金属冷型Ⅰ（1）和金属冷型Ⅱ（2）内壁喷涂涂料，涂料厚度2mm-3mm，涂料为水基锆英粉。
10.根据权利要求8所述的一种离心辊模铸造装置的铸造工艺，其特征在于：所述步骤S3若在金属冷型Ⅰ（1）和金属冷型Ⅱ（2）内壁挂砂，挂砂厚度10mm-15mm，挂砂为黏土砂。
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|---|---|---|---|---|
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| CN113333716A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-03 | 邢台鸿科高速钢轧辊有限公司 | 节能型细晶无限冷硬轧辊的制备方法 |
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