CN112387942A - 一种多孔位气液混合喷浆装置 - Google Patents

Abstract

一种多孔位气液混合喷浆装置，包括喷射管，喷射管通过管道连接渣浆泵，所述喷射管为双层结构，外层为存浆管，内层为进气管，存浆管上设置喷浆孔，进气管上与喷浆孔对应位置设置喷气口，存浆管内壁与进气管外壁不接触，存浆管两端封闭，存浆管上设置进浆口，进气管连接压缩空气管路。

Description

一种多孔位气液混合喷浆装置

技术领域

本发明涉及一种用于合金或非金属熔融材料浇铸机的喷浆装置，尤其涉及一种多孔位气液混合喷浆装置。

背景技术

特殊材料浇铸机是将高温熔融合金铁水或非金属材料铸成客户需要的形状、粒度的连续生产设备。浇铸模是浇铸机的关键件、批量件、易耗件，其使用寿命的长短直接关系到合金厂家的生产成本。浇铸模的使用寿命一方面由其内在质量决定，即与材质、结构、退火工艺合理性等有关；另一方面由使用、维护条件决定，即喷淋冷却工艺、喷浆工艺合理性有关。浇铸模使用工况非常恶劣，既要承受高达1650℃合金铁水的冲蚀（熔融非金属材料温度2200℃），又要承受冷却水的激冷。现有铸铁机上的喷浆装置常采用渣浆泵直喷的方式，压力大，浆液四处飞溅，不容易控制，喷浆效果不理想。其次喷射孔易堵塞，连续作业时不易发现导致浇铸模上喷不上浆，没有喷浆效果。再次常规喷射管一般为3-5个喷管，喷管内径20-25mm，适用于大铁块生产（单块外形尺寸约250×180×95mm），不适用于合金浇铸机喷浆使用。市场上大多数客户要求合金浇铸机把高温合金铁水直接浇铸成直径30-120mm的铸块，这样每块浇铸模上有2/4排直径30-120mm的模腔，每排模腔数量5-14个；常规喷浆装置无法实现多孔位喷浆效果。

目前国内正在使用的喷浆装置97%以上为渣浆泵直喷，还有压缩空气喷浆、离心式喷浆等。单纯压缩空气做动力的喷浆装置，其浆液浓度低，形成挂浆层薄，还需要在链带下方设置储浆槽，储浆槽易被落下的铁块或渣铁砸坏、填充，其喷浆效果需进一步提升。离心式喷浆适用于浆液浓度较大的场合，但也需要在链带下方设置储浆槽，也存在被落下的铁块和渣铁填充、砸坏的难题，清理困难，同时喷浆效果不均匀。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种多孔位气液混合喷浆装置解决现有技术中存在的问题。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种多孔位气液混合喷浆装置，包括喷射管，喷射管通过管道连接渣浆泵，所述喷射管为双层结构，外层为存浆管，内层为进气管，存浆管上设置喷浆孔，进气管上与喷浆孔对应位置设置喷气口，存浆管内壁与进气管外壁不接触，存浆管两端封闭，存浆管上设置进浆口，进气管连接压缩空气管路。

进一步地，喷射管根据浇注模的模腔宽度和模腔数量设置设置喷浆孔，在进气管上设置与喷浆孔一一对应的喷气口。

优选地，渣浆泵有两台，两台渣浆泵均与管道连接，两台渣浆泵之间的管道上设置泄流阀，渣浆泵的出口设置调节阀Ｉ调节喷射管的浆液流量。

进一步地，渣浆泵的入口连接制浆池，制浆池中设置搅拌装置。

进一步地，压缩空气管路一端连接进气管，另一端连接空气压缩机，空气压缩机上设置调节阀Ⅱ调节进气管内气体流速，空气压缩机配有压力表。

具体地，存浆管一端设置透盖法兰，另一端固定连接盲板，进气管的靠近盲板一端在存浆管内，另一端伸出存浆管连接压缩空气管路，在最靠近盲板的喷气孔和盲板之间设置定位孔板对进气管进行定位和固定，设置法兰与透盖法兰配合密封连接，法兰中心设置圆孔与进气管的外壁配合，对进气管进行定位和固定，进气管一端的外壁与法兰中心设置的圆孔配合连接，另一端固定设置封板。

具体地，法兰和透盖法兰各设置两条对称径向槽，拉杆与法兰和透盖法兰的对称径向槽配合对法兰和透盖法兰进行连接，拉杆一端设置尺寸大于对称径向槽的挡块，另一端设置与斜楔板配合的孔，斜楔板插入孔中对法兰和透盖法兰进行固定，法兰和透盖法兰之间设置密封垫。

相对于现有技术，本发明能够通过渣浆泵输送高浓度浆液，有利于浇铸模挂浆，挂浆层厚。采用渣浆泵和压缩空气混合喷浆解决了渣浆泵直喷压力大、浆液四处飞溅、不易控制的难题，也解决了单纯压缩空气气液混合不均匀和力度较差的问题，同时由于链带下方仅有一根喷射管，避免了被落铁和铁块砸坏或堵塞的问题。该装置利用双层喷射管将浆液均匀的喷涂到合金浇铸模每个模腔内，气液混合结构能够使浆液使用量减少，喷射到一定温度的浇铸模的内模腔上完全附着，喷浆用量少，喷浆厚度大，无飞溅和自流现象，无需回浆装置；将现有的常规喷射管改为双层喷射管可以根据浇注模的模腔宽度和模腔数量设置设置喷浆孔可以实现多孔位喷浆，可以满足合金浇铸机喷浆使用；铸铁完成后，关闭喷浆装置，加大压缩空气压力可以清理喷浆口浆液，不堵塞。长期不使用时，打开泄流阀，排出管道内浆液，管道不堵塞，有利于下次作业。快换式多孔位无喷嘴喷射管安装使用维护方便。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明图1的俯视结构示意图。

图3是浇注模结构示意图。

图4是喷射管的结构示意图。

图5是进浆口结构示意图。

图6是喷射管A向结构示意图。

图7是喷射管的B-B剖视结构示意图。

图8是拉杆结构示意图。

图9是斜楔板结构示意图。

其中，1-浇注模；2-喷射管；3-管道；4-渣浆泵；401-调节阀Ｉ；5-泄流阀；6-搅拌装置；7-空气压缩机；701-调节阀Ⅱ；8-压力表；9-压缩空气管路；10-进气管；1001-喷气口；11-拉杆；1101-挡块；1102-孔；12-法兰；13-密封垫；14-斜楔板；15-透盖法兰；16-存浆管；1601-喷浆孔；1602-进浆口；17-定位孔板；18-封板；19-盲板；20-制浆池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-8，一种多孔位气液混合喷浆装置，包括喷射管2，喷射管2通过管道3连接渣浆泵4，喷射管2安装在铸铁机链带下方，所述喷射管2为双层结构，外层为存浆管16，内层为进气管10，存浆管16上设置喷浆孔1601，进气管10上设置与喷浆孔1601对应的喷气口1001，存浆管16内壁与进气管10外壁不接触，存浆管16两端封闭，存浆管16上设置进浆口1602，进浆口1602连接管道3，进气管10端部连接压缩空气管路9。

管道3倾斜设置，管道3在安装时倾斜一定的角度具体为管道3与喷射管2连接一端的高度高于管道3与渣浆泵4连接一端的高度，这样设置有利于在本发明不使用时打开泄流阀5排出管道3内的浆液。

喷射管2根据浇注模1的模腔宽度和模腔数量设置设置喷浆孔1601，浇注模1位于喷射管2上方，喷射管2上设置的喷浆孔1601与浇注模1相对，喷浆孔1601位于喷浆管2上部，在进气管10上设置与喷浆孔1601一一对应的喷气口1001，方便压缩空气带动浆液喷射到浇铸模1内模腔上，气液混合结构能够使浆液使用量少，喷射到一定温度的浇铸模1的内模腔上完全附着，无浆液飞溅和自流现象，无需回浆装置。

存浆管16外径76-114mm，壁厚为4-5mm，存浆管16管壁上沿母线开一排喷浆孔1601，喷浆孔1601的数量与浇铸模1内腔数量一致，浇铸模1每一个内腔中心线位置对应一个喷浆孔1601。喷浆孔1601为锥形孔，喷浆孔1601大孔在存浆管16的外壁上，小孔在存浆管16的内壁上，有利于浆液呈伞状扩散，覆盖整个模腔内壁。小孔直径5-8mm，锥面角度60-120°，存浆管16管壁中间下方开进浆孔1602，进气管10外径27-34mm，壁厚3-4mm，进气管10上设置与喷浆孔1601一一对应的喷气孔1001，喷气孔1001大孔在进气管10的外壁上，小孔在进气管10的内壁上，小孔直径3-6mm，锥面角度60-120°；装配时保证喷气孔1001与喷浆孔1601一一对应，保证气液混合后均匀喷到合金浇铸模模腔内。

渣浆泵4设置两台，其中一台作为备用，两台渣浆泵4均与管道3连接，两台渣浆泵4之间的管道上设置泄流阀5，设置泄流阀5是为了在长期不使用本发明时可以通过泄流阀5排出管道3内多余的浆液，防止浆液阻塞管道3，渣浆泵4的出口设置调节阀Ｉ401调节喷射管2的浆液流量。

渣浆泵4的入口连接制浆池20，制浆池20中设置搅拌装置6，搅拌装置6为立式搅拌机，立式搅拌机安装在制浆池20中间用于搅拌均匀浆液；制浆池20的上方设置泵架，搅拌装置6的一侧设置泵架，所述泵架上固定2个渣浆泵4。

压缩空气管路9一端连接进气管10，另一端连接空气压缩机7，空气压缩机7的压力在0.3-0.8Mpa，空气压缩机7上设置调节阀Ⅱ701用于调节进气管10内气体压力，空气压缩机7配有压力表8，操作员可以通过压力表8获得气体的压力数值，根据压力表8现显示的数值决定是否需要通过调节阀Ⅱ701调节进气管10内压力。

存浆管16一端设置透盖法兰15，另一端固定连接盲板19，进气管10的靠近盲板19一端在存浆管16内，另一端伸出存浆管16连接压缩空气管路9，在最靠近盲板19的喷气孔1001和盲板19之间设置定位孔板17对进气管10进行定位和固定，设置法兰12与透盖法兰15配合密封连接，法兰12中心设置圆孔与进气管10的外壁配合，对进气管10进行定位和固定，进气管10一端的外壁与法兰12中心设置的圆孔配合连接，另一端固定设置封板18。

法兰12和透盖法兰15各设置两条对称径向槽，拉杆11与法兰12和透盖法兰15的对称径向槽配合对法兰12和透盖法兰15进行连接，拉杆11一端设置尺寸大于对称径向槽的挡块1101，另一端设置与斜楔板14配合的孔1102，斜楔板14插入孔1102中对法兰12和透盖法兰15进行固定，法兰12和透盖法兰15之间设置密封垫13。

其中，管道3和存浆管16采用DN80钢管，压缩空气管路9采用橡胶软管，进气管10采用DN20钢管，管道3和进气管10以及存浆管16的材质可为不锈钢或者低碳钢；拉杆11和斜楔板14的材质为45＃钢，法兰2、透盖法兰15、定位孔板17封板18和盲板19材质为Q235，密封垫13材质为橡胶。

本发明具体操作要点如下：

在铸铁作业前先配置好浓度50-70%的浆液，对空气压缩机7空气压力进行设置，空气压缩机7的压力范围在0.3-0.8Mpa之间，优选压力范围以0.3-0.5Mpa为宜。

利用调节阀Ｉ和调节阀Ⅱ调节渣浆泵4的流量和空气压缩机7的压力，以喷浆后形成厚度1-2mm挂浆层，且无浆液飞溅和自流现象时停止调节，且无浆液飞溅和自流现象时，记下调节阀Ｉ和调节阀Ⅱ位置，做好标记。

浇铸机主机启动后，浇铸模1随着链带运行，高温铁水浇铸到浇铸模1内，随后喷水冷却，形成铸块，到主动链轮处旋转180°，模腔面向下，铸块掉落。浇铸模1继续向下运行至从动轮处时，浇铸模1旋转180度，模腔面向上，用于盛放高温铁水，如此往复循环，完成铸铁作业。铸铁作业时搅拌机保持工作状态，以保持浆液均匀。

铸铁作业时，当卸完铸块的浇铸模1运行至喷射管2处时，先将调节阀Ⅱ开启到标记位置，然后开调节阀Ｉ到标记位置，进行喷浆作业。一定浓度的浆液经喷射管2喷射到浇铸模1内模腔上，利用浇铸模1余热进行干燥，形成1-2mm挂浆层。以起到隔热和隔离高温铁水的作用，有效提高浇铸模1使用寿命。

浇铸作业完成后，浇铸模1继续运行2-3周，保持喷浆作业，以利用浇铸模1余热形成有效挂浆层，用于下一次浇注作业。

喷浆作业完成时，先关闭喷浆泵4，然后打开泄流阀5，将管道3内多余的浆液回流到搅拌池内。浆液回流完后，关闭调节阀Ｉ和泄流阀5。保持压缩空气继续，开大调节阀Ⅱ，利用压缩空气对喷射管2的喷气孔1001和喷浆孔1601进行清理，防止浆液堵塞喷气孔1001和喷浆孔1601。随后关闭调节阀Ⅱ和空气压缩机7。

这样，对浇铸模1内多个模腔进行喷浆，利用浇铸模1的余热进行干燥后，形成有效挂浆层。可以避免高温熔融合金铁水或非金属材料对浇铸模1的直接冲蚀，填补浇铸模1内模腔表面裂纹，同时起到隔热的作用，起到喷浆作业的脱模作用，提高浇铸模1的使用寿命。此外也解决了多孔位、孔位浅挂浆效果不好的难题。整个喷浆作业过程中浆液浓度高、浆液使用量小，链带下方地面上无浆液乱流现象。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种多孔位气液混合喷浆装置，包括喷射管（2），喷射管（2）通过管道（3）连接渣浆泵（4），其特征在于：所述喷射管（2）为双层结构，外层为存浆管（16），内层为进气管（10），存浆管（16）上设置喷浆孔（1601），进气管（10）上与喷浆孔（1001）对应位置设置喷气口（1001），存浆管（16）内壁与进气管（10）外壁不接触，存浆管（16）两端封闭，存浆管（16）上设置进浆口（1602），进气管（10）端部连接压缩空气管路（9）。

2.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述管道（3）倾斜设置。

3.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述喷气口（1001）和喷浆孔（1601）为锥形孔。

4.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述存浆管（16）上设置有若干喷浆孔（1601），喷浆孔（1601）的数量根据浇注模（1）的模腔宽度和模腔数量设置，在进气管（10）上设置与喷浆孔（1601）一一对应的喷气口（1001）。

5.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述渣浆泵（4）有两台，两台渣浆泵（4）均与管道（3）连接，两台渣浆泵（4）之间的管道上设置泄流阀（5），渣浆泵（4）的出口设置调节阀Ｉ（401）调节喷射管（2）的浆液流量。

6.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述渣浆泵（4）的入口连接制浆池（20），制浆池（20）中设置搅拌装置（6）。

7.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述压缩空气管路（9）一端连接进气管（10），另一端连接空气压缩机（7），空气压缩机（7）上设置调节阀Ⅱ（701）用于调节进气管（10）内气体压力，空气压缩机（7）配有压力表（8）。

8.如权利要求1所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述存浆管（16）一端设置透盖法兰（15），另一端固定连接盲板（19），进气管（10）的靠近盲板（19）一端在存浆管（16）内，另一端伸出存浆管（16）连接压缩空气管路（9），在最靠近盲板（19）的喷气孔（1001）和盲板（19）之间设置定位孔板（17）对进气管（10）进行定位和固定，设置法兰（12）与透盖法兰（15）配合密封连接，法兰（12）中心设置圆孔与进气管（10）的外壁配合，对进气管（10）进行定位和固定，进气管（10）一端的外壁与法兰（12）中心设置的圆孔配合连接，另一端固定设置封板（18）。

9.如权利要求8所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：所述法兰（12）和透盖法兰（15）各设置两条对称径向槽，拉杆（11）与法兰（12）和透盖法兰（15）的对称径向槽配合对法兰（12）和透盖法兰（15）进行连接，拉杆（11）一端设置尺寸大于对称径向槽的挡块（1101），另一端设置与斜楔板（14）配合的孔（1102），斜楔板（14）插入孔（1102）中对法兰（12）和透盖法兰（15）进行固定，法兰（12）和透盖法兰（15）之间设置密封垫（13）。

10.如权利要求9所述的一种多孔位气液混合喷浆装置，其特征在于：存浆管（16）外径76-114mm，壁厚为4-5mm，喷浆孔（1601）在存浆管（16）的管壁上沿母线设置，喷浆孔（1601）的数量与浇铸模（1）内腔数量一致，浇铸模（1）每一个内腔中心线位置对应一个喷浆孔（1601）；喷浆孔（1601）为锥形孔，喷浆孔（1601）大孔在存浆管（16）的外壁上，小孔在存浆管（16）的内壁上；小孔直径5-8mm，锥面角度60-120°，存浆管（16）管道中间下方开进浆孔（1602），进气管（10）外径27-34mm，壁厚3-4mm，进气管（10）上设置与喷浆孔（1601）一一对应的喷气孔（1001），喷气孔（1001）大孔在进气管（10）的外壁上，小孔在进气管（10）的内壁上，小孔直径3-6mm，锥面角度60-120°；装配时保证喷气孔（1001）与喷浆孔（1601）一一对应。

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