CN113182498A

CN113182498A - 一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备及其锭模

Info

Publication number: CN113182498A
Application number: CN202110130259.8A
Authority: CN
Inventors: 谢金萍; 刘棉; 刘长勇; 刘莹; 刘大圣; 王云祥; 秦小三; 裴剑锋; 邓志勇; 顾琛钰; 董云霞
Original assignee: Jiaozuo Meiko Metallurgical Machinery Engineering Technology Consulting Co ltd
Current assignee: Jiaozuo Meiko Metallurgical Machinery Engineering Technology Consulting Co ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-07-30

Abstract

本发明公开了一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备及其锭模，包括架体、驱动装置、轨道、转轮机构、弧形挡轨、若干台车和设置在台车上的锭模；所述轨道由两个平行的上轨道和两个平行的下轨道组成，所述轨道固定在架体上；所述转轮机构为两组并位于轨道的两端，其中一个转轮机构与驱动装置连接，所述转轮机构包括转轮架体、设置在转轮架体上的转轮轴承、设置在转轮轴承上的转轮轴、设置在转轮轴上的两个转轮，所述转轮上设置有若干卡槽；所述弧形挡轨为两组，每组弧形挡轨包括两个外弧挡轨和两个内弧挡轨，所述外弧挡轨与下轨道相连，所述内弧挡轨与上轨道相连，所述锭模底部设置有均匀相邻排列的凹坑，所述凹坑直径50~60mm，所述凹坑与锭模由以下原料一体铸造而成。

Description

一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备及其锭模

技术领域

本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备。

背景技术

铁合金生产通常采用以下四种浇铸方式：1.地坑浇铸：将铁水包内的铁水扒干净炉渣后即倒入地坑内，合金冷却后用铲车铲起入库，再加工到合格粒度后销售；2.锭模浇铸：采用底厚为150mm以上的无铁水溢流口的铸铁锭模独立摆放，用行车吊着铁水包移动逐个对锭模进行浇铸，浇铸成厚度200mm以上的产品块，取出后经强力破碎机破碎到小于150mm粒度入库，再加工到合格粒度后销售；3.“地坑—铸铁档块锭模”浇铸：采用铸铁块围成类似锭模的地坑进行浇铸，合金锭厚度在400mm左右，冷却后吊运到加工场地破碎精整，入库后再加工到合格粒度销售；4.砂模浇铸，中低碳锰铁等通常采用这种浇铸方式。其中，锭模浇注可以通过铸铁机实现连续浇铸，例如中国专利201820265401.3公开了一种轨道式铸铁机。

锭模浇注时，为了使得破碎后的粒径统一，粒度达到要求，就产生了粒化型浇铸机。例如，中国专利201920852958.1公开了一种粒化型浇铸机包括浇铸装置和多个凝固成型装置，所述凝固成型装置包括凝固成型装置底座、结晶器和结晶器支架；结晶器安装在结晶器支架上侧，结晶器的上表面上设有多个成型凹槽，凝固成型装置底座上设有能够驱动结晶器支架绕水平转轴转动的结晶器支架翻转机构。这种浇铸机产能有限，不适合高炉铸铁使用。高炉铸铁通常采用铸铁机，然而，铸铁机的锭模厚度小，在锭模中增加凹槽，锭模容易在凹槽处开裂，会使得锭模使用寿命极大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，对其锭模进行改进，使其在进行粒化型浇铸时，依然可以获得较高的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，包括架体、驱动装置、轨道、转轮机构、弧形挡轨、若干台车和设置在台车上的锭模；所述轨道由两个平行的上轨道和两个平行的下轨道组成，所述轨道固定在架体上；所述转轮机构为两组并位于轨道的两端，其中一个转轮机构与驱动装置连接，所述转轮机构包括转轮架体、设置在转轮架体上的转轮轴承、设置在转轮轴承上的转轮轴、设置在转轮轴上的两个转轮，所述转轮上设置有若干卡槽；所述弧形挡轨为两组，每组弧形挡轨包括两个外弧挡轨和两个内弧挡轨，所述外弧挡轨与下轨道相连，所述内弧挡轨与上轨道相连，所述锭模底部设置有均匀相邻排列的凹坑，所述凹坑直径50~60mm，所述凹坑与锭模由以下原料一体铸造而成，所述锭模由以下重量百分比的原料制成：3~5%碳纳米管、2.3~2.8%Si、1~3%Cu、1~3%Ni、1~3%Mn、1~3%Mo、0.4~1.0%Cr、0.03~0.05%Mg、0.01~0.02%Ce、0.3~1.0%Nb和其余为Fe。

进一步，所述锭模的上面和下面分别设置有锭模槽。

进一步，若干台车紧密排列在轨道、弧形挡轨和转轮上。

进一步，转轮机构的两个转轮之间的距离等于铁模两侧轴套的距离。

进一步，所述锭模内设置有若干钢筋，所述钢筋与锭模运行方向相垂直，所述钢筋作为冷铁在铸造锭模时加入。。

进一步，所述锭模内设置有若干通风孔，所述通风孔与锭模运行方向相垂直。

进一步，所述轨道下方设置有导料板，所述导料板上设置有若干破碎棱。

一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备用锭模制作方法，包括以下步骤：

1）将碳纳米管与铁粉混合均匀，在800~1000Mpa的压力下，压制成块，然后切割成粒径0.5~1cm的小块，碳纳米管与铁粉的重量比为1~3：10；

2）熔炼铁液，铁液温度保持在1500~1550℃，按照3~5%碳纳米管、2.3~2.8%Si、1~3%Cu、1~3%Ni、1~3%Mn、1~3%Mo、0.4~1.0%Cr、0.03~0.05%Mg、0.01~0.02%Ce、0.3~1.0%Nb和其余为Fe的比例加入步骤1）中的小块及其他各种元素；

3）浇铸成型，经机加工后得到锭模。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过对锭模的结构改进，使得铸铁机浇铸完成后，铁锭易于破碎，且破碎后粒径基本一致；

2、本发明通过引入碳纳米管对锭模的合金材料改进，使得锭模具有优良的力学性能和提高热导率，延长锭模使用寿命，进一步缩短铁水凝固时间。

附图说明

图1为本发明浇铸设备结构图；

图2和3为本发明定模结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

如图1-3所示，一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，包括架体1、驱动装置2、轨道3、转轮机构4、弧形挡轨5、若干台车6和设置在台车6上的锭模7；所述轨道3由两个平行的上轨道和两个平行的下轨道组成，所述轨道3固定在架体上；所述转轮机构4为两组并位于轨道3的两端，其中一个转轮机构4与驱动装置2连接，所述转轮机构4包括转轮架体41、设置在转轮架体41上的转轮轴承42、设置在转轮轴承42上的转轮轴43、设置在转轮轴43上的两个转轮44，所述转轮44上设置有若干卡槽45；所述弧形挡轨5为两组，每组弧形挡轨5包括两个外弧挡轨和两个内弧挡轨，所述外弧挡轨与下轨道相连，所述内弧挡轨与上轨道相连；所述锭模7底部设置有均匀相邻排列的凹坑8，所述凹坑8直径50~60mm，所述凹坑8与锭模7由以下原料一体铸造而成，所述锭模7的上面和下面分别设置有锭模槽，若干台车紧密排列在轨道、弧形挡轨和转轮上，所述锭模7内设置有若干钢筋9，所述钢筋9与锭模7运行方向相垂直，所述钢筋9作为冷铁在铸造锭模7时加入，所述锭模7内设置有若干通风孔10，所述通风孔10与锭模运行方向相垂直。所述轨道下方设置有导料板，所述导料板上设置有若干破碎棱。

锭模的制作方法：

2）熔炼铁液，铁液温度保持在1500~1550℃，按照以下重量百分比的要求加入步骤1）中的小块及其他各种元素：3~5%碳纳米管、2.3~2.8%Si、1~3%Cu、1~3%Ni、1~3%Mn、1~3%Mo、0.4~1.0%Cr、0.03~0.05%Mg、0.01~0.02%Ce、0.3~1.0%Nb和其余为Fe。

3）浇铸成型，经机加工后得到锭模。

所述碳纳米管管径10~40nm，长度为0.5~1μm。

经检测，本发明的锭模性能如下表所示：

热导率（W/m·k）	抗拉强度Rm（MPa）	断裂伸长率A（%）	洛氏硬度(HRC)	冲击韧度Ak(J/cm2)
					163	1600	3	48	100

3条粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备的在生产中使用，分别在浇铸第724次、690次和721次时出现首批锭模破损无法使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，包括架体、驱动装置、轨道、转轮机构、弧形挡轨、若干台车和设置在台车上的锭模；所述轨道由两个平行的上轨道和两个平行的下轨道组成，所述轨道固定在架体上；所述转轮机构为两组并位于轨道的两端，其中一个转轮机构与驱动装置连接，所述转轮机构包括转轮架体、设置在转轮架体上的转轮轴承、设置在转轮轴承上的转轮轴、设置在转轮轴上的两个转轮，所述转轮上设置有若干卡槽；所述弧形挡轨为两组，每组弧形挡轨包括两个外弧挡轨和两个内弧挡轨，所述外弧挡轨与下轨道相连，所述内弧挡轨与上轨道相连，其特征在于，所述锭模底部设置有均匀相邻排列的凹坑，所述凹坑直径50~60mm，所述凹坑与锭模由以下原料一体铸造而成，所述锭模由以下重量百分比的原料制成：3~5%碳纳米管、2.3~2.8%Si、1~3%Cu、1~3%Ni、1~3%Mn、0.4~1.0%Cr、0.03~0.06%P、0.01~0.02%S、0.03~0.05%Mg、0.01~0.02%Ce、0.3~1.0%V、0.3~1.0%Nb和其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，其特征在于，所述锭模的上面和下面分别设置有锭模槽。

3.根据权利要求1所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，其特征在于，若干台车紧密排列在轨道、弧形挡轨和转轮上。

4.根据权利要求1所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，其特征在于，转轮机构的两个转轮之间的距离等于铁模两侧轴套的距离。

5.根据权利要求1所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，其特征在于，所述锭模内设置有若干钢筋，所述钢筋与锭模运行方向相垂直，所述钢筋作为冷铁在铸造锭模时加入。

6.根据权利要求1所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，其特征在于，所述锭模内设置有若干通风孔，所述通风孔与锭模运行方向相垂直。

7.根据权利要求1所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备，其特征在于，所述轨道下方设置有导料板，所述导料板上设置有若干破碎棱。

8.一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备用锭模，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：3~5%碳纳米管、2.3~2.8%Si、1~3%Cu、1~3%Ni、1~3%Mn、1~3%Mo、0.4~1.0%Cr、0.03~0.05%Mg、0.01~0.02%Ce、0.3~1.0%Nb和其余为Fe。

9.根据权利要求8所述的一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备用锭模，其特征在于，所述碳纳米管管径10~40nm，长度为0.5~1μm。

10.一种粒化型轨道式铁合金铁水浇铸设备用锭模制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2）熔炼铁液，铁液温度保持在1500~1550℃，按照权利要求8中各元素比例加入步骤1）中的小块及其他各种元素；

3）浇铸成型，经机加工后得到锭模。