CN113976827B - 石膏型熔模铸造干式脱蜡装置及脱蜡方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石膏型熔模精密铸造技术领域的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置及脱蜡方法，装置包括电控箱、炉体和设于炉体内的炉腔，电控箱设于炉体外，炉体底部设有支座，炉腔的内壁采用不锈钢衬板制成，不锈钢衬板与炉体之间填充有保温层，炉体的左侧开设有与炉腔连通的进料口，进料口处设有与炉体可开合连接的炉门，炉腔内设有循环风机、导流罩、电加热元件、测温元件、平板小车、导轨和底板。方法为采用上述石膏型熔模铸造干式脱蜡装置对石膏铸型进行干式脱蜡。本发明综合了蒸汽脱蜡釜和焙烧装置的复合功能，能够实现安全、环保和节能运行，比蒸汽脱蜡能耗节省70％以上，效率提高30％以上，可大大提高铸型的焙烧效果，提升铸造合格率。

Description

石膏型熔模铸造干式脱蜡装置及脱蜡方法

技术领域

本发明属于石膏型熔模精密铸造技术领域，具体涉及石膏型熔模铸造干式脱蜡装置及脱蜡方法。

背景技术

石膏型熔模精密铸造采用中温蜡压制模型，组合后的浇注系统经过石膏混合料灌浆制作石膏铸型，灌制好的石膏铸型需将含浇注系统的模组，通过采用蒸汽或直接进入焙烧装置高温烘烤的方式，将中温蜡熔化从浇冒口位置流出，该操作过程称为脱蜡。采用蒸汽脱蜡虽然能够将蜡干净熔化脱出，但存在以下问题：1)脱蜡后铸型过饱和吸收水分，增加石膏型焙烧时间且焙烧效果不佳容易产生浇注炝火造成铸件缺陷；2)需配备大功率蒸汽发生器不间断供电提供蒸汽，造成蒸汽、电能极大浪费；3)由于石膏铸型脱蜡不允许脱蜡装置产生蒸汽压力，易造成石膏变性失去强度而影响铸型表面质量和尺寸稳定性；4)蒸汽通过流蜡口直排造成室内大量蒸汽排放影响现场用电安全和环境保持。

而采用直接进入焙烧装置高温烘烤的方式脱蜡，虽然可以解决电力能源二次转换降低能耗和工作环境用电安全等问题，但焙烧装置内残留的中温蜡在升温时燃烧产生大量的蜡烟和蜡料燃烧的气味等不符合环保控制要求。

为此，亟需对现有石膏型熔模铸造脱蜡装置及脱蜡方法加以改进。

发明内容

本发明的目的就在于解决上述技术问题，提供了一种石膏型熔模铸造干式脱蜡装置及脱蜡方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

基于本发明的一个方面，本发明的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，包括电控箱、炉体和设于炉体内的炉腔，所述电控箱设于炉体外，所述炉体底部设有支座，所述炉腔的内壁采用不锈钢衬板制成，且不锈钢衬板与炉体之间填充有保温层，所述炉体的左侧开设有与炉腔连通的进料口，所述进料口处设有与炉体可开合连接的炉门，所述炉腔内设有循环风机、导流罩、电加热元件、测温元件、平板小车、导轨和底板；

所述导轨与进料口的底部高度相对应，且沿炉体长度方向设置，导轨的底部设有导轨支架，所述导轨支架向下贯穿炉体并支撑在支座上；

所述底板设于导轨下方且倾斜设置，且底板的低端设有多个贯穿至支座下方的排蜡管；

所述平板小车通过行走轮滚动设置于导轨上，且平板小车顶部用于摆放石膏铸型，当石膏铸型摆放有多层时，层与层之间通过脱蜡隔板隔开，所述脱蜡隔板的底部两侧设有向下倾斜的导蜡板；

所述导流罩通过支撑杆与炉腔侧壁连接，且罩设在平板小车上方；所述导流罩的两侧与炉腔的侧壁之间留设有加热通道，且导流罩的顶部开设有多个导流口；

所述电加热元件包括沿炉体长度方向均布的多个侧墙不锈钢电加热管和多个炉底不锈钢电加热管，多个所述侧墙不锈钢电加热管穿设在炉体的顶部且向下延伸至加热通道内，多个炉底不锈钢电加热管水平设置在炉腔的前后两侧内壁之间；

所述测温元件包括设于炉腔顶部和底部的多个温控热电偶；

所述循环风机设有多个，且沿炉体的长度方向均布在炉腔顶部，所述循环风机与炉体顶部的减速电机传动连接，且设于导流罩上方，所述循环风机的进气口与导流口一一对应设置，出气口与导流罩两侧的加热通道相对应；

所述侧墙不锈钢电加热管、炉底不锈钢电加热管、减速电机、温控热电偶分别与电控箱电连接。

优选的，每个所述排蜡管伸出炉体外的一端均套设有电加热圈，所述电加热圈与电控箱电连接。

优选的，所述进料口对应于炉门一侧设有密封槽，所述密封槽内设有硅橡胶密封条，且硅橡胶密封条高出密封槽槽面2mm，增强密封性能。

优选的，所述炉门的一侧通过铰链与炉体相连接，另一侧通过门锁与炉体相连接。

优选的，所述炉腔的长度≥3000mm，高度和宽度均≤1000mm，既能保证一次脱蜡的石膏铸型量，又能保持装置内的热量均匀、充分，同时提高一次脱蜡效率。

基于本发明的另一个方面，提出了一种脱蜡方法，采用上述石膏型熔模铸造干式脱蜡装置对石膏铸型进行干式脱蜡。

优选的，该脱蜡方法包括如下步骤：

S1将凝固好的石膏铸型整齐的摆放在平板小车上，对于大型石膏铸型放置一到两层，对于小型石膏铸型放置多层，层与层之间通过脱蜡隔板进行间隔；

S2打开炉门，用叉车将平板小车铲至炉腔内的轨道上，并顶至导流罩内侧，关闭并锁紧炉门；本步骤中一般情况可以放置两台平板小车；

S3通过电控箱设置脱蜡温度和保温时间，启动循环风机和电加热元件，脱蜡温度设置为120℃～180℃，保温时间设置为3h～6h；

S4脱蜡过程中脱出的蜡液经排蜡管流出，在排蜡管的出口设置接蜡盆，接蜡盆接满后及时更换；脱蜡结束后，关闭总电源并开启炉门，用叉车将平板小车铲到炉腔外，并于通风处放置；

S5及时清理底板表面，进行下一批石膏铸型脱蜡。

本发明还包括能够使该石膏型熔模铸造干式脱蜡装置正常使用的其它装置或组件，均为本领域的常规技术手段，如电控箱内设有PLC控制器；另外，本发明中未加限定的装置和组件均采用本领域中的常规技术手段，如门锁采用专利文献CN201921426448.4中公开的气动炉门锁紧装置。

本装置的工作原理是，该装置在结构上，既能保证一次的脱蜡石膏铸型量，又能保持装置内的热量均匀、充分，提高一次脱蜡效率，另外底板通过倾斜设计，既能保证导流蜡料又能传热并收集残留杂物。通过设置多台循环风机，气流由导流罩内侧上行并经两侧加热通道下行对流，便于利用炉腔两侧和底面的热量快速对流加热石膏铸型使蜡料快速熔化；在炉腔顶部和底部设置多个温控热电偶，便于严格按蜡料熔化点温度进行温度控制，既保证蜡料快速熔化，又避免温度过高蜡料产生燃烧形成蜡烟，实现安全环保节能运行。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

综合了蒸汽脱蜡釜和焙烧装置的复合功能，且不采用蒸汽，直接采用电加热方式，规避了蒸汽脱蜡工艺存在的诸多缺点，能够实现安全、环保和节能运行，该装置相比蒸汽脱蜡能耗节省70％以上，效率提高30％以上，同时能够大大提高铸型的焙烧效果，提升铸造合格率。

附图说明

图1为实施例1中本发明的整体结构示意图。

图2为图1的A-A向结构剖视图。

图3为图1的左侧结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参见图1～3，本发明的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，包括电控箱(图中未示出)、炉体1和设于炉体1内的炉腔2，所述电控箱设于炉体1外，所述炉体 1底部设有支座3，所述炉腔2的内壁采用不锈钢衬板4制成，且不锈钢衬板4 与炉体1之间填充有保温层5，所述炉体1的左侧开设有与炉腔2连通的进料口，所述进料口处设有与炉体1可开合连接的炉门6，所述炉腔2内设有循环风机7、导流罩14、电加热元件、测温元件、平板小车8、导轨9和底板10；所述导轨 9与进料口的底部高度相对应，且沿炉体1长度方向设置，导轨9的底部设有导轨支架，所述导轨支架向下贯穿炉体1并支撑在支座3上；所述底板10设于导轨9下方且倾斜设置，且底板10的低端设有多个贯穿至支座3下方的排蜡管11；所述平板小车8通过行走轮滚动设置于导轨9上，且平板小车8顶部用于摆放石膏铸型12，当石膏铸型12摆放有多层时，层与层之间通过脱蜡隔板13隔开，所述脱蜡隔板13的底部两侧设有向下倾斜的导蜡板；所述导流罩14通过支撑杆与炉腔2的侧壁连接，且罩设在平板小车8上方；所述导流罩14的两侧与炉腔2的侧壁之间留设有加热通道，且导流罩14的顶部开设有三个导流口；所述电加热元件包括沿炉体1长度方向均布的多个侧墙不锈钢电加热管15和多个炉底不锈钢电加热管16，多个所述侧墙不锈钢电加热管15穿设在炉体1的顶部且向下延伸至加热通道内，多个炉底不锈钢电加热管16水平设置在炉腔2的前后两侧内壁之间；所述测温元件包括设于炉腔2顶部和底部的多个温控热电偶17；所述循环风机7设有三个，且沿炉体1的长度方向均布在炉腔2顶部，所述循环风机7与炉体1顶部的减速电机18传动连接，且设于导流罩14上方，所述循环风机7的进气口与导流口一一对应设置，出气口与导流罩14两侧的加热通道相对应；所述侧墙不锈钢电加热管15、炉底不锈钢电加热管16、减速电机18、温控热电偶17分别与电控箱电连接。

每个所述排蜡管11伸出炉体1外的一端均套设有电加热圈，所述电加热圈与电控箱电连接。所述进料口对应于炉门6一侧设有密封槽，所述密封槽内设有硅橡胶密封条，且硅橡胶密封条高出密封槽槽面2mm。所述炉门6的一侧通过铰链与炉体1相连接，另一侧通过门锁19与炉体1相连接，门锁19采用专利文献CN201921426448.4中公开的气动炉门锁紧装置，增强密封性能。所述炉腔2的长度为3000mm，高度和宽度均为1000mm。既能保证一次脱蜡的石膏铸型量，又能保持装置内的热量均匀、充分，同时提高一次脱蜡效率。

本装置的工作原理是，该装置在结构上，既能保证一次的脱蜡石膏铸型量，又能保持装置内的热量均匀、充分，提高一次脱蜡效率，另外底板10通过倾斜设计，既能保证导流蜡料又能传热并收集残留杂物。通过设置多台循环风机7，气流由导流罩14内侧上行并经两侧加热通道下行对流，便于利用炉腔2两侧和底面的热量快速对流加热石膏铸型12使蜡料快速熔化；在炉腔2顶部和底部设置多个温控热电偶17，便于严格按蜡料熔化点温度进行温度控制，既保证蜡料快速熔化，又避免温度过高蜡料产生燃烧形成蜡烟，实现安全环保节能运行。

实施例2

本实例详细记载了一种石膏铸型(砂箱尺寸200mm*200mm*250mm，蜡料5kg，4箱)的脱蜡过程及工艺方法：其采用实施例1中的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置对石膏铸型进行干式脱蜡，包括如下步骤：

S1将凝固好的石膏铸型整齐的摆放在平板小车上，石膏铸型放置两层，层与层之间通过脱蜡隔板进行间隔；使上层蜡料顺隔板流出，避免在下层石膏铸型上残留；

S2打开炉门，用叉车将平板小车铲至炉腔内的轨道上，并顶至导流罩内侧，关闭并锁紧炉门；

S3通过电控箱设置脱蜡温度和保温时间，启动循环风机和电加热元件，脱蜡温度设置为160℃，保温时间设置为4h；

S4脱蜡过程中脱出的蜡液经排蜡管流出，在排蜡管的出口设置接蜡盆，接蜡盆接满后及时更换；脱蜡结束后，关闭总电源并开启炉门，用叉车将平板小车铲到炉腔外，并于通风处放置；

S5及时清理底板表面，进行下一批石膏铸型脱蜡。

按照上述装置和工艺脱蜡的石膏铸型浇注后内部及外观合格，符合产品交付要求。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，包括电控箱、炉体和设于炉体内的炉腔，所述电控箱设于炉体外，其特征在于：所述炉体底部设有支座，所述炉腔的内壁采用不锈钢衬板制成，且不锈钢衬板与炉体之间填充有保温层，所述炉体的左侧开设有与炉腔连通的进料口，所述进料口处设有与炉体可开合连接的炉门，所述炉腔内设有循环风机、导流罩、电加热元件、测温元件、平板小车、导轨和底板；

所述导轨与进料口的底部高度相对应，且沿炉体长度方向设置，导轨的底部设有导轨支架，所述导轨支架向下贯穿炉体并支撑在支座上；

所述底板设于导轨下方且倾斜设置，且底板的低端设有多个贯穿至支座下方的排蜡管；

所述平板小车通过行走轮滚动设置于导轨上，且平板小车顶部用于摆放石膏铸型，当石膏铸型摆放有多层时，层与层之间通过脱蜡隔板隔开，所述脱蜡隔板的底部两侧设有向下倾斜的导蜡板；

所述导流罩通过支撑杆与炉腔侧壁连接，且罩设在平板小车上方；所述导流罩的两侧与炉腔的侧壁之间留设有加热通道，且导流罩的顶部开设有多个导流口；

所述电加热元件包括沿炉体长度方向均布的多个侧墙不锈钢电加热管和多个炉底不锈钢电加热管，多个所述侧墙不锈钢电加热管穿设在炉体的顶部且向下延伸至加热通道内，多个炉底不锈钢电加热管水平设置在炉腔的前后两侧内壁之间；

所述测温元件包括设于炉腔顶部和底部的多个温控热电偶；

所述循环风机设有多个，且沿炉体的长度方向均布在炉腔顶部，所述循环风机与炉体顶部的减速电机传动连接，且设于导流罩上方，所述循环风机的进气口与导流口一一对应设置，出气口与导流罩两侧的加热通道相对应；

所述侧墙不锈钢电加热管、炉底不锈钢电加热管、减速电机、温控热电偶分别与电控箱电连接。

2.根据权利要求1所述的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，其特征在于：每个所述排蜡管伸出炉体外的一端均套设有电加热圈，所述电加热圈与电控箱电连接。

3.根据权利要求1所述的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，其特征在于：所述进料口对应于炉门一侧设有密封槽，所述密封槽内设有硅橡胶密封条，且硅橡胶密封条高出密封槽槽面2mm。

4.根据权利要求3所述的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，其特征在于：所述炉门的一侧通过铰链与炉体相连接，另一侧通过门锁与炉体相连接。

5.根据权利要求1所述的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置，其特征在于：所述炉腔的长度≥3000mm，高度和宽度均≤1000mm。

6.一种脱蜡方法，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的石膏型熔模铸造干式脱蜡装置对石膏铸型进行干式脱蜡。

7.根据权利要求6所述的脱蜡方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1将凝固好的石膏铸型整齐的摆放在平板小车上，对于大型石膏铸型放置一到两层，对于小型石膏铸型放置多层，层与层之间通过脱蜡隔板进行间隔；

S2打开炉门，用叉车将平板小车铲至炉腔内的轨道上，并顶至导流罩内侧，关闭并锁紧炉门；

S3通过电控箱设置脱蜡温度和保温时间，启动循环风机和电加热元件，脱蜡温度设置为120℃～180℃，保温时间设置为3h～6h；

S4脱蜡过程中脱出的蜡液经排蜡管流出，在排蜡管的出口设置接蜡盆，接蜡盆接满后及时更换；脱蜡结束后，关闭总电源并开启炉门，用叉车将平板小车铲到炉腔外，并于通风处放置；

S5及时清理底板表面，进行下一批石膏铸型脱蜡。