CN117300114A - 一种铁液浇包、其制作方法及铁液转运设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造技术领域，公开了一种铁液浇包、其制作方法及铁液转运设备，该铁液浇包包括：浇包本体，浇包本体呈筒状且具有一个端口，端口处具有一个倾倒口；耐火材料层，耐火材料层烧结于浇包本体的内壁；冷却气管道，冷却气管道包括依次连通的进气段、冷却段以及排气段，冷却段嵌入耐火材料层内部，进气段和排气段由端口处伸出浇包本体的外侧。该铁液浇包可以使球化处理后铁液无需倒包以及凉火处理，实现浇注温度精准降低，避免出现生产安全问题，以及提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种铁液浇包、其制作方法及铁液转运设备。
背景技术
厚大球墨铸铁件壁厚通常大于100mm，由于凝固过程十分缓慢、凝固时间长，容易产生石墨漂浮和缩松缩陷等问题，从而导致铸件因质量不合格而报废。在球化处理时为了保证球化效果，以及除渣彻底，球化处理温度通常在1440℃-1460℃，球化处理后铁液温度降低约30℃。而浇注工艺一般采用低温浇注方案，以尽量减少铁液凝固时间，防止球化因衰退而导致的石墨畸变。在实际生产中球化处理后铁液温度约1410℃，仍高于浇注温度(1360～1380℃)，铁液还需进一步降温才能进行浇注。
通常铁液降温解决方法有以下两种：
一、通过球化处理后倒包来降低铁液温度，即将铁液倒入另一个浇包来降低铁液温度，该方法虽然可以快速降低铁液温度，但也存在诸多缺点，工艺过程较为复杂、铁液温度受倒包速度影响不易控制，倒包过程中铁液氧化，且容易出现安全问题；
二、球化处理后凉火，即浇包静置降温，该方法需多次测温，铁液降温速度慢，需等待较长时间，生产效率低，易导致铁液孕育衰退等问题。
发明内容
本发明提供了一种铁液浇包、其制作方法及铁液转运设备，上述铁液浇包可以使球化处理后铁液无需倒包以及凉火处理，实现浇注温度精准降低，避免出现生产安全问题，以及提高生产效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种铁液浇包，包括：
浇包本体，所述浇包本体呈筒状且具有一个端口，所述端口处具有一个倾倒口；
耐火材料层，所述耐火材料层烧结于所述浇包本体的内壁；
冷却气管道，所述冷却气管道包括依次连通的进气段、冷却段以及排气段，所述冷却段嵌入所述耐火材料层内部，所述进气段和所述排气段由所述端口处伸出所述浇包本体的外侧。
可选地，所述冷却段围绕所述耐火材料层内壁设置、且呈螺旋状。
可选地，所述进气段和所述排气段距所述浇包本体的端口的距离大于预设安全距离。
可选地，所述进气段的进气口的朝向与所述排气段的排气口朝向相反。
可选地，所述倾倒口处烧结的耐火材料层的厚度小于所述浇包本体除所述倾倒口处烧结的耐火材料层的厚度。
可选地，所述冷却气管道为铜管。
可选地，所述耐火材料层的厚度大于100mm，所述冷却管道的外径为20mm至40mm，所述冷却气管道的内径为14mm至30mm。
本发明还提供一种铁液转运设备，包括上述技术方案提供的任意一种铁液浇包，还包括转运小车以及至少一个冷却器；
所述铁液浇包和所述冷却器设置于所述转运小车上，所述铁液浇包的进气段和排气段与所述冷却气连通。
可选地，所述铁液浇包的浇包本体外侧具有与所述转运小车配合卡合的定位机构。
本发明还包括一种铁液浇包的制作方法，用于制作上述技术方案中提供的任意一种铁液浇包，包括：
在浇包本体内部设置一个胎模，胎模与浇包本体的内壁之间具有填充间隙；
将冷却气管道的冷却段设置于填充间隙处，冷却气管道的进气段和排气段由浇包本体的端口处伸出浇包本体的外侧；
将耐火材料与水以预设比列混合，倒入填充间隙内；
将振动棒插入填充间隙，以将耐火材料振实；
取出振动棒和胎模，对耐火材料进行烧结形成耐火材料层。
本发明实施例提供了一种铁液浇包、其制作方法及铁液转运设备，该铁液浇包中包括浇包本体、耐火材料层以及冷却气管道，其中，浇包本体呈筒状且具有一个端口，端口处具有一个倾倒口，耐火材料层烧结于浇包本体的内壁上，可以由端口处向耐火材料层的内腔倒入铁液，浇注时铁液可以从倾倒口处倒出，冷却气管道的冷却段嵌入耐火材料层内部，可以从冷却气管道的进气段输入冷却气体，冷却气体传送到冷却段时，可以与内腔内的铁液实现热交换，降低内腔内的铁液的温度，而热交换后的冷却气体可以由冷却气管道的排气段排出。上述铁液浇包中的在耐火材料层中布置冷却气管道，通过通入冷却气体可以对浇包内的铁液降温，可以使球化处理后铁液无需倒包以及凉火处理，可以实现浇注温度精准降低，能够避免出现生产安全问题，以及提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种铁液浇包的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种铁液浇包的制作示意图；
图3为本发明实施例提供的一种铁液浇包的制作方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种铁液转运设备的结构示意图。
图标：
1-浇包本体；11-倾倒口；2-耐火材料层；3-冷却气管道；31-进气段；32-冷却段；33-排气段；4-定位机构；5-胎模；100-铁液浇包；200-转运小车；300-冷却器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，本发明实施例提供一种铁液浇包，包括：
浇包本体1，浇包本体1呈筒状且具有一个端口，端口处具有一个倾倒口11；
耐火材料层2，耐火材料层2烧结于浇包本体1的内壁；
冷却气管道3，冷却气管道3包括依次连通的进气段31、冷却段32以及排气段33，冷却段32嵌入耐火材料层2内部，进气段31和排气段33由端口处伸出浇包本体1的外侧。
本发明实施例提供的铁液浇包中，包括浇包本体1、耐火材料层2以及冷却气管道3，其中，浇包本体1呈筒状且具有一个端口，端口处具有一个倾倒口11，耐火材料层2烧结于浇包本体1的内壁上，可以由端口处向耐火材料层2的内腔倒入铁液，浇注时铁液可以从倾倒口11处倒出，冷却气管道3的冷却段32嵌入耐火材料层2内部，可以从冷却气管道3的进气段31输入冷却气体，冷却气体传送到冷却段32时，可以与内腔内的铁液实现热交换，降低内腔内的铁液的温度，而热交换后的冷却气体可以由冷却气管道3的排气段33排出。上述铁液浇包中的在耐火材料层2中布置冷却气管道3，通过通入冷却气体可以对浇包内的铁液降温，可以使球化处理后铁液无需倒包以及凉火处理，可以实现浇注温度精准降低，能够避免出现生产安全问题，以及提高生产效率。
本发明实施例中，上述冷却气管道3的冷却段32可以围绕耐火材料层2内壁设置、且呈螺旋状，能够增大冷却气体对铁液的冷却效果。
本发明实施例中，上述冷却气管道3的进气段31和排气段33距浇包本体1的端口的距离可以大于预设安全距离，能够避免铁液浇包内腔内的高温的铁液对冷却气管道3的进气段31和排气段33的影响。具体地，上述进气段31和排气段33与浇包本体1的端口之间的距离可以大于10cm，具体距离在这里可以不做限制，根据实际情况而定。
具体地，上述进气段31的进气口的朝向与排气段33的排气口朝向可以相反。具体地，进气段31和排气段33可以分别位于浇包本体1的两侧。
本发明实施例中，上述倾倒口11处烧结的耐火材料层2的厚度小于浇包本体1除倾倒口11处烧结的耐火材料层2的厚度，可以方便浇注时倾倒铁液。
本发明实施例中，上述冷却气管道3可以为铜管，例如T2无氧铜管，也可以为其他材料的管道，在这里不做限制，根据实际情况而定。具体地，上述耐火材料层2的厚度可以大于100mm，冷却管道的外径可以为20mm至40mm，冷却气管道3的内径可以为14mm至30mm，例如，冷却气管道3的外径可以为20mm，冷却气管道3的内径可以为16mm。上述耐火材料层2围成的内腔的内径可以为大于90cm，深度为大于100cm。
本发明还包括一种铁液浇包的制作方法，用于制作上述技术方案中提供的任意一种铁液浇包，如图3所示，具体步骤可以包括：
S401：在浇包本体1内部设置一个胎模5，胎模5与浇包本体1的内壁之间具有填充间隙；
S402：将冷却气管道3的冷却段32设置于填充间隙处，如图2所示，冷却气管道3的进气段31和排气段32由浇包本体1的端口处伸出浇包本体1的外侧；其中，冷却气管道装配前需要检测渗漏情况，无渗漏才可进行装配；
S403：将耐火材料与水以预设比列混合，倒入填充间隙内；
S404：将振动棒插入填充间隙，以将耐火材料振实；
S405：取出振动棒和胎模5，对耐火材料进行烧结形成耐火材料层。耐火材料振实后，可以将振动棒和胎模取出，待耐火材料烧结后即可进行浇注使用。
本发明实施例提供的铁液浇包的制作方法，可以在铁液浇包的耐火材料层中布置冷却气管道降低铁液温度，能够使球化处理后铁液无需倒包以及凉火处理，可以实现浇注温度精准降低，能够避免出现生产安全问题，以及提高生产效率。
具体地，上述铁液浇包的制作方法可以用于铁液浇包的制作生产，或者由于耐火材料层损坏，重新修复损坏的铁液浇包时。
本发明实施例还提供一种铁液转运设备，如图4所示，包括上述技术方案提供的任意一种铁液浇包100，还包括转运小车200以及至少一个冷却器300；铁液浇包100和冷却器300设置于转运小车200上，铁液浇包100的进气段31和排气段33与冷却气连通。
本发明实施例提供的铁液转运设备中，铁液浇包100中的铁液经过球化处理后，可以将冷却气管道的进气段31和排气段33接入冷却器300，打开冷却器300开关，在转运小车200转运铁液的同时通过冷却气管道快速降低铁液温度，通过合理设置冷却气体的流速，可以无需等待时间即可进行浇注，加快生产效率。
具体地，在实际应用中，上述转运小车200可以为AGV自动转运小车，通过实验验证，冷却气体流速可以为5m/s时，AGV转运小车将铁液浇包转运至浇注位置，铁液温度为1375℃左右，铁液在浇注温度范围内，铁液无需等待即可进行浇注。
具体地，上述铁液运转设备可以具有一个冷却器300，冷却气管道的进气段31和排气段33均可以通入冷却器300，通过冷却器300实现冷却气管道内的气体循环。或者，上述铁液运转设备可以还可以具有两个冷却器300，两个冷却器300可以位于浇包本体1的两侧，进气段31的进气口与第一个冷却器300连通，排气段33的排气口与第二个冷却器300连通，第一个冷却器300可以产生冷却气体，第二个冷却器300可以将热交换后的冷却气体冷却再排出。
本发明实施例中，上述铁液浇包100的浇包本体1外侧具有与转运小车200配合卡合的定位机构4，可以将铁液浇包100固定在转运小车200上。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种铁液浇包，其特征在于，包括：
浇包本体，所述浇包本体呈筒状且具有一个端口，所述端口处具有一个倾倒口；
耐火材料层，所述耐火材料层烧结于所述浇包本体的内壁；
冷却气管道，所述冷却气管道包括依次连通的进气段、冷却段以及排气段，所述冷却段嵌入所述耐火材料层内部，所述进气段和所述排气段由所述端口处伸出所述浇包本体的外侧。
2.根据权利要求1所述的铁液浇包，其特征在于，所述冷却段围绕所述耐火材料层内壁设置、且呈螺旋状。
3.根据权利要求1所述的铁液浇包，其特征在于，所述进气段和所述排气段距所述浇包本体的端口的距离大于预设安全距离。
4.根据权利要求3所述的铁液浇包，其特征在于，所述进气段的进气口的朝向与所述排气段的排气口朝向相反。
5.根据权利要求1所述的铁液浇包，其特征在于，所述倾倒口处烧结的耐火材料层的厚度小于所述浇包本体除所述倾倒口处烧结的耐火材料层的厚度。
6.根据权利要求1-5任一项所述的铁液浇包，其特征在于，所述冷却气管道为铜管。
7.根据权利要求1-5任一项所述的铁液浇包，其特征在于，所述耐火材料层的厚度大于100mm，所述冷却管道的外径为20mm至40mm，所述冷却气管道的内径为14mm至30mm。
8.一种铁液转运设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的铁液浇包，还包括转运小车以及至少一个冷却器；
所述铁液浇包和所述冷却器设置于所述转运小车上，所述铁液浇包的进气段和排气段与所述冷却气连通。
9.根据权利要求8所述的铁液转运设备，其特征在于，所述铁液浇包的浇包本体外侧具有与所述转运小车配合卡合的定位机构。
10.一种铁液浇包的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1-7任一项所述的铁液浇包，包括：
在浇包本体内部设置一个胎模，胎模与浇包本体的内壁之间具有填充间隙；
将冷却气管道的冷却段设置于填充间隙处，冷却气管道的进气段和排气段由浇包本体的端口处伸出浇包本体的外侧；
将耐火材料与水以预设比列混合，倒入填充间隙内；
将振动棒插入填充间隙，以将耐火材料振实；
取出振动棒和胎模，对耐火材料进行烧结形成耐火材料层。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117505825A (zh) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 泰州市鼎力起重机械有限公司 | 一种便于冷却的铝铸件用浇注机 |
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2023
- 2023-09-11 CN CN202311164106.0A patent/CN117300114A/zh active Pending
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