CN210817341U - 钢结构砂芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢结构砂芯，包括砂芯本体外壳、型砂填充体和排气孔；所述砂芯本体外壳上部为圆柱型腔体、下部为长方体型腔体，所述圆柱型腔体和所述长方体型腔体相连通，所述圆柱型腔体的下端和所述长方体型腔体的上端通过连接板连接；所述型砂填充体填充在所述砂芯本体外壳内；所述型砂填充体的顶部设有所述排气孔。本实用新型提供的钢结构砂芯在制作时工序简单，操作方便，制作难度低，具有便于制作的特点，在用于螺栓孔的铸造时能够改善铸件铸造质量，能够缩短工期、保证螺栓孔的位置精度、减小螺栓孔的后期修磨工作量，并改善铸件的表面质量和内在质量，提高铸件的生产效率、缩短工期。

Description

钢结构砂芯

技术领域

本实用新型属于铸造技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种钢结构砂芯。

背景技术

在铸造行业中，球墨铸铁材质的高炉镶砖冷却壁多采用以石英砂为主要原料的型砂进行手工造型来制作铸型。高炉镶砖冷却壁的螺栓孔由铸型中的粘土砂芯进行浇注成铸件后将其清理而获得。粘土砂芯上部为圆柱形状，下部为长方体形状；粘土砂芯由木质芯盒内加入砂芯专用的粘土芯砂和芯骨手工舂制制作而成。粘土砂芯采用单设下芯头进行固定定位和排气，粘土砂芯上端面压放耐火泥进行固定。经铸型二次烘干、粘土砂芯一次烘干后，将粘土砂芯下入铸型本体内，部分粘土砂芯还设有一定的倾斜角度，根据尺寸和工艺要求对粘土砂芯进行固定定位，然后验箱、合箱。

由于高炉容量大小的不同，冷却壁层数的不同，高炉镶砖冷却壁的壁厚也不尽相同，所需的螺栓孔砂芯高度也不同，螺栓孔砂芯高度大约在350mm至1200mm之间。粘土砂芯在手工舂制过程中极易产生硬度不均，因而长砂芯舂制困难，耗费时间较长，在开芯盒以及存放和烘干过程中易产生弯曲变形。并且，由于粘土砂芯周围被金属液包裹，环境恶劣，受到金属液的浸蚀以及液态收缩和固态收缩的影响，极易发生螺栓孔内多肉、粘砂、凹凸不平，孔形变形等情况，造成螺栓孔内清理修磨困难，严重影响螺栓孔的通透性，致使安装螺栓无法正常穿入。再者，单设下芯头固定和定位不牢靠，在合箱过程中易产生粘土砂芯偏斜，金属液钻排气道，螺栓孔上部多肉等缺陷，严重影响高炉镶砖冷却壁的质量和生产进度，不仅增加了前期操作人员的制作难度和工作量，还给后期的清理和修磨工序带来困难。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种钢结构砂芯，其技术方案如下：

一种钢结构砂芯，包括砂芯本体外壳、型砂填充体和排气孔；所述砂芯本体外壳上部为圆柱型腔体、下部为长方体型腔体，所述圆柱型腔体和所述长方体型腔体相连通，所述圆柱型腔体的下端和所述长方体型腔体的上端通过连接板连接；所述型砂填充体填充在所述砂芯本体外壳内；所述型砂填充体的顶部设有所述排气孔。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：还包括上芯头外壳和下芯头外壳；所述上芯头外壳与所述圆柱型腔体的上端面相连；所述下芯头外壳与所述长方体型腔体的下端面相连；所述上芯头外壳、所述下芯头外壳和所述砂芯本体外壳均为钢结构件。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述上芯头外壳的长度为35mm至45mm，所述下芯头外壳的长度为45mm至55mm。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述型砂填充体包括由上到下依次相连的上湿型砂层、中干型砂层和下湿型砂层；所述上湿型砂层与所述中干型砂层的交界面位于所述上芯头外壳与所述圆柱型腔体相接面的下方；所述下湿型砂层与所述中干型砂层的交界面位于所述下芯头外壳与所述长方体型腔体相接面的上方。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述上湿型砂层和所述下湿型砂层均选用粘土砂，所述粘土砂包括石英砂、粘土和水，所述石英砂的二氧化硅含量在百分之九十以上、颗粒度为70目至100目。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述上湿型砂层的厚度比所述上芯头外壳的长度大20mm至30mm；所述下湿型砂层的厚度比所述下芯头外壳的长度大20mm至30mm；所述排气孔的长度与所述上湿型砂层的长度相同，所述排气孔的直径为4mm至6mm。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述上湿型砂层和所述下湿型砂层均为粘土砂；所述中干型砂层采用200目的石英砂。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：还包括防渗碳涂料层，所述防渗碳涂料层覆盖所述砂芯本体外壳的外壁。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述防渗碳涂料层采用KC—202防渗碳涂料。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：还包括防粘砂涂料层，所述防粘砂涂料层覆盖所述砂芯本体外壳的内壁。

如上述的钢结构砂芯，进一步优选为：所述防粘砂涂料层采用鳞片石墨醇基铸造涂料。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型的钢结构砂芯为钢结构件，钢结构砂芯在使用时整体放入铸件的铸型中，能够起到内冷铁的作用，改善铸件质量；在手工舂制时受型砂填充体硬度不均的影响小，在手工舂制、存放、烘干时不会发生弯曲变形，制作简便；在铸造铸件时钢结构砂芯整体放入铸件下铸型和铸件上铸型之间，能够进行双向定位，定位牢靠，不易发生偏斜；在完成铸件的铸造后，砂芯本体外壳即与铸件成为一体，能够解决螺栓孔内多肉、粘砂、凹凸不平、孔型变形等问题；后期只需修磨螺栓孔的上下端面即可，修磨工序简单，工作量小，无需进行孔内修磨即可得到光洁通透的螺栓孔，具有便于制作的特点，同时能够改善铸件铸造质量，在使用时还具有工期短、定位准确牢靠、后期修磨工作量小的特点。

2、本实用新型的钢结构砂芯制作简单，操作方便，制作难度低，能够避免砂芯的弯曲变形，舂制长度短，能够避免舂制硬度不均对砂芯的影响。

3、本实用新型采用钢结构砂芯实现螺栓孔的成型，钢结构砂芯在铸造时能够起到内冷铁的作用，使得高炉冷却壁在螺栓孔附近的组织更加致密，能够提高高炉冷却壁的表面质量和内在质量，并提高高炉冷却壁的生产效率、缩短工期。

附图说明

图1为本实用新型的钢结构砂芯的俯视图。

图2为本实用新型的钢结构砂芯的剖视图。

图3为本实用新型的图2中B处的局部放大图。

图4为本实用新型的钢结构砂芯在高炉冷却壁铸造时的安装示意图。

图中：1-砂芯本体外壳；2-上芯头外壳；3-下芯头外壳；4-圆柱型腔体；5-长方体型腔体；6-上湿型砂层；7-中干型砂层；8-排气孔；9-防渗碳涂料层；10-防粘砂涂料层；11-下湿型砂层；12-连接板；13-高炉冷却壁上铸型；14-高炉冷却壁下铸型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。

请参考图1至图4，其中，图1为本实用新型的钢结构砂芯的俯视图；图2为本实用新型的钢结构砂芯的剖视图；图3为本实用新型的图2中B处的局部放大图；图4为本实用新型的钢结构砂芯在高炉冷却壁铸造时的安装示意图。在图2和图3中，上芯头外壳2和圆柱型腔体4之间的圆点表示点焊；长方体型腔体5与下芯头外壳3之间的圆点表示点焊；圆柱型腔体4、连接板12、长方体型腔体5之间的三角形、梯形表示满焊。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种钢结构砂芯，主要包括砂芯本体外壳1、型砂填充体和排气孔8；砂芯本体外壳1的上部为圆柱型腔体4、下部为长方体型腔体5，圆柱型腔体4和长方体型腔体5相连通；型砂填充体填充在砂芯本体外壳1内；型砂填充体的顶部设有排气孔8。圆柱型腔体4的下端和长方体型腔体5的上端通过连接板12连接，连接板12为内圆外方的中空结构，即连接板12的内圆与圆柱型腔体4的下端连接，连接板12的内圆直径与圆柱型腔体4的下端外径一致；连接板12的外矩形与长方体型腔体5的上端连接，连接板12的外矩形各边长与长方体型腔体5上端的各边长一致。连接板12的材质优选为钢板，钢板的厚度优选为4mm，4mm厚钢板的强度能够满足本实用新型的使用。

具体而言，本实用新型的钢结构砂芯的砂芯本体外壳1包括相连通的圆柱型腔体4和长方体型腔体5，砂芯本体外壳1为采用圆管、方管和连接板12制成的钢结构件，砂芯本体外壳1内部填充型砂填充体，在使用时将砂芯本体外壳1和型砂填充体一同放入铸件的铸型中，能够起到内冷铁的作用，使得铸件在螺栓孔周围的组织更加致密，改善铸件质量；钢结构砂芯在手工舂制时受型砂填充体硬度不均的影响小，在手工舂制、存放、烘干时不会发生弯曲变形，制作简便；在采用箱型铸造铸造铸件(例如高炉冷却壁)时钢结构砂芯整体放入铸件下铸型和铸件上铸型之间，在铸件上铸型和铸件下铸型闭合时，砂芯本体外壳1的下端面位于铸件下铸型的下芯头铸型下表面的下方，砂芯本体外壳1的上端面位于铸件上铸型的上芯头铸型上表面的上方，从而能够依靠钢结构砂芯的两端进行双向定位，定位牢靠，不易发生偏斜；在完成铸件的铸造后，砂芯本体外壳1即与铸件成为一体，拆除型砂填充体后砂芯本体外壳1的内部空腔即可作为螺栓孔，能够解决螺栓孔内多肉、粘砂、凹凸不平、孔型变形等问题；在螺栓孔后期修磨时，只需修磨螺栓孔的上下端面(即在铸造时砂芯本体外壳1高于上芯头铸型上表面的部分和砂芯本体外壳1低于下芯头铸型下表面的部分)即可，螺栓孔的上下端面平整光洁，修磨工序简单，工作量小，无需进行孔内修磨即可得到光洁通透的螺栓孔，从而使得本实用新型的钢结构砂芯具有便于制作的特点，同时能够改善铸件铸造质量，在使用时还具有工期短、定位准确牢靠、后期修磨工作量小的特点。

作为对本实用新型的改进，如图1至图4所示，本实用新型还提供了如下改良方案：

为了减小螺栓孔后期修磨的工作量，如图2所示，本实用新型的钢结构砂芯还包括上芯头外壳2和下芯头外壳3；上芯头外壳2与圆柱型腔体4的上端面相连；下芯头外壳3与长方体型腔体5的下端面相连；上芯头外壳2、下芯头外壳3和砂芯本体外壳1均为钢结构件；上芯头外壳2的长度为35mm至45mm，下芯头外壳3的长度为45mm至55mm，上芯头外壳2和下芯头外壳3内均用于填充湿型砂。本实用新型的上芯头外壳2采用与圆柱型腔体4等壁厚(例如壁厚4mm)、同直径的钢制圆管制成；本实用新型的下芯头外壳3采用与长方体型腔体5等壁厚(例如壁厚4mm)、同截面形状的钢制方管制成，在连接时上芯头外壳2与圆柱型腔体4同轴点焊(上芯头外壳2与圆柱型腔体4的轴线重合，在连接面采用点焊的方式实现连接)，下芯头外壳3与长方体型腔体5同轴点焊(下芯头外壳3与长方体型腔体5在连接处的表面完全重合，连接面采用点焊的方式实现连接)，在铸件上铸型和铸件下铸型闭合时，砂芯本体外壳1的下端面与铸件下铸型的下芯头铸型的下表面平齐，砂芯本体外壳1的上端面与铸件上铸型的上芯头铸型的上表面平齐，在完成铸件的铸造后，采用大锤轻轻击打即可实现上芯头外壳2、下芯头外壳3的脱落，螺栓孔的上下端面平整光洁，从而能够减少螺栓孔两端的修磨工作量，并且上芯头外壳2与下芯头外壳3能够重复利用，减小钢材使用量，从而使得本实用新型的钢结构砂芯在使用时具有修磨工作量小、耗材少的特点。

为了便于铸件铸造完成后型砂填充体脱离砂芯本体外壳1，如图2所示，本实用新型的钢结构砂芯的型砂填充体包括由上到下依次相连的上湿型砂层6、中干型砂层7和下湿型砂层11，并且上湿型砂层6与中干型砂层7的交界面位于上芯头外壳2与圆柱型腔体4相接面的下方、下湿型砂层11与中干型砂层7的交界面位于下芯头外壳3与长方体型腔体5相接面的上方，能够避免中干型砂层7的型砂由上芯头外壳2与砂芯本体外壳1连接处的缝隙、下芯头外壳3与砂芯本体外壳1连接处的缝隙流出污染铸件的情况发生。本实用新型采用上湿型砂层6与下湿型砂层11来对中干型砂层7进行封堵，上湿型砂层6的封堵长度为上芯头外壳2的长度(35mm至45mm)加上20mm至30mm(位于砂芯本体外壳1内)，下湿型砂层11的封堵长度为下芯头外壳3的长度(45mm至55mm)加上20mm至30mm(位于砂芯本体外壳1内)，能够有效避免中干型砂层7的干砂散入铸件。在铸件铸造完成后，采用大锤轻轻击打即可实现上芯头外壳2、下芯头外壳3的脱落，上芯头外壳2和下芯头外壳3的脱落带走了在上芯头外壳2和下芯头外壳3内的型砂(上湿型砂层6和下湿型砂层11的大部分型砂)，砂芯本体外壳1内只留有少部分上湿型砂层6和下湿型砂层11的型砂，只需拆离上湿型砂层6的少部分型砂与下湿型砂层11的少部分型砂即可让中干型砂层7的型砂流出，便于型砂填充体脱离砂芯本体外壳1，内腔光滑、通透，上下端面平整只需稍加修磨即可，从而能够进一步减小螺栓孔的后期修整工作量。

进一步的，如图所示，本实用新型的钢结构砂芯的上湿型砂层6的厚度比上芯头外壳2的长度大20mm至30mm、下湿型砂层11的厚度比下芯头外壳3的长度大20mm至30mm，优选地，上湿型砂层6和下湿型砂层11均选用粘土砂，粘土砂包括石英砂、粘土和水，石英砂的二氧化硅含量在百分之九十以上、颗粒度为70目至100目，能够有效对中干型砂层7进行封堵，中干型砂层7采用200目的石英砂；排气孔8的长度与上湿型砂层6的长度相同，排气孔8的直径为4mm至6mm，便于钢结构砂芯进行排气。

为了避免砂芯本体外壳1的机械性能下降，如图3所示，本实用新型的钢结构砂芯还包括防渗碳涂料层9，防渗碳涂料层9覆盖砂芯本体外壳1的外壁。防渗碳涂料层9能够防止铸造时金属液中的碳渗透到砂芯本体外壳1上，从而能够避免砂芯本体外壳1上的含碳量增加，进而阻止砂芯本体外壳1因含碳量增加而产生的机械性能下降、易裂纹、易变形等问题，延长砂芯本体外壳1的使用寿命。

进一步的，防渗碳涂料层9优选为名称为《本钢技术》的期刊在1993年第3期中提到的KC—202防渗碳涂料，该防渗碳涂料主要成分为氧化铝、三氧化二铬、二氧化硅、碳化硅、膨润土、硅酸钠、液态硅酸锂等。

为了减少中干型砂层7的型砂与砂芯本体外壳1的粘连，如图3所示，本实用新型的钢结构砂芯还包括防粘砂涂料层10，防粘砂涂料层10覆盖砂芯本体外壳1的内壁，能够减少中干型砂层7的型砂与砂芯本体外壳1的粘连，进一步便于型砂填充体从砂芯本体外壳1内脱离。

进一步的，防粘砂涂料层10优选鳞片石墨醇基铸造涂料，其主要由鳞片石墨、水、粘土研磨混制而成。

如图1至图4所示，本实用新型同时提供了一种钢结构砂芯制作方法，包括以下步骤：

步骤一：焊接制作砂芯本体外壳1。

其中，采用满焊的方式使用相同壁厚的圆管、方管和连接板12焊接成具有圆柱型腔体4和长方体型腔体5的砂芯本体外壳1，砂芯本体外壳1为钢材质，在圆管与连接板12连接的接缝处、连接板12与方管连接的接缝处均采用满焊的方式焊接，所有接缝均采用焊缝覆盖，将圆管、连接板12、方管焊接为一体化结构，能够避免在铸造时型砂填充体进入铸件中，优选地，圆管、方管、连接板12的厚度为4mm。

步骤二：将上芯头外壳2焊接在砂芯本体外壳1的顶部、将下芯头外壳3焊接在砂芯本体外壳1的底部。

其中，采用点焊的方式实现砂芯本体外壳1与上芯头外壳2的同轴连接、砂芯本体外壳1与下芯头外壳3的同轴连接。上芯头外壳2采用与圆柱型腔体4壁厚、直径相同的圆管；下芯头外壳3采用与长方体型腔体5壁厚、截面积相同的方管。在焊接时，圆柱型腔体4的轴线与上芯头外壳2的轴线重合，长方体型腔体5的中心轴线与下芯头外壳3的中心轴线重合，且四条边重合。采用点焊的方式进行焊接固定，能够保证上芯头外壳2与砂芯本体外壳1的连接、下芯头外壳3与砂芯本体外壳1的连接都具有一定的连接强度，还能够便于后期整修时上芯头外壳2、下芯头外壳3的脱落。

步骤三：在上芯头外壳2、砂芯本体外壳1和下芯头外壳3的外壁涂布防渗碳涂料层9，内壁涂布防粘砂涂料层10。

其中，防渗碳涂料层9采用KC—202防渗碳涂料；防粘砂涂料层10采用鳞片石墨醇基铸造涂料。

步骤四：倒置砂芯本体外壳1，依次填入上湿型砂层6、中干型砂层7和下湿型砂层11，舂实上湿型砂层6和下湿型砂层11后在上湿型砂层6上扎出排气孔8，制成半成品钢结构砂芯。

其中，填入上湿型砂层6后对上湿型砂层6进行舂实；再填入中干型砂层7；再填入下湿型砂层11并对下湿型砂层11进行舂实。中干型砂层7采用200目的干砂，上湿型砂层6的厚度比上芯头外壳2的长度大20mm至30mm；下湿型砂层11的厚度比下芯头外壳3的长度大20mm至30mm；排气孔8的长度与上湿型砂层6的长度相同，排气孔8的直径为4mm至6mm。即砂芯本体外壳1的上端和下端均由湿型砂封堵，封堵长度均为20mm至30mm并分别与上芯头外壳2的长度和下芯头外壳3的长度相加，能够避免中干型砂层7的干砂散入铸件。

步骤五：对半成品钢结构砂芯进行烘干处理，制成成品钢结构砂芯。

其中，将半成品钢结构砂芯竖直放置进烘干窑进行烘干，采用竖直放置的方式能够防止钢结构砂芯中的干砂外泄。

综上所述，本实用新型的钢结构砂芯制作方法工序简单，操作方便，制作难度低，能够避免砂芯的弯曲变形，舂制长度短，能够避免舂制硬度不均对砂芯的影响。

如图1至图4所示，本实用新型还提供了一种螺栓孔铸造方法，螺栓孔铸造方法用于高炉冷却壁上的螺栓孔的铸造成型，包括以下步骤：

步骤一：将上述成品钢结构砂芯放入高炉冷却壁下铸型14的下芯头铸型内，对齐砂芯本体外壳1下端与下芯头铸型的下表面。

其中，下芯头外壳3位于下芯头铸型的下方，能够起到支撑定位作用。

步骤二：由高炉冷却壁上铸型13的上芯头铸型上表面插入细铁棍，直至细铁棍插入排气孔8中。

其中，将细铁棍由高炉冷却壁上铸型13的上芯头铸型上表面插入，直至插入排气孔8中，能够对位于高炉冷却壁下铸型14的下芯头铸型内的钢结构砂芯的定位位置进行微调，进而使得上芯头外壳2在高炉冷却壁上铸型13和高炉冷却壁下铸型14合箱时能够更准确的进入上芯头铸型中定位固定。

步骤三：下降高炉冷却壁上铸型13，并使砂芯本体外壳1进入高炉冷却壁上铸型13的上芯头铸型内，直至高炉冷却壁上铸型13与高炉冷却壁下铸型14闭合、砂芯本体外壳1上端与上芯头铸型的上表面平齐。

其中，上芯头外壳2位于上芯头铸型的上方，能够起到支撑定位作用，配合下芯头外壳3的支撑定位，能够形成双向定位，保证钢结构砂芯的安装定位精度。

步骤四：在高炉冷却壁上铸型13的上表面与细铁棍相交处填入水玻璃自硬砂并紧实，紧实后抽出细铁棍。

其中，依据水玻璃自硬砂受热硬化、附着力强的原理，使水玻璃自硬砂硬化，能够对钢结构砂芯起到固定定位作用，防止钢结构砂芯在金属液中漂浮；抽出细铁棍后，排气孔8能够将钢结构砂芯中产生的气体引导排出到高炉冷却壁上铸型13外。

步骤五：浇铸高炉冷却壁，开箱后拆离上芯头外壳2、下芯头外壳3和上湿型砂层6、中干型砂层7、下湿型砂层11，完成螺栓孔的铸造。

其中，在拆离上芯头外壳2和下芯头外壳3时，由于上芯头外壳2与砂芯本体外壳1为点焊接方式连接、下芯头外壳3与砂芯本体外壳1为点焊接方式连接，只需用大锤轻轻击打即可拆离上芯头外壳2、下芯头外壳3，拆离后的上芯头外壳2和下芯头外壳3可循环使用。

本实用新型的螺栓孔铸造方法在实施时，螺栓孔与高炉冷却壁采用箱型铸造的方式铸造成型，在完成螺栓孔的铸造后，只需对螺栓孔的上端面和螺栓孔的下端面进行修磨加工即可得到内腔光洁通透的螺栓孔，从而减小后期清理、修磨的费用和工作量。

综上所述，本实用新型的螺栓孔铸造方法采用钢结构砂芯实现螺栓孔的成型，钢结构砂芯在铸造时能够起到内冷铁的作用，使得高炉冷却壁在螺栓孔附近的组织更加致密，冷却壁上下表面平整光洁，极大的减少了后期清理、修磨的费用和工作量，降低了砂芯的制作难度，能够提高高炉冷却壁的表面质量和内在质量，并提高高炉冷却壁的生产效率、缩短工期。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种钢结构砂芯，其特征在于，包括：

砂芯本体外壳、型砂填充体和排气孔；

所述砂芯本体外壳上部为圆柱型腔体、下部为长方体型腔体，所述圆柱型腔体和所述长方体型腔体相连通，所述圆柱型腔体的下端和所述长方体型腔体的上端通过连接板连接；所述型砂填充体填充在所述砂芯本体外壳内；所述型砂填充体的顶部设有所述排气孔。

2.根据权利要求1所述的钢结构砂芯，其特征在于，还包括：

上芯头外壳和下芯头外壳；

所述上芯头外壳与所述圆柱型腔体的上端面相连；所述下芯头外壳与所述长方体型腔体的下端面相连；所述上芯头外壳、所述下芯头外壳和所述砂芯本体外壳均为钢结构件。

3.根据权利要求2所述的钢结构砂芯，其特征在于：

所述上芯头外壳的长度为35mm至45mm，所述下芯头外壳的长度为45mm至55mm。

4.根据权利要求2所述的钢结构砂芯，其特征在于：

所述型砂填充体包括由上到下依次相连的上湿型砂层、中干型砂层和下湿型砂层；

所述上湿型砂层与所述中干型砂层的交界面位于所述上芯头外壳与所述圆柱型腔体相接面的下方；所述下湿型砂层与所述中干型砂层的交界面位于所述下芯头外壳与所述长方体型腔体相接面的上方。

5.根据权利要求4所述的钢结构砂芯，其特征在于：

所述上湿型砂层的厚度比所述上芯头外壳的长度大20mm至30mm；所述下湿型砂层的厚度比所述下芯头外壳的长度大20mm至30mm；所述排气孔的长度与所述上湿型砂层的长度相同，所述排气孔的直径为4mm至6mm。

6.根据权利要求4所述的钢结构砂芯，其特征在于：

所述上湿型砂层和所述下湿型砂层均为粘土砂；所述中干型砂层采用200目的石英砂。

7.根据权利要求1或2所述的钢结构砂芯，其特征在于，还包括：

防渗碳涂料层，所述防渗碳涂料层覆盖所述砂芯本体外壳的外壁。

8.根据权利要求7所述的钢结构砂芯，其特征在于：

所述防渗碳涂料层采用KC—202防渗碳涂料。

9.根据权利要求1或2所述的钢结构砂芯，其特征在于，还包括：

防粘砂涂料层，所述防粘砂涂料层覆盖所述砂芯本体外壳的内壁。

10.根据权利要求9所述的钢结构砂芯，其特征在于：

所述防粘砂涂料层采用鳞片石墨醇基铸造涂料。

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