CN217570796U - 一种能够提高冷却效果的外冷铁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够提高冷却效果的外冷铁，包括有冷铁本体，冷铁本体的内部设有空腔，冷铁本体的两端分别对应设有与空腔均相通的进风口和出风口，冷铁本体的工作面的壁厚小于与工作面相对的侧面的壁厚。本实用新型在外冷铁的内部设置空腔，并在其两端分别设置进风口和出风口，在外部采用抽风机给外冷铁通风，能够快速提升外冷铁的散热能力，能够使需要冷却部位的钢液温度始终处于相对较低区域，由此能够人为的形成一个强烈的末端区，提高了冒口的补缩距离和范围，也显著提高了铸件的内在质量。

Description

一种能够提高冷却效果的外冷铁

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，具体是一种能够提高冷却效果的外冷铁。

背景技术

在铸造工艺设计过程中，由于铸钢件自身结构的需要，造成各个部位壁厚不均，有的部位很厚，在冷却的过程中就冷却的慢，壁厚薄的地方就冷却的快，使得同一个铸件各个部位冷却速度不均。由此造成的结果是有可能产生缩松缩孔，或者将薄壁的地方拉裂。为了避免这种现象的产生，确保铸钢件质量，在冒口无法补缩的厚大部位，常须摆放冷铁来增强局部冷却速度，以获得工艺设计所需的收缩或定向凝固。

在型腔内部及工作表面安放的金属块称之为冷铁。冷铁分内冷铁和外冷铁两大类，其中，放置在型腔内部与铸件熔合为一体的金属块称之内冷铁，造型时放在砂型表面上的金属块称之为外冷铁，外冷铁又分明冷铁和暗冷铁两种。

铸造生产中，冷铁对提高冒口的作用和防止铸件产生缩孔、缩松，保证铸件质量起着较为重要的作用，外冷铁可在舂砂时放入，内冷铁可在安放坭芯的前后过程中放入。其主要作用如下：

1、在冒口难于补缩的部位防止缩孔缩松；2、防止壁厚交叉部位及急剧变化部位产生裂纹；3、与冒口配合使用，能加强铸件的顺序凝固条件，扩大冒口补缩距离或范围，减少冒口数目或体积；4、用冷铁加速个别热节的冷却，使整个铸件接近于同时凝固，既可防止或减轻铸件变形，又可提高工艺出品率；5、改善铸件局部的金相组织和力学性能。如细化基体组织，提高铸件表面硬度和耐磨性；6、减轻和防止厚壁铸件中的偏析。

外冷铁是用来控制铸件凝固的极冷金属，其材料常用钢和铸铁，对于一般铸件小热节处使用多块小型外冷铁即可，但对于有些铸件，例如大型水泥窑轮带、轧机牌坊等，在工艺设计时就需要使用外冷铁来达到上述第3条中的作用。

按此工艺生产的轧机牌坊在机加工后，对放置外冷铁的部位进行超声波探伤检查，发现其高度中心偏上位置有一条超过外冷铁长度的缩松层，缩松断面较小，没有达到工艺设计所想要的结果。经分析，造成上述结果的主要原因是钢液在型腔中延水平方向流动时，将外冷铁部位所激冷的钢液带离至其它部位，同时外冷铁所吸收的热能有限，造成冷却效果不好所至。如何提高此外冷铁的冷却效果已成为亟待解决的问题，其原理是要增加此冷铁的吸热效果，使其在浇注后钢液的凝固过程中能不断的吸收热能，促使其冷却部位先于其它部位结晶凝固，形成强烈的末端区，以提高冒口补缩距离和范围。

通常情况下，提高外冷铁吸热效果主要有以下措施：1、在不增加接触面的情况下，增加冷铁重量来增加吸热能力，这样会增加冷铁厚度也增加了冷铁制造成本，同时给造型操作带来困难，其效果不是最好的；2、水冷外冷铁：给外冷铁通冷却水来加速其吸热能力，这样其冷却效果最好，但操作非常麻烦，同时对安全可靠性提出了非常高的要求，风险较大，需谨慎采用；3、风冷外冷铁：给外冷铁通风来增加其吸热能力，其吸热效果虽然比水冷冷铁吸热效果差，但与增加冷铁厚度相比其吸热效果要好很多，同时其安全可靠，实施过程也相对简单。为此，需要设计一种具有通风功能的外冷铁，以提高冷却效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种能够提高冷却效果的外冷铁，在轧机牌坊原工艺基础上，将原常规的外冷铁改为具有通风功能的外冷铁，通风后能快速降温，在浇注完成后，与外冷铁对应部位的钢液的冷却速度会比其它部位快很多，会很快的形成强烈的末端区，以提高冒口的补缩距离和范围。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种能够提高冷却效果的外冷铁，包括有冷铁本体，其特征在于：所述冷铁本体的内部设有空腔，冷铁本体的两端分别对应设有与所述空腔均相通的进风口和出风口，所述冷铁本体的工作面的壁厚小于与所述工作面相对的侧面的壁厚。

进一步的，所述的进风口与外界相通。

进一步的，所述的出风口与外置的小型抽风机相连接。

进一步的，所述的冷铁本体设置于相邻二个冒口之间，且所述工作面朝向铸件的底面。

进一步的，所述冷铁本体的工作面的壁厚为与所述工作面相对的侧面的壁厚的二分之一。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在外冷铁的内部设置空腔，并在其两端分别设置进风口和出风口，在外部采用抽风机给外冷铁通风，能够快速提升外冷铁的散热能力，能够使需要冷却部位的钢液温度始终处于相对较低区域，由此能够人为的形成一个强烈的末端区，提高了冒口的补缩距离和范围，也显著提高了铸件的内在质量。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图。

图2为本实用新型的结构俯视图。

图3为本实用新型的内部结构剖视图。

图4为本实用新型使用时的结构示意图。

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。

参见图1-4，一种能够提高冷却效果的外冷铁，包括有冷铁本体1，冷铁本体1的内部设有空腔2，冷铁本体1的两端分别对应设有与空腔2均相通的进风口3和出风口4，冷铁本体1的工作面11的壁厚小于与工作面11相对的侧面12的壁厚。

本实用新型中，进风口3与外界相通。

本实用新型中，出风口4与外置的小型抽风机(图中未示出，下同)相连接，确保了风速风量供给，能够进一步增加外冷铁的冷却效果。

本实用新型中，冷铁本体1设置于相邻二个冒口5之间，且工作面11朝向铸件6的底面。

本实用新型中，冷铁本体1的工作面11的壁厚为与工作面11相对的侧面12的壁厚的二分之一。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

使用时，启动小型抽风机工作，气流经进风口3进入空腔2，并经出风口4流出。

在此过程中，由于冷铁本体1的工作面11的壁厚小于与工作面11相对的侧面12的壁厚，具体的，冷铁本体1的工作面11的壁厚为与工作面11相对的侧面12的壁厚的二分之一；因此，使得工作面11变薄，在吸热后温度会快速升高，通风后能快速降温，这样在浇注完成后，与其对应部位的钢液的冷却速度就会比其它部位快很多，会很快的形成强烈的末端区，大大提高了二个冒口5的补缩距离和范围。

需要说明的是，经采用本实用新型的外冷铁生产的轧机牌坊，加工后对放置外冷铁的位置范围进行超声波探伤检查，没有发现超标缺陷，达到了铸造工艺设计所需要的效果。

此外，本实用新型的外冷铁不仅能用于轧机牌坊制作，也能在其它产品的制造中使用，对厚大件的冷却效果特别好，能大幅提高冒口的补缩距离，提升冒口的补缩效率，有利于提升产品的质量。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种能够提高冷却效果的外冷铁，包括有冷铁本体，其特征在于：所述冷铁本体的内部设有空腔，冷铁本体的两端分别对应设有与所述空腔均相通的进风口和出风口，所述冷铁本体的工作面的壁厚小于与所述工作面相对的侧面的壁厚。

2.根据权利要求1所述的一种能够提高冷却效果的外冷铁，其特征在于：所述的进风口与外界相通。

3.根据权利要求1所述的一种能够提高冷却效果的外冷铁，其特征在于：所述的出风口与外置的小型抽风机相连接。

4.根据权利要求1所述的一种能够提高冷却效果的外冷铁，其特征在于：所述的冷铁本体设置于相邻二个冒口之间，且所述工作面朝向铸件的底面。

5.根据权利要求1所述的一种能够提高冷却效果的外冷铁，其特征在于：所述冷铁本体的工作面的壁厚为与所述工作面相对的侧面的壁厚的二分之一。

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