專利名稱：輪帶鑄造方法及鑄造模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造工藝方法，特別是一種輪帶冷模覆砂鑄造方法。
背景技術(shù)：
水泥回轉(zhuǎn)窯的輪帶是水泥回轉(zhuǎn)窯裝備的重要承載部件，關(guān)系到一整條水泥生產(chǎn)線的安全及水泥窯的使用壽命。我國隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水泥需求日益增加，我國水泥 產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界第一，新建在建水泥生產(chǎn)超過300條。作為水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線上的必備 部件，輪帶需求總量巨大，年需求量在4. 5萬噸以上。輪帶內(nèi)部質(zhì)量要求高，均需要進(jìn)行超聲波探傷檢查達(dá)到國標(biāo)GB7233-87 二級(jí)以上 要求，目前，有采用連續(xù)性冒口補(bǔ)縮方法鑄件(如圖6-7所示)，其工藝出品率低下，生產(chǎn)成 本居高不下；還有采用分散性冒口補(bǔ)縮方法鑄件(如圖4-5所示)，該鑄件超聲波探傷合格 率十分低下，平均在52%以下。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種用于輪帶鑄造方法，其冒口 形狀減小，提高鑄件工藝出品率，從而降低成本。本發(fā)明的另一目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種輪帶鑄造方法，該方法 工序簡(jiǎn)單，保證了澆注的平穩(wěn)快速充型、維護(hù)了朝向冒口的順序凝固溫度場(chǎng)，用該方法生產(chǎn) 的輪帶鑄件無縮松縮孔、無裂紋缺陷；工藝出品率高。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種輪帶鑄造模，其包括圓環(huán)形槽模、底注澆道系統(tǒng)、冒口 和冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)；圓環(huán)形槽模安裝在地坑中，其包括圓環(huán)形內(nèi)壁、圓環(huán)形外壁和圓環(huán) 形底墊，圓環(huán)形內(nèi)壁與圓環(huán)形外壁分別處于圓環(huán)形底墊的內(nèi)外側(cè)上沿，圓環(huán)形內(nèi)壁、圓環(huán)形 外壁和圓環(huán)形底墊圍成一道圓環(huán)形槽腔，圓環(huán)形槽腔的形狀與需要鑄造的輪帶的形狀相適 應(yīng)；環(huán)形內(nèi)壁由多個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形內(nèi)壁塊圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊之間相 隔一小段距離；圓環(huán)形外壁由多個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形外壁塊圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形 外壁塊之間相隔一小段距離；圓環(huán)形底墊由多個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形底墊塊圍成，每相鄰 的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔一小段距離；扇環(huán)形內(nèi)壁塊的個(gè)數(shù)、扇環(huán)形外壁塊的個(gè)數(shù)和 扇環(huán)形底墊塊的個(gè)數(shù)兩兩不相等；圓環(huán)形槽模內(nèi)還設(shè)有覆砂層，覆砂層上還涂刷有醇基鋯 英粉涂料層；底注澆道系統(tǒng)包括底注橫澆道、底注內(nèi)澆道和底注直澆道，底注橫澆道為一圓 環(huán)形陶瓷管，底注內(nèi)澆道的一端與底注橫澆道連通，其另一端從圓環(huán)形槽模的圓環(huán)形底墊 穿過后與圓環(huán)形槽模的槽腔連通，底注內(nèi)澆道為多根；底注直澆道的一端豎直安裝在底注 橫澆道上并與底注橫澆道連通，底注直澆道為多根；冒口為與圓環(huán)形槽模相配合的圓環(huán)形 冒口模，其設(shè)在圓環(huán)形槽模上方；冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)包括冒口橫澆道、冒口內(nèi)澆道和冒口直 澆道，冒口橫澆道為一圓環(huán)形管，冒口內(nèi)澆道的一端與冒口橫澆道連通，其另一端連通至冒 口的開口腔，冒口內(nèi)澆道為多根；冒口直澆道的一端安裝在冒口橫澆道上，冒口直澆道為多 根。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的扇環(huán)形內(nèi)壁塊為十五個(gè)，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊之間相隔45 60mm ；扇環(huán)形外壁塊為二十個(gè)，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形外壁塊之間相 隔15 30mm ；扇環(huán)形底墊塊為十個(gè)，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔70 90mm ；圓環(huán) 形內(nèi)壁、圓環(huán)形外壁和圓環(huán)形底墊的厚度為150 200mm ；覆砂層厚度為35 45mm ；底注 橫澆道為一圓環(huán)形陶瓷管，其安設(shè)在與圓環(huán)形槽模的上口邊沿相等的高度；底注內(nèi)澆道為 十根，十根底注內(nèi)澆道沿圓環(huán)形底注橫澆道均勻布置；底注直澆道為六根，六底注直澆道沿 圓環(huán)形底注橫澆道均勻布置；底注橫澆道、底注內(nèi)澆道和底注直澆道均為陶瓷管，底注橫澆 道、底注內(nèi)澆道和底注直澆道外均包裹有90 IlOmm厚的水玻璃快干砂；冒口內(nèi)澆道為十 根，十根冒口內(nèi)澆道沿圓環(huán)形冒口橫澆道均勻布置，并與底注內(nèi)澆道的位置相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的底注橫澆道內(nèi)徑為120mm，底注內(nèi)澆道內(nèi) 徑為IOOmm ；底注直澆道內(nèi)徑為IOOmm ；冒口的模數(shù)設(shè)計(jì)為0. 8 0. 9倍鑄件模數(shù)，冒口的高 度為700 800mm，寬度為510 554mm，錐度為1 10 ；冒口橫澆道為一圓環(huán)形陶瓷管，其 安設(shè)在離冒口上口 90 IlOmm的高度。本發(fā)明再進(jìn)一步的技術(shù)方案是覆砂層為如下材料制成70 140目擦洗砂、水玻 璃和有機(jī)脂，其中水玻璃含量為3 5重量％，有機(jī)脂含量為0. 3 0. 5重量％ ；覆砂層上 還涂刷有0. 4 0. 6mm厚的醇基鋯英粉涂料層。本發(fā)明的另一技術(shù)方案是一種輪帶鑄造方法，其主要包括如下步驟；一、制作鑄造模(1)、設(shè)坑根據(jù)需要鑄造輪帶的大小設(shè)計(jì)并做好鑄造地坑；(2)、安設(shè)圓環(huán)形槽模將圓環(huán)形槽模的圓環(huán)形內(nèi)壁、圓環(huán)形外壁和圓環(huán)形底墊布置于鑄造地坑中；將需 要鑄造輪帶的抽芯實(shí)樣放入圓環(huán)形槽模中，調(diào)節(jié)好組成圓環(huán)形內(nèi)壁、圓環(huán)形外壁和圓環(huán)形 底墊的各小塊，使需要鑄造輪帶的抽芯實(shí)樣與圓環(huán)形槽模之間留出覆砂層的厚度，填上覆 砂層的型砂；(3)、安設(shè)底注澆道系統(tǒng)埋設(shè)好底注澆道系統(tǒng)的底注橫澆道、底注內(nèi)澆道和底注直澆道；(4)、安設(shè)冒口及冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)將環(huán)形冒口擺放于圓環(huán)形槽模上，安設(shè)好冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)，即安設(shè)好冒口點(diǎn)注 管道系統(tǒng)的冒口內(nèi)澆道冒、口橫澆道和冒口直澆道；(5)、烘干采用電熱風(fēng)機(jī)吹120 250°C熱空氣對(duì)圓環(huán)形槽模1進(jìn)行烘模5 8小時(shí)；二、澆注通過底注澆道系統(tǒng)的底注直澆道、底注橫澆道和底注內(nèi)澆道將液態(tài)材質(zhì)以18 25噸每分鐘的速度從圓環(huán)形槽模底部注入圓環(huán)形槽模的槽腔內(nèi)，澆注至冒口的高度的 0. 6 0. 8時(shí)停止?jié)沧?；澆注時(shí)液態(tài)材質(zhì)的過熱度控制在40 60°C之間；三、點(diǎn)注冒口澆注至冒口的高度的0. 6 0. 8時(shí)停止?jié)沧?5 35分鐘，再通過冒口點(diǎn)注管道 系統(tǒng)的冒口直澆道、冒口橫澆道和冒口內(nèi)澆道將液態(tài)材質(zhì)點(diǎn)注冒口到工藝設(shè)計(jì)高度，并蓋好普通發(fā)熱覆蓋劑。本發(fā)明進(jìn)一步的另一技術(shù)方案是所述的圓環(huán)形內(nèi)壁由十五個(gè)相等圓弧角的扇環(huán) 形內(nèi)壁塊圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊之間相隔45 60mm，圓環(huán)形外壁由二十個(gè)相等 圓弧角的扇環(huán)形外壁塊圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形外壁塊之間相隔15 30mm，圓環(huán)形底墊 由十個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形底墊塊圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔70 90mm， 圓環(huán)形內(nèi)壁、圓環(huán)形外壁和圓環(huán)形底墊的厚度為150 200mm。本發(fā)明還進(jìn)一步的另一技術(shù)方案是所述的在覆砂層上涂刷0. 4 0. 6mm厚的醇 基鋯英粉涂料。本發(fā)明還再一步的另一技術(shù)方案是所述的冒口內(nèi)澆道安設(shè)在離冒口上口 90 110mm的高度。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、采用環(huán)形冒口冷模覆砂方案生產(chǎn)輪帶，鑄件內(nèi)部是沒有縮孔縮松缺陷的，頂注 式的澆注方案也達(dá)到快速平穩(wěn)充型的目的；冒口形狀減小，提高鑄件工藝出品率，從而低成 本；2、本發(fā)明的底注澆道系統(tǒng)為平穩(wěn)充型的底注式澆注系統(tǒng)，底注平穩(wěn)充型配合點(diǎn)注 冒口的澆注形式，保證了澆注的平穩(wěn)快速充型，促進(jìn)了輪帶實(shí)現(xiàn)順序凝固；3、冷模覆砂，激冷了鑄件，減小了鑄件模數(shù)，所需補(bǔ)縮的鑄件相對(duì)減少，從而補(bǔ)縮 輪帶鑄件所需冒口也相對(duì)減少；4、高強(qiáng)度脂硬化砂替代現(xiàn)有的覆模砂可大幅降低造型成本，還可簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程， 減少生產(chǎn)周期；5、鑄件工藝出品率可控制在58% 60% ；6、本發(fā)明生產(chǎn)的輪帶鑄件，無縮松縮孔，無裂紋缺陷，完全可通過GB7233-87 二級(jí) 要求的驗(yàn)收檢查，質(zhì)量穩(wěn)定。為了更清楚地說明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但其對(duì)發(fā)明的范圍無任何限制。
圖1為本發(fā)明的輪帶鑄造模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖；圖3為本發(fā)明的輪帶鑄造模的圓環(huán)形底墊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)的輪帶鑄造模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的俯視圖；圖6為另一種現(xiàn)有技術(shù)的輪帶鑄造模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的俯視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1-3所示，一種用于輪帶鑄造模，其包括圓環(huán)形槽模1、底注澆道系統(tǒng)、冒口 3 和冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)；圓環(huán)形槽模1安裝在地坑中，其包括圓環(huán)形內(nèi)壁11、圓環(huán)形外壁12 和圓環(huán)形底墊13，圓環(huán)形內(nèi)壁11與圓環(huán)形外壁12分別處于圓環(huán)形底墊13的內(nèi)外側(cè)上沿，圓環(huán)形內(nèi)壁11、圓環(huán)形外壁12和圓環(huán)形底墊13圍成一道圓環(huán)形槽腔14，圓環(huán)形槽腔14的 形狀與需要鑄造的輪帶5的形狀相適應(yīng)；環(huán)形內(nèi)壁11由十五個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形內(nèi)壁 塊111圍成，即每個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊111為約十五分之一個(gè)圓環(huán)段，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁 塊111之間相隔45 60mm(mm即毫米，最好是50mm)，( “約十五分之一”是指每相鄰的兩 個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊之間還留出45 60毫米的間隙，所以每個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊111會(huì)稍微小于 十五分之一個(gè)圓環(huán)段)；圓環(huán)形外壁12由二十個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形外壁塊121圍成，每 相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形外壁塊121之間相隔15 30mm(最好是20mm)；圓環(huán)形底墊13由十個(gè) 相等圓弧角的扇環(huán)形底墊塊131圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔70 90mm(最 好是80mm)。圓環(huán)形內(nèi)壁11、圓環(huán)形外壁12和圓環(huán)形底墊13的厚度為150 200mm，圓環(huán) 形槽模1有激冷輪帶，擴(kuò)大輪帶散熱面積減小輪帶模數(shù)的作用；圓環(huán)形內(nèi)壁11與圓環(huán)形外 壁12由不相等個(gè)數(shù)的塊組成，可以有效的預(yù)防輪帶裂紋的產(chǎn)生，這種組合式模使得一套模 可以用于多規(guī)格輪帶的生產(chǎn)。圓環(huán)形槽模1內(nèi)還設(shè)有覆砂層15，覆砂層15厚度為35 45mm，覆砂層15厚度可 以按照T = B/20 30公式設(shè)計(jì)(最好是T = B/25)，其中T為覆砂層15厚度，B為要鑄 造的輪帶壁的厚度，覆砂層15為高強(qiáng)度有機(jī)脂砂制成，制作覆砂層15的材料為70 140 目擦洗砂、水玻璃和有機(jī)脂，其中水玻璃含量為3 5重量％ (最好為4% )，有機(jī)脂含量為 0. 3 0. 5重量％ (最好為0. 4% )；覆砂層15上還涂刷有0. 4 0. 6mm(最好為0. 5mm)厚 的醇基鋯英粉涂料層。采用較細(xì)顆粒的擦洗砂有助于預(yù)防粘砂的產(chǎn)生，這種材料完全可能 替代常規(guī)的專用覆模砂。底注澆道系統(tǒng)包括底注橫澆道21、底注內(nèi)澆道22和底注直澆道23 ；底注橫澆道 21為一圓環(huán)形陶瓷管，其安設(shè)在與圓環(huán)形槽模1的上口邊沿相等的高度，其內(nèi)徑為120mm， 即小120mm;根底注內(nèi)澆道22的一端與底注橫澆道21連通，其另一端從圓環(huán)形槽模1的圓 環(huán)形底墊13穿過后與圓環(huán)形槽模1的槽腔連通，底注內(nèi)澆道22為十根，十根底注內(nèi)澆道22 沿圓環(huán)形底注橫澆道21均勻布置，每根內(nèi)徑為100mm，即 100mm ；底注直澆道23的一端豎 直安裝在底注橫澆道21上并與底注橫澆道21連通，底注直澆道23為六根，六底注直澆道 23沿圓環(huán)形底注橫澆道21均勻布置，每根內(nèi)徑為100mm，即 100mm。底注橫澆道21、底注內(nèi)澆道22和底注直澆道23均為陶瓷管，底注橫澆道21、底注 內(nèi)澆道22和底注直澆道23外均包裹有90 110mm (最好為100mm)的水玻璃快干砂，以防 止跑水。冒口 3為與圓環(huán)形槽模1相配合的圓環(huán)形冒口模，其設(shè)在圓環(huán)形槽模1上方，冒口 3的模數(shù)設(shè)計(jì)為0. 8 0. 9倍鑄件模數(shù)，使鑄件工藝出品率可控制在58% 60%，冒口 3的 高度為700_，寬度為510_，錐度為1 10。冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)包括冒口橫澆道41、冒口內(nèi)澆道42和冒口直澆道43，冒口橫澆 道41為一圓環(huán)形陶瓷管，其安設(shè)在離冒口 3上口 90 110mm的高度；冒口內(nèi)澆道42的一 端與冒口橫澆道41連通，其另一端連通至冒口 3的開口腔，冒口內(nèi)澆道42為十根，十根冒 口內(nèi)澆道42沿圓環(huán)形冒口橫澆道41均勻布置，并與底注內(nèi)澆道22的位置相對(duì)應(yīng)；冒口直 澆道43的一端豎直安裝在冒口橫澆道41上，冒口豎澆道43為多根，多根冒口直澆道43沿 圓環(huán)形冒口橫澆道41均勻布置。輪帶鑄造方法如圖1-3所示，以材質(zhì)ZG35Mn、輪帶尺寸(^5950X (t 5050 X 950mm的輪帶鑄造方法，其主要包括如下步驟一、制作鑄造模(1)、設(shè)坑根據(jù)需要鑄造輪帶的大小設(shè)計(jì)并做好鑄造地坑；(2)、安設(shè)圓環(huán)形槽模1將圓環(huán)形槽模1的圓環(huán)形內(nèi)壁11、圓環(huán)形外壁12和圓環(huán)形底墊13布置于鑄造地 坑中，其中圓環(huán)形內(nèi)壁11由十五個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形內(nèi)壁塊111圍成，每相鄰的兩個(gè)扇 環(huán)形內(nèi)壁塊111之間相隔45 60mm，圓環(huán)形外壁12由二十個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形外壁塊 121圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形外壁塊121之間相隔15 30mm，圓環(huán)形底墊13由十個(gè)相等 圓弧角的扇環(huán)形底墊塊131圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔70 90mm，圓環(huán)形 內(nèi)壁11、圓環(huán)形外壁12和圓環(huán)形底墊13的厚度為150 200mm。(3)、將需要鑄造輪帶的抽芯實(shí)樣放入圓環(huán)形槽模1中，調(diào)節(jié)好組成圓環(huán)形內(nèi)壁 11、圓環(huán)形外壁12和圓環(huán)形底墊13的各小塊，使需要鑄造輪帶的抽芯實(shí)樣與圓環(huán)形槽模1 之間留出覆砂層15的厚度，填上覆砂層15的型砂，在覆砂層15上涂刷0.4 0. 6mm厚的 醇基鋯英粉涂料，同時(shí)埋設(shè)好底注澆道系統(tǒng)(即安設(shè)好底注橫澆道21、底注內(nèi)澆道22和底 注直澆道23)；(4)、安設(shè)冒口將環(huán)形冒口 3擺放于圓環(huán)形槽模1上，安設(shè)好冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)，即安設(shè)好冒口點(diǎn) 注管道系統(tǒng)的冒口橫澆道41、冒口內(nèi)澆道42和冒口豎澆道43，使安設(shè)在離冒口 3上口 90 110mm的高度；(5)、烘干采用電熱風(fēng)機(jī)吹120 250°C熱空氣對(duì)圓環(huán)形槽模1進(jìn)行烘模5 8小時(shí)，可縮短 輪帶的生產(chǎn)周期，減少了焦碳燃燒烘模能源消耗及污染物排放。二、澆注通過底注澆道系統(tǒng)(底注橫澆道21、底注內(nèi)澆道22和底注直澆道23)將液態(tài) ZG35Mn材質(zhì)以18 25噸每分鐘的速度從圓環(huán)形槽模1 (圓環(huán)形槽模1為冷模)底部注入 圓環(huán)形槽模1的型腔內(nèi)，澆注至冒口 3的高度的0. 6 0. 8 (最好是0. 67)時(shí)停止?jié)沧?；?注時(shí)液態(tài)ZG35Mn材質(zhì)的過熱度在40 60°C (即攝氏度)之間。大型鑄鋼件澆注溫度的確 定主要是參考液相線來確定的，澆注溫度過高容易形成粘夾砂，還易產(chǎn)生鋼水的二次氧化， 過低鋼液及鑄型內(nèi)的渣砂又不易浮出，冷模覆砂輪帶浮渣砂條件較好，一般選擇較小的過 熱度。該材質(zhì)液相線溫度1498°C，澆注溫度1550°C，澆注速度的確定，輪帶覆砂層15—般都較薄，而且覆砂高度較高，容易出現(xiàn)覆砂 層15剝落垮塌現(xiàn)象而影響輪帶質(zhì)量，選擇較快的澆注速度有利于防止這種情況的發(fā)生。三、點(diǎn)注冒口澆注至冒口 3的高度的0. 6 0. 8時(shí)停止?jié)沧?5 35分鐘(最好是30分鐘) 時(shí)，再通過冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)將液態(tài)材質(zhì)點(diǎn)注冒口到工藝設(shè)計(jì)高度，并蓋好普通發(fā)熱覆蓋 劑。冒口 3的高度的0. 6 0. 8時(shí)停止?jié)沧?5 35分鐘后再點(diǎn)注冒口，可防止渣砂沖入 鑄件，并能保證高溫液態(tài)材質(zhì)澆入冒口中，提高冒口的補(bǔ)縮效率，促進(jìn)輪帶實(shí)現(xiàn)順序凝固。鑄造后的輪帶重約69500kg，澆注重約115800kg。該實(shí)施例得到的輪帶打箱割冒口正火加回火熱處理，其機(jī)械性能各項(xiàng)指標(biāo)均超過了 JB/T6402-2006的性能要求，特別是 硬度達(dá)到了 200HB，這比無冷模鑄造時(shí)提高了 30HB以上，粗加工后進(jìn)行超聲波探傷檢查，完 全符合GB7233-87 二級(jí)的要求，精加工后磁粉探傷也符合GB9444-2006 二級(jí)要求。實(shí)施例2其與實(shí)施例1的區(qū)別在于本實(shí)例鑄件采用的材質(zhì)為ZG35CrMo，該材質(zhì)液相線溫 度為1495°C，澆注溫度為1550°C，輪帶尺寸為6 6420X 5470 X 1080，輪帶重90900kg，澆 注總重為151500kg ；冒口 3的高度為800mm、寬度為554mm、冒口錐度為1 10 ；其它結(jié)構(gòu)與 方法特征同實(shí)施例1。對(duì)比例1如圖4-5所示，分散冒口，是傳統(tǒng)輪帶的整體鑄造工藝，鑄件材質(zhì)ZG35Mn，輪帶零 件尺寸6 5940X 5040 X 880mm，輪帶鑄件重63500kg，總澆重111500kg，澆注溫度1550°C， 澆注速度20噸每分鐘，內(nèi)澆口內(nèi)側(cè)面進(jìn)水，6個(gè)腰圓形冒口均布，冒口間擺放三面外冷鐵。該模及方法的缺點(diǎn)是澆注系統(tǒng)從側(cè)面進(jìn)水，雖然有利于溫度場(chǎng)，但夾雜物上浮困 難，冒口間容易形成夾雜物聚集，鑄件加工后該區(qū)域表面質(zhì)量較差；中間坭芯較大，需要有 專用的芯骨才能支撐起這樣的坭芯，而且采用坭芯型砂消耗較大，造型成本較高；冒口高度 較大，鋼水對(duì)型壁壓強(qiáng)大，鑄件內(nèi)外圓容易產(chǎn)生機(jī)械性粘砂，鑄件清理困難；冒口間雖然采 用了三面外冷鐵，但由于輪帶壁厚較大，并不能完全斷開兩冒口的相互熱作用，兩冒口間容 易產(chǎn)生縮松縮孔類缺陷，從而超聲波探傷不能滿足國標(biāo)的要求；此輪帶工藝出品率也僅為 57%，比目前的冷模鑄件工藝出品率還低三個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)比例2如圖6-7所示，連續(xù)冒口，是傳統(tǒng)探傷輪帶整體鑄造工藝，鑄件材質(zhì)ZG35Mn，鑄件 尺寸6 4960X 4210 X 750mm，輪帶鑄件重39500kg，總澆重87500kg，澆注溫度1550°C，澆 注速度20噸每分鐘，內(nèi)澆口內(nèi)側(cè)面進(jìn)水，冒口采用連續(xù)性冒口一周，中間采用兩層坭芯。該模及方法的不足夠之處是冒口尺寸過大，工藝出品率低下，鑄件僅重 39500kg,而冒口重量就達(dá)46800kg，雖然也保證了超聲波探傷質(zhì)量，但鋼水成本消耗巨大， 鑄件工藝出品率僅為46% ；兩層坭芯造成造型成本增加明顯；鑄件內(nèi)外圓同樣容易形成機(jī) 械粘砂。本發(fā)明不局限于上述的具體結(jié)構(gòu)，只要是采用與本發(fā)明相同或者等同的鑄造模及 工藝步驟的輪帶鑄造方法及鑄造模就落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種輪帶鑄造模型，其特征是其包括圓環(huán)形槽模(1)、底注澆道系統(tǒng)、冒口(3)和冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)；圓環(huán)形槽模(1)安裝在地坑中，其包括圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)，圓環(huán)形內(nèi)壁(11)與圓環(huán)形外壁(12)分別處于圓環(huán)形底墊(13)的內(nèi)外側(cè)上沿，圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)圍成一道圓環(huán)形槽腔(14)，圓環(huán)形槽腔(14)的形狀與需要鑄造的輪帶(5)的形狀相適應(yīng)；環(huán)形內(nèi)壁(11)由多個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)之間相隔一小段距離；圓環(huán)形外壁(12)由多個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形外壁塊(121)圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形外壁塊(121)之間相隔一小段距離；圓環(huán)形底墊(13)由多個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形底墊塊(131)圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔一小段距離；扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)的個(gè)數(shù)、扇環(huán)形外壁塊(121)的個(gè)數(shù)和扇環(huán)形底墊塊(131)的個(gè)數(shù)兩兩不相等；圓環(huán)形槽模(1)還設(shè)有覆砂層(15)，覆砂層(15)上還涂刷有醇基鋯英粉涂料層；底注澆道系統(tǒng)包括底注橫澆道(21)、底注內(nèi)澆道(22)和底注直澆道(23)，底注橫澆道(21)為一圓環(huán)形陶瓷管，底注內(nèi)澆道(22)的一端與底注橫澆道(21)連通，其另一端從圓環(huán)形槽模(1)的圓環(huán)形底墊(13)穿過后與圓環(huán)形槽模(1)的槽腔(14)連通，底注內(nèi)澆道(22)為多根；底注直澆道(23)的一端豎直安裝在底注橫澆道(21)上并與底注橫澆道(21)連通，底注直澆道(23)為多根；冒口(3)為與圓環(huán)形冷模(1)相配合的圓環(huán)形冒口模，其設(shè)在圓環(huán)形冷模(1)上方；冒口點(diǎn)注澆道系統(tǒng)包括冒口橫澆道(41)、冒口內(nèi)澆道(42)和冒口直澆道(43)，冒口橫澆道(41)為一圓環(huán)形管，冒口內(nèi)澆道(42)的一端與冒口橫澆道(41)連通，其另一端連通至冒口(3)的開口腔，冒口內(nèi)澆道(42)為多根；冒口直澆道(43)的一端安裝在冒口橫澆道(41)上，冒口直澆道(43)為多根。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪帶鑄造模，其特征是所述的扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)為十五 個(gè)，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)之間相隔45 60mm ；扇環(huán)形外壁塊(121)為二十個(gè)， 每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形外壁塊(121)之間相隔15 30mm ；扇環(huán)形底墊塊(131)為十個(gè)，每相 鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之(131)間相隔70 90mm;圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓環(huán)形外壁(12)和 圓環(huán)形底墊(13)的厚度為150 200mm ；覆砂層(15)厚度為35 45mm ；底注橫澆道(21) 為一圓環(huán)形陶瓷管，其安設(shè)在與圓環(huán)形槽模(1)的上口邊沿相等的高度；底注內(nèi)澆道(22) 為十根，十根底注內(nèi)澆道(22)沿圓環(huán)形底注橫澆道(21)均勻布置；底注直澆道(23)為六 根，六底注直澆道(23)沿圓環(huán)形底注橫澆道(21)均勻布置；底注橫澆道(21)、底注內(nèi)澆 道(22)和底注直澆道(23)均為陶瓷管，底注橫澆道(21)、底注內(nèi)澆道(22)和底注直澆道 (23)外均包裹有90 IlOmm厚的水玻璃快干砂；冒口內(nèi)澆道(42)為十根，十根冒口內(nèi)澆 道(42)沿圓環(huán)形冒口橫澆道(41)均勻布置，并與底注內(nèi)澆道(22)的位置相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪帶鑄造模，其特征是所述的底注橫澆道(21)內(nèi)徑為 120mm，底注內(nèi)澆道(22)內(nèi)徑為IOOmm ；底注直澆道(23)內(nèi)徑為IOOmm ；冒口(3)的模數(shù)設(shè) 計(jì)為0. 8 0. 9倍鑄件模數(shù)，冒口(3)的高度為700 800mm，寬度為510 554mm，錐度為 1 10;冒口橫澆道(41)為一圓環(huán)形陶瓷管，其安設(shè)在離冒口(3)上口 90 IlOmm的高 度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪帶鑄造模，其特征是所述的覆砂層(15)為如下材料 制成；70 140目擦洗砂、水玻璃和有機(jī)脂，其中水玻璃含量為3 5重量％，有機(jī)脂含量 為0. 3 0. 5重量％ ；覆砂層(15)上還涂刷有0. 4 0. 6mm厚的醇基鋯英粉涂料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪帶鑄造模，其特征是所述的覆砂層(15)為如下材料制 成70 140目擦洗砂、水玻璃和有機(jī)脂，其中水玻璃含量為3 5重量％，有機(jī)脂含量為 0. 3 0. 5重量％ ；覆砂層(15)上還涂刷有0. 4 0. 6mm厚的醇基鋯英粉涂料層。
6.一種輪帶鑄造方法，其特征是其主要包括如下步驟一、制作鑄造模(1)、設(shè)坑根據(jù)需要鑄造輪帶的大小設(shè)計(jì)并做好鑄造地坑；(2)、安設(shè)圓環(huán)形槽模將圓環(huán)形槽模(1)的圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)布置于 鑄造地坑中；將需要鑄造輪帶的抽芯實(shí)樣放入圓環(huán)形槽模(1)中，調(diào)節(jié)好組成圓環(huán)形內(nèi)壁 (11)、圓環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)的各小塊，使需要鑄造輪帶的抽芯實(shí)樣與圓環(huán)形 槽模(1)之間留出覆砂層(15)的厚度，填上覆砂層(15)的型砂；(3)、安設(shè)底注澆道系統(tǒng)埋設(shè)好底注澆道系統(tǒng)的底注橫澆道(21)、底注內(nèi)澆道(22)和底注直澆道(23)；(4)、安設(shè)冒口及冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)將環(huán)形冒口(3)擺放于圓環(huán)形槽模(1)上，安設(shè)好冒口點(diǎn)注管道系統(tǒng)，即安設(shè)好冒口點(diǎn) 注管道系統(tǒng)的冒口橫澆道(41)、冒口內(nèi)澆道(42)和冒口直澆道(43)；(5)、烘干采用電熱風(fēng)機(jī)吹120 250°C熱空氣對(duì)圓環(huán)形槽模(1)進(jìn)行烘模5 8小時(shí)；二、澆注通過底注澆道系統(tǒng)的底注橫澆道(21)、底注內(nèi)澆道(22)和底注直澆道(23)將液態(tài)材 質(zhì)以18 25噸每分鐘的速度從圓環(huán)形槽模(1)底部注入圓環(huán)形槽模(1)的槽腔(14)內(nèi)， 澆注至冒口(3)的高度的0. 6 0. 8時(shí)停止?jié)沧ⅲ粷沧r(shí)液態(tài)材質(zhì)的過熱度控制在40 60°C之間；三、點(diǎn)注冒口澆注至冒口(3)的高度的0.6 0.8時(shí)停止?jié)沧?5 35分鐘，再通過冒口點(diǎn)注管道 系統(tǒng)的冒口橫澆道(41)、冒口內(nèi)澆道(42)和冒口豎澆道(43)將液態(tài)材質(zhì)點(diǎn)注冒口到工藝 設(shè)計(jì)高度，并蓋好普通發(fā)熱覆蓋劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪帶鑄造方法，其特征是所述的圓環(huán)形內(nèi)壁(11)由十五個(gè) 相等圓弧角的扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形內(nèi)壁塊(111)之間相隔45 60mm，圓環(huán)形外壁(12)由二十個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形外壁塊(121)圍成，每相鄰的兩個(gè)扇 環(huán)形外壁塊(121)之間相隔15 30mm，圓環(huán)形底墊(13)由十個(gè)相等圓弧角的扇環(huán)形底墊 塊(131)圍成，每相鄰的兩個(gè)扇環(huán)形底墊塊之間相隔(70) (90)mm，圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓 環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)的厚度為150 200mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的輪帶鑄造方法，其特征是在所述的覆砂層(15)上涂刷 0. 4 0. 6mm厚的醇基鋯英粉涂料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的輪帶鑄造方法，其特征是所述的冒口內(nèi)澆道(42)安設(shè) 在離冒口(3)上口 90 IlOmm的高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輪帶鑄造方法，其特征是所述的冒口內(nèi)澆道(42)安設(shè)在離冒口(3)上口 90 IlOmm的高度.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪帶鑄造方法，其包括圓環(huán)形槽模(1)、底注澆道系統(tǒng)、冒口(3)和冒口點(diǎn)注澆道系統(tǒng)；圓環(huán)形槽模(1)包括圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)；圓環(huán)形內(nèi)壁(11)、圓環(huán)形外壁(12)和圓環(huán)形底墊(13)均由多個(gè)數(shù)量不相等的塊組成；底注澆道系統(tǒng)包括底注橫澆道(21)、底注內(nèi)澆道(22)和底注直澆道(23)。本發(fā)明還公開了一種利用輪帶鑄造冷模鑄造輪帶的方法。該方法的工藝出品率高，用該方法生產(chǎn)的輪帶鑄件無縮松縮孔、無裂紋缺陷。
文檔編號(hào)B22C9/28GK101837432SQ20101017778
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者劉友成, 文建華, 楊斌, 談劍, 謝馳中 申請(qǐng)人:衡陽中鋼衡重鑄鍛有限公司