渣包的铸造方法及铸造模技术

本发明专利技术公开了一种渣包的铸造方法及该方法的专用铸造模，该方法包括如下工艺步骤：一、制作铸造模：（1）设坑：设计并制作好铸造地坑；（2）制作渣包铸造外模和浇道系统：制作好渣包外壁冷模(11)；连接好上浇道系统，并填埋好外砂型(12)；（3）制作渣包铸造内模和冒口模：制作好渣包内壁冷模(21)；将渣包内壁冷模(21)安装入渣包外壁冷模(11)中，并使两者之间形成渣包铸造腔(13)；渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)均为铁模；（4）烘模：采用热风烘模至干燥；二、浇注：将铸造液注入渣包铸造腔(13)内，冷却，得到渣包。

【技术实现步骤摘要】
渣包的铸造方法及铸造模
本专利技术涉及一种冶炼渣的处理设备的制造方法及专用制造设备，特别是一种渣包的铸造方法及铸造模。
技术介绍
渣包是铜冶炼装备的重要承载及转运部件，其质量关系到铜渣装载及运输过程的安全。渣包的工作条件相当恶劣，渣温度为1200度，有时带有冰铜，对渣包有损伤。如铜产量达30万吨，每天预计运渣量将达到2560吨，渣包用平板车运到缓冷场后，用抱罐车卸入冷却场中，先自然缓冷12小时，再喷水缓冷48小时，待渣整体固化后用抱罐车翻转倒出，空渣包再运回熔炼车间。随着国民经济的飞速发展，根据国家对金属冶炼过程中的节能减排要求，对冶炼渣处理的需求日益增加，我国铜产量已居世界前位，新建在建铜冶炼炼渣处理项目多。作为铜冶炼渣处理生产线上的必备部件渣包的需求总数量很大，每条渣处理线的年渣包需求数量在100个以上，渣包一般的使用寿命为3年。渣包内部质量及外部表面质量要求高，其吊耳承重处需要进行超声波探伤检查达到重标JB/T5000.14-1998二级要求。渣包材料一般为ZG230-450，化学成分和力学性能应符合GB/T11352-1989标准。铸件尺寸公差为CT14级，符合GB/T6414-1999之规定，渣包耳轴采用锻造方法制作，粗加工后放入铸型中与渣包铸接为一体，耳轴材料为40Cr或35#钢，耳轴需进行超声波探伤检查，应符合JB/T5000.14-1998二级要求。如图10与图11所示，目前的渣包铸造方法，其主要包括如下步骤：一、制作铸造砂模（1）、设坑根据需要铸造渣包的大小设计并做好铸造地坑；（2）、制作渣包铸件外模将铸件外模车板布置于地坑中，放入泡沫渣包脚板，用车板刮出渣包底部泥芯形状，堆出铸件外模覆砂层，取出泡沫实样，放入准备好的泥芯。（3）、制作渣包铸件泥芯按照铸造渣包工艺要求，安排合理工作平台，将渣包盖箱置于平台上，划线摆好冒口模样位置，打出盖箱砂模；安设铸件泥芯车板，堆出铸件中间泥芯覆砂层；打好泥芯后，取出车板，利用起吊装置，将盖箱与泥芯翻箱；涂刷醇基锆英粉涂料。（4）、安设阶梯浇道系统在制作渣包铸件外模的过程中，埋设好阶梯浇道系统的横浇道、内浇道和直浇道；（5）、安设冒口及泥芯在制作渣包泥芯的过程中，将符合工艺要求的冒口的盖板泥芯摆放于铸件型腔(即渣包铸造腔)上。（6）、烘干采用电热风机吹120～250℃热空气对铸件型腔进行烘模5～8小时；二、浇注通过阶梯浇道系统的直浇道、横浇道和内浇道，将液态材质以18～25吨每分钟的速度从铸件型腔底部开始注入铸件型腔的槽腔内，浇注至冒口的高度的0.9～1.0时停止浇注；浇注时液态材质的过热度控制在40～60℃之间；所述车板均由木模作出，中间设置旋转轴，旋转轴用壁厚大于10mm的φ100mm钢管制作；车板上部做出固定横梁，横梁厚度大于50mm，保证车板强度；车板相对位置需划线定位；在工作过程中，车板轴和衡量相对位置均不能偏移初始设定位置。所述的在覆砂层上涂刷0.4～0.6mm厚的醇基锆英粉涂料。现有技术方案特点：1、安设普通冒口。传统渣包的整体铸造工艺，利用普通冒口进行补缩，未采用冷模铸造方法和发热保温冒口。通过热节分析，采用传统普通冒口设计，在渣包顶部安放6个腰圆形普通明冒口，冒口高度较高，直径较大，所耗钢水量相对较多，降低了铸件工艺出品率。2、设置补衬。经过补缩分析，传统工艺方案需在冒口下部设置铸件补衬，额外增加了铸件重量，增加了铸件毛净比，铸件工艺出品率只能保持在80-84%之间。3、铸件表面质量一般。传统冒口高度相对较高，增加了钢液压强，在砂型强度相同的情况下，铸件容易产生粘砂缺陷。未采用专用冷模，渣包表面容易产生夹砂现象，对铸件表面质量影响较大，增加了铸件生活后期过程的表面处理成本。4、传统渣包铸造方案，无专用冷模工装，只能采用局部外冷铁激冷，在保证铸件局部质量的情况下，无法满足铸件整体内部质量。渣包在使用过程中，仍存在质量隐患，渣包使用周期相对更短。5、造型扣箱操作复杂。渣包铸件泥芯的制作过程中，需要进行翻箱操作，翻箱过程中产生震动，对于砂型有一定的破坏作用，降低了砂型的强度。在浇注过程中，因砂型强度过低，会出现型腔内壁砂块掉落现象，形成铸件表面缺肉或胀包现象，影响了铸件尺寸，严重的甚至会出现钢水浇不满，导致铸件报废。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种渣包的铸造模，其铸件模数少、补缩的铸件少、冒口少、低成本，通过其制作的渣包无缩孔、缩松，无裂纹、夹渣等铸造缺陷。本专利技术的另一目的是提供一种渣包的铸造方法，其可促进渣包实现顺序凝固，其生产流程简化、加工周期短、工艺出品率高，生产成本低。本专利技术的技术方案是：一种渣包的铸造模，其包括渣包铸造外模、渣包铸造内模、浇道系统和冒口模；渣包铸造外模包括渣包外壁冷模和外砂型；渣包外壁冷模为金属模；渣包外壁冷模的内壁形状与要铸造的渣包的外形相符合；外砂型设在渣包外壁冷模外围；渣包外壁冷模上设有可与浇道系统相连接的孔；渣包铸造内模包括渣包内壁冷模和内砂型；渣包内壁冷模为金属模，渣包内壁冷模的外壁形状与要铸造的渣包的内壁形状相符合；渣包外壁冷模与渣包内壁冷模之间隔开一段距离，渣包外壁冷模与渣包内壁冷模之间形成用于铸造渣包的渣包铸造腔；内砂型设在渣包内壁冷模内腔中；浇道系统埋设在外砂型中，其为跟渣包外壁冷模与渣包内壁冷模之间形成的渣包铸造腔相连通的管道系统；冒口模包括冒口砂型，冒口砂型安装在渣包铸造外模与渣包铸造内模上部，冒口砂型上设有上下贯通并与渣包铸造外模同渣包铸造内模之间形成的渣包铸造腔上端相连通的冒口。本专利技术进一步的技术方案是：渣包外壁冷模为铁模；渣包外壁冷模内壁下部设有底垫型腔、筋板型腔和吊把腔；外砂型由铸造砂、粘结剂制作而成；渣包内壁冷模为铁模；内砂型中间设有一内砂型空腔，内砂型由铸造砂、粘结剂制作而成；渣包外壁冷模和渣包内壁冷模分别分为三段，即渣包外壁冷模包括渣包外壁上冷模、渣包外壁中冷模、渣包外壁下冷模，渣包外壁上冷模、渣包外壁中冷模、渣包外壁下冷模依次相连接；渣包内壁冷模包括渣包内壁上冷模、渣包内壁中冷模、渣包内壁下冷模，渣包内壁上冷模、渣包内壁中冷模、渣包内壁下冷模依次相连接。本专利技术更进一步的技术方案是：所述的渣包外壁冷模和渣包内壁冷模的壁厚均为三十至五十毫米；渣包外壁冷模的内壁和渣包内壁冷模的外壁上还分别设有覆砂层，即外覆砂层和内覆砂层；覆砂层厚度均为35～45mm，覆砂层厚度按照T=B/2～3公式设计，其中T为覆砂层厚度，B为要铸造的渣包的壁的厚度；覆砂层为高强度树脂制成，即制作覆砂层的材料为：70～140目擦洗砂、树脂及固化剂，其中树脂含量为1.8重量%，固化剂含量树脂含量的25重量%，余量为擦洗砂；覆砂层上还涂刷有0.4～0.6mm厚的醇基锆英粉涂料层。本专利技术再进一步的技术方案是：所述的浇道系统为陶瓷管道系统；浇道系统分为直浇道、横浇道和内浇道；横浇道为一圆环形或圆弧形陶瓷管，其安设在渣包外壁冷模的外围的外砂型中，其位置高度与渣包外壁冷模的上边沿持平，横浇道的内径为φ80～120mm；直浇道为陶瓷管，其通过一端竖直安装在横浇道上并与横浇道相连通，其另一端连接有浇口杯，直浇道为一根以上，一根以上的直浇道沿横浇道布置，中心点相距800～1200mm，直浇道内径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渣包的铸造模，其包括渣包铸造外模、渣包铸造内模、浇道系统和冒口模；其特征是：渣包铸造外模包括渣包外壁冷模(11)和外砂型(12)；渣包外壁冷模(11)为金属模；渣包外壁冷模(11)的内壁形状与要铸造的渣包(5)的外形相符合；外砂型(12)设在渣包外壁冷模(11)外围；渣包外壁冷模(11)上设有可与浇道系统相连接的孔；渣包铸造内模包括渣包内壁冷模(21)和内砂型(22)；渣包内壁冷模(21)为金属模，渣包内壁冷模(21)的外壁形状与要铸造的渣包(5)的内壁形状相符合；内砂型(22)设在渣包内壁冷模(21)内腔中；   渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)之间隔开一段距离，渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)之间形成用于铸造渣包的渣包铸造腔(13)；浇道系统埋设在外砂型(12)中，其为渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)之间形成的渣包铸造腔(13)相连通的管道系统；冒口模包括冒口砂型(42)，冒口砂型(42)安装在渣包铸造外模与渣包铸造内模上部，冒口砂型(42)上设有上下贯通并与渣包铸造外模同渣包铸造内模之间形成的渣包铸造腔(13)上端相连通的冒口(421)。

【技术特征摘要】
1.一种渣包的铸造模，其包括渣包铸造外模、渣包铸造内模、浇道系统和冒口模；其特征是：渣包铸造外模包括渣包外壁冷模(11)和外砂型(12)；渣包外壁冷模(11)为金属模；渣包外壁冷模(11)的内壁形状与要铸造的渣包(5)的外形相符合；外砂型(12)设在渣包外壁冷模(11)外围；渣包外壁冷模(11)上设有可与浇道系统相连接的孔；渣包铸造内模包括渣包内壁冷模(21)和内砂型(22)；渣包内壁冷模(21)为金属模，渣包内壁冷模(21)的外壁形状与要铸造的渣包(5)的内壁形状相符合；内砂型(22)设在渣包内壁冷模(21)内腔中；渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)之间隔开一段距离，渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)之间形成用于铸造渣包的渣包铸造腔(13)；浇道系统埋设在外砂型(12)中，其为渣包外壁冷模(11)与渣包内壁冷模(21)之间形成的渣包铸造腔(13)相连通的管道系统；冒口模包括冒口砂型(42)，冒口砂型(42)安装在渣包铸造外模与渣包铸造内模上部，冒口砂型(42)上设有上下贯通并与渣包铸造外模同渣包铸造内模之间形成的渣包铸造腔(13)上端相连通的冒口(421)；所述的浇道系统为陶瓷管道系统；浇道系统分为直浇道(31)、横浇道(32)和内浇道(33)；横浇道(32)为一圆环形或圆弧形陶瓷管，其安设在渣包外壁冷模(11)的外围的外砂型(12)中，其位置高度与渣包外壁冷模(11)的上边沿持平，横浇道(32)的内径为φ80～120mm；直浇道(31)为陶瓷管，其通过一端竖直安装在横浇道(32)上并与横浇道(32)相连通，其另一端连接有浇口杯，直浇道(31)为一根以上，一根以上的直浇道(31)沿横浇道(32)布置，中心点相距800～1200mm，直浇道(31)内径为φ80～120mm；内浇道(33)包括上内浇道(331)、中内浇道(332)和下内浇道(333)，其均为陶瓷管，上内浇道(331)、中内浇道(332)和下内浇道(333)从上至下布置，其一端分别与横浇道(32)相连接；上内浇道(331)的另一端与渣包外壁冷模(11)的上部相连接，并与渣包外壁冷模(11)同渣包内壁冷模(21)之间形成的渣包铸造腔(13)相连通；中内浇道(332)的另一端与外壁模的中部相连接，并与渣包外壁冷模(11)同渣包渣包铸造腔(13)内壁模之间形成的渣包铸造腔(13)相连通；下内浇道(333)的另一端与渣包铸造腔(13)外壁模的下部相连接，并与渣包外壁冷模(11)同渣包内壁冷模(21)之间形成的渣包铸造腔(13)相连通；下内浇道(333)为六根，六根下内浇道(333)沿圆环形横浇道(32)均匀布置，每根内径为50～70mm；中内浇道(332)为六根，六根中内浇道(332)沿圆环形横浇道(32)均匀布置，每根内径为φ50～70mm；上内浇道(331)为八根，六根上内浇道(331)沿圆环形横浇道(32)均匀布置，每根内径为50～70mm；上内浇道(331)、中内浇道(332)和下内浇道(333)外均包裹有90～110mm的树脂砂。2.根据权利要求1所述的渣包的铸造模，其特征是：所述的渣包外壁冷模(11)为铁模；渣包外壁冷模(11)内壁下部设有底垫型腔(111)、筋板型腔(112)和吊把腔(113)；外砂型(12)由铸造砂、粘结剂制作而成；渣包内壁冷模(21)为铁模；内砂型(22)中间设有一内砂型空腔(221)，内砂型(22)由铸造砂、粘结剂制作而成；渣包外壁冷模(11)和渣包内壁冷模(21)分别分为三段，即渣包外壁冷模(11)包括渣包外壁上冷模(114)、渣包外壁中冷模(115)、渣包外壁下冷模(116)，渣包外壁上冷模(114)、渣包外壁中冷模(115)、渣包外壁下冷模(116)依次相连接；渣包内壁冷模(21)包括渣包内壁上冷模(211)、渣包内壁中冷模(212)、渣包内壁下冷模(213)，渣包内壁上冷模(211)、渣包内壁中冷模(212)、渣包内壁下冷模(213)依次相连接。3.根据权利要求1或2所述的渣包的铸造模，其特征是：所述的渣包外壁冷模(11)和渣包内壁冷模(21)的壁厚均为三十至五十毫米；渣包外壁冷模(11)的内壁和渣包内壁冷模(21)的外壁上还分别设有覆砂层，即外覆砂层(117)和内覆砂层(214)；覆砂层厚度均为35～45mm，覆砂层厚度按照T=B/(2～3)公式设计，其中T为覆砂层厚度，B为要铸造的渣包(5)的壁的厚度；覆砂层由高强度树脂砂制成，即制作覆砂层的材料为：70～140目擦洗砂、树脂和固化剂，其中树脂含量为1.8重量%，固化剂含量为树脂含量的25重量%，余量为擦洗砂；覆砂层上还涂刷有0.4～0.6mm厚的醇基锆英粉涂料层。4.根据权利要求1或2所述的渣包的铸造模，其特征是：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢驰中，刘友成，文建华，杨斌，李成军，
申请(专利权)人：衡阳中钢衡重铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43