一种化工泵泵壳及其铸造模具和铸造方法技术

本方案公开了于化工泵领域的一种化工泵泵壳，包括进口法兰管、出口法兰管和壳体；壳体中部外凸，壳体的底部连接进口法兰管且两者共轴线，进口法兰管远离壳体的一端连接有进口法兰；壳体的顶部均布有多个凸台；出口法兰管连接在壳体的外壁上且连接处位于壳体的中部，出口法兰管远离壳体的一端连接有出口法兰；壳体与出口法兰管的厚度均为17～19mm，出口法兰管与壳体交角处的厚度为60～80mm；化工泵泵壳的材料由质量比为59％～61％的Fe、0.8％～1.2％的C、0.3％～0.35％的Si、0.5％～0.7％的Mn、28％～32％的Cr、2.5％～3％的Ni、1.5％～2.5％的Mo、2％～3％的Cu、0.1％的V、0.2％的Ti和0.0003％的Mg组成。本申请还提供了化工泵泵壳的铸造模具和铸造方法。通过该铸造方法制备的化工泵，具有良好的完整性和耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种化工泵泵壳及其铸造模具和铸造方法
本专利技术属于化工泵领域，特别涉及一种化工泵泵壳及其铸造模具和铸造方法。
技术介绍
磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称，是一种重要的化工矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。磷矿开采过程中，有浮选的工艺，浮选工艺完场之后，需要将浮选之后的精矿浆液通过泵体输送到下一道工序中，而这些精矿液中含有较多的矿物沙料，这些矿物沙料在输送过程中会对泵产生摩擦磨损，而且由于精矿液具有一定的酸性，对泵体也会造成一定的腐蚀。泵体包括泵壳和位于泵壳内部的叶轮，在输送精矿液的过程中，受到腐蚀首当其冲的就是叶轮和泵壳，叶轮一般采用塑陶合金材料制成，具有较好的耐腐蚀作用；而泵壳采用不锈钢，其耐腐蚀性能不足。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种化工泵泵壳，以提高化工泵泵体的耐腐蚀性。本方案中的一种化工泵泵壳，包括进口法兰管、出口法兰管和轴线方向贯通的壳体；壳体中部外凸，所述壳体的底部连接进口法兰管且两者共轴线，进口法兰管远离壳体的一端连接有进口法兰；所述壳体的顶部均布有多个凸台；所述出口法兰管连接在壳体的外壁上且连接处位于壳体的中部，出口法兰管远离壳体的一端连接有出口法兰；壳体与出口法兰管的厚度均为17～19mm，出口法兰管与壳体交角处的厚度为60～80mm；所述化工泵泵壳的材料由质量比为59％～61％的Fe、0.8％～1.2％的C、0.3％～0.35％的Si、0.5％～0.7％的Mn、28％～32％的Cr、2.5％～3％的Ni、1.5％～2.5％的Mo、2％～3％的Cu、0.1％的V、0.2％的Ti和0.0003％的Mg组成。本方案的有益效果：本方案采用质量比为59％～61％的Fe、0.8％～1.2％的C、0.3％～0.35％的Si、0.5％～0.7％的Mn、28％～32％的Cr、2.5％～3％的Ni、1.5％～2.5％的Mo、2％～3％的Cu、0.1％的V、0.2％的Ti和0.0003％的Mg的化学成分配比作为化工泵泵壳的材料，大幅度提高了铬的比例，同时通过优化其他元素的配比，使得制备的化工泵泵壳具有良好的耐腐蚀性，特别适用于磷矿的开采。同时，本方案中的化工泵泵壳的壳体与出口法兰管的厚度均为17～19mm，出口法兰管与壳体交角处(出口法兰管与壳体连接处靠近出口法兰的部位)的厚度为60～80mm；在降低材质损耗的同时，充分确保了化工泵泵壳的强度，使其满足磷矿开采过程中工作条件。另外，采用泳圈型的壳体，使得泵壳的安装更加便捷，避免了常规用于磷矿开采的化工泵为直立型，导致安装不便的问题。进一步，所述壳体、凸台、进口法兰管、进口法兰、出口法兰管和出口法兰一体成型。壳体、凸台、进口法兰管、进口法兰、出口法兰管和出口法兰一体成型，有助于减少材料浪费并确保化工泵泵壳具备更好的强度。在实际生产过程中，采用铸造的方式对化工泵的泵壳进行生产具有效率高和减少材料损耗的优点。申请人根据常规的模具设计，按照化工泵的结构，构建了生产该化工泵泵壳的模具，模具包括上型、下型和砂芯，砂芯位于上型和下型之间，上型、下型和砂芯共同构成模具型腔；在上型上设置浇道瓷管、横浇道和内浇道，从而连通模具型腔，并在上型上设置冒口，达到防止缩孔和缩松，达到排气、集渣和补缩的目的。但由于壳体、出口法兰管和两者连接处之间的壁厚差异过大，出口法兰管与壳体交角处的厚度为60～80mm，其他部位为17～19mm；而且泵壳的制造材料中铁素体含量高、易产生裂纹；使得铸造的化工泵泵壳产生开裂现象，开裂部位集中在出口法兰管与壳体的连接处，导致铸造而成的化工泵泵壳均为废品。针对这个问题，申请人进一步对化工泵泵壳的铸造模具进行了优化，从而提高化工泵泵壳的成品率。一种化工泵泵壳的铸造模具，包括上型、下型和砂芯，砂芯固定在上型和下型之间，上型、下型和砂芯共同构成模具型腔；砂芯强度≥0.6Mpa；上型上设有浇道瓷管、横浇道和内浇道，横浇道位于浇道瓷管的正下方，横浇道连通浇道瓷管和内浇道，内浇道连通所述模具型腔；上型上设有圆柱形的冷铁，冷铁位于模具型腔对应的出口法兰管与壳体的交角处，冷铁的直径为激冷部位厚度的0.6～0.8倍；所述上型上设有多个冒口，多个冒口分别位于模具型腔对应的出口法兰和多个凸台处。本方案的有益效果：本方案通过设置直径为激冷部位厚度的0.6～0.8倍的冷铁，冷铁位于模具型腔对应的出口法兰管与壳体的交角处(模具型腔对应的出口法兰管与壳体的交角处指模具型腔浇注金属液后形成出口法兰管与壳体交角处的部位)，使得出口法兰管与壳体连接处靠近出口法兰的部位(激冷部位)能实现激冷；再辅以冒口的设置，多个冒口分别位于模具型腔对应的出口法兰和多个凸台处(模具型腔对应的出口法兰和多个凸台处是指模具型腔浇注金属液后形成出口法兰和凸台的部位)，使得金属液温度梯度能够自下而上，从低到高分布。使铸件在凝固时更倾向于顺序凝固,整个凝固结晶过程中都能获得金属液的补缩，以及铸件内的缩孔和缩松都最后被引入冒口内，从而避免了出口法兰管与壳体连接处靠近出口法兰部位的开裂，通过对模具的改进，本申请中化工泵泵壳的铸造成品率达到95％以上。进一步，所述砂芯内也设有冒口，砂芯内的冒口位于模具型腔对应的进口法兰管的顶部。通过在砂芯内设置冒口，砂芯内的冒口位于模具型腔对应的进口法兰管的顶部(模具型腔对应的进口法兰管的顶部是指模具型腔浇注金属液后形成进口法兰管顶部的部位)，有利于防止进口法兰与壳体连接处的缩孔和缩松。进一步，所述冒口的直径为模具型腔对应的凸台处热节圆的1.5倍。将冒口的直径设置为凸台处热节圆的1.5倍(模具型腔对应的凸台是指模具型腔浇注金属液后形成凸台的部位)，在确保达到排气、集渣和补缩目的的同时，有利于后期对冒口的去除。进一步，所述内浇道的截面积为直浇道的1.2～1.5倍。有利于均匀地分散金属液的热量，减少其对砂芯的冲刷。进一步，所述下型上设有耐火砖，耐火砖位于横浇道的正下方并与其接触。通过耐火砖的设置，有利于降低金属液对下型的冲刷。为了进一步提高化工泵泵壳的质量，本申请还提供了一种采用上述铸造模具铸造化工泵泵壳的方法，包括以下步骤：步骤一、铸造模具的设置：采用碱酚醛自硬树脂砂和全新石英砂构建砂芯，砂芯制备时，采用圆钢随型焊制芯骨并在芯骨上焊接吊环，缠绕Φ8mm的通气绳，再覆盖碱酚醛自硬树脂；步骤二、合模：在上型和下型的内表面以及砂芯表面涂刷醇基锆英粉涂料加石墨粉状涂料，然后使用喷灯表干3～4min；上型、下型和砂芯完成表干后，合模待浇；步骤三、浇注：按比例将化工泵泵壳的材料加热至1480～1520℃得到金属液，然后将金属液从浇道瓷管倒入，金属液经浇道瓷管进入到横浇道，再经内浇道进入型腔进行浇注；步骤四、开箱：浇注完成后，待冒口凝固后开箱落砂，然后去除浇道和冒口，再以切割打磨的方式去除浇注系统残余高度和披缝，得到化工泵泵壳。本方案的有益效果：采用圆钢随型焊制芯骨并在芯骨上焊接吊环，缠绕Φ8mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化工泵泵壳，其特征在于：包括进口法兰管、出口法兰管和轴线方向贯通的壳体；壳体中部外凸，所述壳体的底部连接进口法兰管且两者共轴线，进口法兰管远离壳体的一端连接有进口法兰；所述壳体的顶部均布有多个凸台；所述出口法兰管连接在壳体的外壁上且连接处位于壳体的中部，出口法兰管远离壳体的一端连接有出口法兰；壳体与出口法兰管的厚度均为17～19mm，出口法兰管与壳体交角处的厚度为60～80mm；所述化工泵泵壳的材料由质量比为59％～61％的Fe、0.8％～1.2％的C、0.3％～0.35％的Si、0.5％～0.7％的Mn、28％～32％的Cr、2.5％～3％的Ni、1.5％～2.5％的Mo、2％～3％的Cu、0.1％的V、0.2％的Ti和0.0003％的Mg组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种化工泵泵壳，其特征在于：包括进口法兰管、出口法兰管和轴线方向贯通的壳体；壳体中部外凸，所述壳体的底部连接进口法兰管且两者共轴线，进口法兰管远离壳体的一端连接有进口法兰；所述壳体的顶部均布有多个凸台；所述出口法兰管连接在壳体的外壁上且连接处位于壳体的中部，出口法兰管远离壳体的一端连接有出口法兰；壳体与出口法兰管的厚度均为17～19mm，出口法兰管与壳体交角处的厚度为60～80mm；所述化工泵泵壳的材料由质量比为59％～61％的Fe、0.8％～1.2％的C、0.3％～0.35％的Si、0.5％～0.7％的Mn、28％～32％的Cr、2.5％～3％的Ni、1.5％～2.5％的Mo、2％～3％的Cu、0.1％的V、0.2％的Ti和0.0003％的Mg组成。


2.根据权利要求1所述的一种化工泵泵壳，其特征在于：所述壳体、凸台、进口法兰管、进口法兰、出口法兰管和出口法兰一体成型。


3.一种用于铸造权利要求1或2所述的化工泵泵壳的铸造模具，其特征在于：包括上型、下型和砂芯，砂芯固定在上型和下型之间，上型、下型和砂芯共同构成模具型腔；砂芯强度≥0.6Mpa；上型上设有浇道瓷管、横浇道和内浇道，横浇道位于浇道瓷管的正下方，横浇道连通浇道瓷管和内浇道，内浇道连通所述模具型腔；上型上设有圆柱形的冷铁，冷铁位于模具型腔对应的出口法兰管与壳体的交角处，冷铁的直径为激冷部位厚度的0.6～0.8倍；所述上型上设有多个冒口，多个冒口分别位于模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中亚，谢华，杨明进，毛全隆，
申请(专利权)人：遵义拓特铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52