專利名稱：用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造
工藝。
背景技術(shù)：
鈦冶煉行業(yè)冶煉海綿鈦用的環(huán)蒸爐，其爐內(nèi)中間溫度高，周邊溫度較低，形成爐溫 不均勻，致使冶煉的海綿鈦質(zhì)量得不到保障，且冶煉能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于針對以上所述的環(huán)蒸爐冶煉海綿鈦時存在的問題，提供能有
效確地保海綿鈦質(zhì)量，降低冶煉能耗的一種用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝。 本發(fā)明是一種由鋼、銅兩種金屬材質(zhì)融為一體的雙金屬溫控式導(dǎo)體，將該溫控式
導(dǎo)體置于環(huán)蒸爐的爐內(nèi)高溫區(qū)域，在其螺旋管進(jìn)、出口端接通循環(huán)水管，由于雙金屬溫控式
導(dǎo)體具有良好的導(dǎo)熱性，它利用循環(huán)水將爐內(nèi)熱量帶走，同時通過測溫管對爐溫適時監(jiān)控，
致使?fàn)t溫保持在一定的范圍，均勻的爐溫確保了海綿鈦的冶煉質(zhì)量。 本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝，結(jié)合常規(guī)的模具制備、配砂、 造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)。在沿中心軸線向上處設(shè)置的分型面分 別制備成整體結(jié)構(gòu)的上、下模具，并經(jīng)數(shù)控加工機床加工后分別置于上砂箱、下砂箱內(nèi)，再 用樹脂砂復(fù)制成上、下鑄型。將預(yù)填有至少烘干5小時、溫度達(dá)180 20(TC石英砂的測溫 管置于預(yù)制的螺旋管內(nèi)壁上，再用預(yù)制的環(huán)形芯撐將預(yù)理入銅棒型腔內(nèi)的螺旋管、測溫管 緊固于下鑄型后至少經(jīng)2小時烘干、使其溫度達(dá)到180 20(TC，然后將上鑄型與下鑄型合 型構(gòu)成整個鑄型。 本發(fā)明的上鑄型與下鑄型內(nèi)分別設(shè)置有冒口與內(nèi)澆道，內(nèi)澆道、橫澆道、直澆道依 次連通。澆注的金屬液經(jīng)由澆口杯依次進(jìn)入直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道，再引入由上鑄型、下鑄 型、環(huán)形芯撐與通有壓縮空氣的螺旋管組成的型腔內(nèi)進(jìn)行底澆。當(dāng)金屬液由下至上到達(dá)冒 口的頂部時澆注完畢，即向冒口內(nèi)加入發(fā)熱劑。最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱、下砂 箱，經(jīng)清砂、去除澆冒口 、直澆道、澆口杯、橫澆道、內(nèi)澆道后進(jìn)行打磨處理，而獲得用于環(huán)蒸 爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄件。 本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝不僅有效地解決了螺旋管與 測溫管在金屬液澆注、凝固、冷卻過程中的浮移及高溫灼燒擊穿的難題，同時解決了生產(chǎn)過 程中易產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷，用該工藝鑄造的溫控式導(dǎo)體置于環(huán)蒸爐內(nèi)能確保海綿鈦的 質(zhì)量，降低冶煉能耗。


圖l，系本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝的合型鑄造圖；
圖2，系圖1中A-A的剖視圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合上述附圖實例，對本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝作
進(jìn)一步詳述。 本發(fā)明用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體的鑄造工藝，結(jié)合常規(guī)的模具制備、配砂、 造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)。它采用樹脂砂造型，通過CAE/IECAST 演示制定出合理的澆注系統(tǒng)。采用^ # 25mm、壁厚2.5mm的鋼管繞制成f 14. 5 X 2100 (mm)、 46 50圈規(guī)格的螺旋管6，將預(yù)填有至少經(jīng)5小時烘干、溫度達(dá)180 20(TC石英砂的
# 25X2100 (mm)的測溫管16置于預(yù)制的螺旋管6的內(nèi)壁進(jìn)、出口的一端至另一端上，石英 砂不僅能使測溫管16內(nèi)形成真空，而且能吸收金屬液的熱量，使測溫管16不被灼燒擊穿。
本發(fā)明在沿中心軸線13向上17mm處設(shè)置的分型面1分別制備成整體結(jié)構(gòu)的 上、下模具，并經(jīng)數(shù)控加工機床加工后分別置于上砂箱2、下砂箱10內(nèi)，再用樹脂砂復(fù)制成 上鑄型3、下鑄型12。為防止螺旋管6與測溫管16在金屬液澆注、凝固、冷卻中變形、浮 移，采用外徑f 224mm、內(nèi)徑f 174mm、厚度60mm預(yù)制的同種材質(zhì)的環(huán)形芯撐5將預(yù)理入
# 180X2500mm銅棒型腔11內(nèi)的螺旋管6、測溫管16緊固于下鑄型12，同時在螺旋管6與 測溫管16上涂入醇基鋯英涂料并至少進(jìn)行2小時烘干，使其溫度達(dá)到180 200°C ，再將本 發(fā)明的上鑄型3與下鑄型12合型構(gòu)成整個鑄型。 本發(fā)明的上鑄型3與下鑄型12內(nèi)分別設(shè)置有f 160X280(mm)的冒口4與呈梯形 狀的內(nèi)澆道14，內(nèi)澆道14、橫澆道15、直澆道7依次連通。澆注的金屬液經(jīng)由澆口杯8依次 進(jìn)入直澆道7、橫澆道15、內(nèi)澆道14，從而達(dá)到有效地分散金屬液的熱量，使金屬液均勻、平 穩(wěn)地進(jìn)入由上鑄型3、下鑄型12、環(huán)形芯撐5與通有3 5Mpa的壓縮空氣的螺旋管6組成 的型腔內(nèi)進(jìn)行底澆的目的。循環(huán)著的壓縮空氣沿螺旋管6的出口端出來即能有效、快速地 帶走螺旋管6中因高溫金屬液使管中空氣膨脹產(chǎn)生的蒸汽帶走，同時使螺旋管6周圍的銅 液快速冷卻，形成有順序凝固的溫度階梯。它不僅能使?jié)沧r的螺旋管6承受高溫金屬液 的灼燒不被擊穿，同時確保銅棒內(nèi)部組織致密，避免和防止縮孔和縮松現(xiàn)象的產(chǎn)生。
當(dāng)本發(fā)明澆注的金屬液由下至上到達(dá)冒口 4的頂部2/3時澆注完畢，即向冒口 4 內(nèi)加入發(fā)熱劑9，從而增強冒口 4內(nèi)金屬液的補縮效率，確保本發(fā)明的溫控式導(dǎo)體在整個凝 固過程中有金屬液進(jìn)行補充，避免和防止縮孔、縮松現(xiàn)象的產(chǎn)生。最后待鑄件全部冷卻后， 打開上砂箱2、下砂箱10，經(jīng)清砂、去除澆冒口 4、直澆道7、澆口杯8、橫澆道15、內(nèi)澆道14 后進(jìn)行打磨處理，而獲得用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄件。
權(quán)利要求
一種經(jīng)模具制備、配砂、造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環(huán)節(jié)的用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄造工藝，其特征在于沿中心軸線(13)向上處設(shè)置的分型面(1)分別制備成整體結(jié)構(gòu)的上、下模具，并經(jīng)數(shù)控加工機床加工后分別置于上砂箱(2)、下砂箱(10)內(nèi)，再用樹脂砂復(fù)制成上鑄型(3)、下鑄型(12)，將預(yù)填有石英砂的測溫管(16)置于預(yù)制的螺旋管(6)的內(nèi)壁上，再用預(yù)制的環(huán)形芯撐(5)將預(yù)埋入銅棒型腔(11)內(nèi)的螺旋管(6)、測溫管(16)緊固于下鑄型(12)，然后將上鑄型(3)與下鑄型(12)合型構(gòu)成整個鑄型，上鑄型(3)與下鑄型(12)內(nèi)分別設(shè)置有冒口(4)與內(nèi)澆道(14)，內(nèi)澆道(14)、橫澆道(15)、直澆道(7)依次連通，澆注的金屬液經(jīng)由澆口杯(8)依次進(jìn)入直澆道(7)、橫澆道(15)、內(nèi)澆道(14)，再引入由上鑄型(3)、下鑄型(12)、環(huán)形芯撐(5)與通有壓縮空氣的螺旋管(6)組成的型腔內(nèi)進(jìn)行底澆，當(dāng)金屬液由下至上到達(dá)冒口(4)的頂部時澆注完畢，即向冒口(4)內(nèi)加入發(fā)熱劑(9)，最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱(2)、下砂箱(10)，經(jīng)清砂、去除澆冒口(4)、直澆道(7)、澆口杯(8)、橫澆道(15)、內(nèi)澆道(14)后進(jìn)行打磨處理，而獲得本發(fā)明的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑄造工藝，其特征在于螺旋管(6)、測溫管(16)經(jīng)環(huán)形芯撐 (5)緊固于下鑄型(12)后，在螺旋管6與測溫管16上涂入醇基鋯英涂料并至少經(jīng)2小時烘 干使其溫度達(dá)到180 20(TC，測溫管(16)內(nèi)預(yù)填的石英砂至少烘干5小時，使其溫度達(dá) 180 200°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于環(huán)蒸爐的雙金屬溫控式導(dǎo)體鑄造工藝。在沿中心軸線向上處設(shè)置的分型面分別制備成整體結(jié)構(gòu)的上、下模具至復(fù)制成上、下鑄型。將測溫管置于螺旋管內(nèi)壁，用環(huán)形芯撐將預(yù)埋入銅棒型腔內(nèi)的螺旋管緊固于下鑄型，將上、下鑄型合型。上、下鑄型內(nèi)設(shè)有冒口與內(nèi)澆道，內(nèi)澆道、橫澆道、直澆道依次連通。金屬液經(jīng)由澆口杯進(jìn)入直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道，再引入由上、下鑄型，環(huán)形芯撐與螺旋管組成的型腔內(nèi)進(jìn)行底澆。當(dāng)金屬液由下至上到達(dá)冒口頂部時澆注完畢，即向冒口內(nèi)加入發(fā)熱劑，待鑄件全部冷卻后，經(jīng)清砂、去除澆冒口等，再打磨獲得鑄件。它解決了螺旋管與測溫管在金屬液澆注、凝固、冷卻過程的浮移及高溫灼燒擊穿難題，并確保海綿鈦質(zhì)量。
文檔編號B22D19/00GK101693293SQ200910191050
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月1日
發(fā)明者孫正健, 廖興銀, 王異, 秦禮慶, 陳爽, 高忠林 申請人:遵義拓特鑄鍛有限公司;