一種銅鐵水套及其鑄造成型方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅鐵水套及其鑄造成型方法，該銅鐵水套包括基體，所述基體內(nèi)設(shè)有紫銅管，所述紫銅管連接有進水管道和出水管道，所述基體內(nèi)設(shè)有和所述基體一體成型的鋼板框；所述鋼板框由設(shè)在所述基體內(nèi)和所述基體一體成型的鋼板相互對接構(gòu)成，所述鋼板上焊接有爪釘；該銅鐵水套的鑄造成型方法，包括以下步驟；造型；預(yù)埋鋼板；彎管；預(yù)熱；預(yù)埋紫銅管；熔化；澆注；開箱；鋸冒口；機加工；打磨后成品報驗；本發(fā)明銅鐵水套集合銅水套和鐵水套優(yōu)點于一體，不僅具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長，且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，冷卻效果好。
【專利說明】一種銅鐵水套及其鑄造成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金爐及高溫爐上所用銅水套，具體涉及一種銅鐵水套及其鑄造成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅水套是一種以銅為材質(zhì)的冷卻水套，用于冶金爐及高溫爐上的冷卻設(shè)備，包括壁體，進水管道及出水管道，在壁體內(nèi)設(shè)有冷卻銅管，冷卻銅管與進水管道及出水管道為一體式結(jié)構(gòu)，是以水為熱交換介質(zhì)，利用銅的導(dǎo)熱性能，傳遞冶金爐窯本體溫度，是冶金爐窯上重要的冷卻裝置。在冶金行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
[0003]銅水套和鐵水套相比，具有更好的導(dǎo)熱性能，冷卻效果較好，能為冶金爐窯提供更好的保護；但銅水套結(jié)構(gòu)強度比鐵水套差，使用壽命相對鐵水套要短一些，成本高一些。
[0004]針對這種情況， 申請人:在銅水套壁體內(nèi)預(yù)埋鋼板框，取名銅鐵水套；銅鐵水套不僅具有銅水套一樣的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，同時具有好的結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長。但由于銅與鐵的熔點、導(dǎo)熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)和力學(xué)性能等都有很大的不同，鋼板框和壁體易出現(xiàn)結(jié)合不良的缺陷。
[0005]同時使用常用銅水套制造方法制造銅鐵水套，易造成以下問題:一是在銅鐵水套冷卻過程中，預(yù)埋鋼板與銅本體結(jié)合面處有嚴重的裂縫傾向。二是在鋼板的轉(zhuǎn)角處，因收縮受阻，易發(fā)生翹曲現(xiàn)象。這兩者問題均會使板框和壁體結(jié)合不良，影響二者間的連接強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種不僅具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能，冷卻效果好，且結(jié)構(gòu)強度較好，使用壽命長的銅鐵水套及其鑄造成型方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]該銅鐵水套，包括基體，所述基體內(nèi)設(shè)有紫銅管，所述紫銅管連接有進水管道和出水管道，所述基體內(nèi)設(shè)有和所述基體一體成型的鋼板框；所述鋼板框由設(shè)在所述基體內(nèi)和所述基體一體成型的鋼板相互對接構(gòu)成，所述鋼板上焊接有爪釘。
[0009]進一步地，所述鋼板相對接端端面為45度斜面，且鋼板相對接端端面相接觸。
[0010]進一步地，所述爪釘相互間間隔200mm。
[0011]進一步地，所述爪釘為Y型結(jié)構(gòu)。
[0012]該銅鐵水套的鑄造成型方法，包括以下步驟；
[0013]造型:將木模具放置造型平板上，將砂箱放置其上，制作型腔；
[0014]預(yù)埋鋼板:在鋼板上焊接爪釘，焊接好后鋼板牢固固定在型腔中，鋼板轉(zhuǎn)角相接處留有收縮間隙；
[0015]彎管:紫銅管彎制成預(yù)定形狀；
[0016]預(yù)熱:將固定好鋼板的砂箱放入烘房中燒制，溫度360°C下保溫6?7小時，至砂箱干燥無水分；[0017]預(yù)埋紫銅管:將彎制好的紫銅管放置在預(yù)熱過的型腔中，固定好銅管，蓋上蓋箱，并固定牢固；
[0018]熔化:將紫銅板放入電爐中，熔化至溫度1140?1160°C紫銅液出爐，傾倒至預(yù)熱過的澆包中；
[0019]澆注:澆注速度控制在1.0m/s，將紫銅液澆入型腔中，凝固后鋼板牢固固定在基體上；
[0020]開箱:澆注完10?15分鐘后開箱，取出鑄件毛坯；
[0021]鋸冒口:將毛坯冒口鋸掉；
[0022]機加工:按要求對毛坯進行機加工；
[0023]打磨后成品報驗。
[0024]進一步地，預(yù)埋鋼板時，鋼板轉(zhuǎn)角相接處留出的收縮間隙為兩倍鋼板收縮值。
[0025]進一步地，鋼板上每間隔200mm焊接爪釘。
[0026]進一步地，機加工時，鋼板和基體加工成在同一平面上。
[0027]進一步地，所述爪釘為Y型結(jié)構(gòu)。
[0028]本發(fā)明的優(yōu)點在于:該銅鐵水套，通過在基體內(nèi)設(shè)置鐵板框，鋼板框由設(shè)在基體內(nèi)和基體一體成型的鋼板相互對接構(gòu)成，鋼板上焊接有爪釘；爪釘和基體牢固結(jié)合，保證了鋼板和基體的結(jié)合度，進而保證鋼板和基體具有良好的連接強度；該銅鐵水套不僅具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長，且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，具備好的冷卻效果。
[0029]該銅鐵水套的鑄造成型方法，預(yù)埋鋼板前鋼板上焊接爪釘，這樣避免鋼板與銅本體結(jié)合面冷卻后產(chǎn)生裂縫，保證鋼板和基體具有良好的連接強度；鋼板和型腔一起預(yù)熱，進一步地保證鋼板和基體具有良好的連接強度。
[0030]進一步地，鋼板轉(zhuǎn)角相接處按銅鑄件收縮率留出收縮間隙，使其有空間收縮，進而避免鋼板因收縮受阻，發(fā)生翹曲現(xiàn)象，進一步的保證保證鋼板和基體具有良好的連接強度；進而保證銅鐵水套具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長。
[0031]該銅鐵水套集合銅水套和鐵水套優(yōu)點于一體，不僅具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長，且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，冷卻效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明:
[0033]圖1為本發(fā)明銅鐵水套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為圖1銅鐵水套的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為圖2中銅鐵水套的鋼板和爪訂連接結(jié)構(gòu)放大圖。
[0036]上述圖中的標記均為:
[0037]1、基體，2、紫銅管，3、鋼板，4、凸臺，5、爪釘，6、收縮間隙。
【具體實施方式】
[0038]下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0039]如圖1至圖3所示，該銅鐵水套，包括基體1，基體I內(nèi)設(shè)有紫銅管2，紫銅管2連接有進水管道和出水管道，基體I內(nèi)設(shè)有和基體I 一體成型的鋼板框；鋼板框由設(shè)在基體I內(nèi)和基體I 一體成型的鋼板3相互對接構(gòu)成，鋼板3上焊接有爪釘5。不僅鐵板框能增加銅鐵水套結(jié)構(gòu)強度，且鐵板上焊接的爪釘5與基體I牢固結(jié)合，保證鋼板3和基體I的結(jié)合度，保證鋼板3和基體I具有良好的連接強度；這樣在保證銅鐵水套具有較好結(jié)構(gòu)強度，延長使用壽命情況下，具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，具備好的冷卻效果。
[0040]進一步地，鋼板3相對接端端面為45度斜面，且鋼板3相對接端端面間相接觸。鋼板3轉(zhuǎn)角相接處在鑄造過程中按銅鑄件收縮率留出收縮間隙6，使其有空間收縮，進而避免鋼板3因收縮受阻，發(fā)生翹曲現(xiàn)象；在鑄造成型后鋼板3相對接端端面剛好接觸，接端端面為45度斜面，鋼板3對接后構(gòu)成鋼板框，保證鋼板3和基體I具有良好的連接強度；進而保證銅鐵水套具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長。
[0041]進一步地，爪釘5相互間間隔200mm，爪釘5如此設(shè)置后，在保證鋼板3和基體I的結(jié)合度及連接強度的同時，能夠最大限度控制成本。
[0042]進一步地，爪釘5為Y型結(jié)構(gòu)。Y型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)能夠保證爪釘5牢牢地和基體I結(jié)合，進而保證鋼板3和基體I結(jié)合，保證鋼板3和基體I的結(jié)合度及連接強度。
[0043]銅鐵水套的基體I上設(shè)有凸臺4，凸臺4優(yōu)選為八個，凸臺4鑄造好后中間鉆孔，孔和螺栓連接起到固定銅鐵水套的作用。
[0044]該銅鐵水套的鑄造成型方法，包括以下步驟；
[0045]造型:將木模具放置造型平板上，木模具按圖紙尺寸放加工量和收縮率提前制作好，將砂箱放置其上，春砂制作型腔；
[0046]預(yù)埋鋼板3:在鋼板3上每隔200mm焊接一個爪釘5，爪釘5為Y型結(jié)構(gòu)，Y型結(jié)構(gòu)爪釘5使得鋼板3和基體I在鑄造后牢固結(jié)合，避免鋼板3與基體I結(jié)合面冷卻后產(chǎn)生裂縫；焊接好后鋼板3牢固固定在型腔中，鋼板3轉(zhuǎn)角相接處留有收縮間隙；收縮間隙為兩倍銅鑄件收縮值，銅鑄件收縮率為I %?2%，收縮間距使得鋼板3在鑄造時具有空間收縮，能避免鋼板3發(fā)生翹曲，保證鋼板3和基體I的結(jié)合度，進一步的保證連接強度；
[0047]彎管:紫銅管2彎制成預(yù)定形狀；
[0048]預(yù)熱:將固定好鋼板3的砂箱放入烘房中燒制，溫度360°C下保溫6?7小時，至砂箱干燥無水分；鋼板3和型腔一起預(yù)熱，進一步地保證鋼板3和基體I的結(jié)合度和連接強度；
[0049]預(yù)埋紫銅管2:將彎制好的紫銅管2放置在預(yù)熱過的型腔中，固定好銅管，防止位移，蓋上蓋箱，并固定牢固，防止跑箱；
[0050]熔化:將紫銅板放入電爐中，熔化至溫度1140?1160°C紫銅液出爐，傾倒至預(yù)熱過的澆包中；
[0051]澆注:澆注速度控制在1.0m/s，將紫銅液澆入型腔中，凝固后鋼板3牢固固定在基體I上；
[0052]開箱:澆注完10?15分鐘后開箱，取出鑄件毛坯；
[0053]鋸冒口:將毛坯冒口鋸掉；
[0054]機加工:按要求對毛坯進行機加工；鋼板3和基體I加工成在同一平面上；
[0055]打磨后成品報驗。
[0056]該銅鐵水套的鑄造成型方法，預(yù)埋鋼板3前鋼板3上焊接爪釘5，這樣避免鋼板3與銅本體結(jié)合面冷卻后產(chǎn)生裂縫，保證鋼板3和基體具有良好的連接強度；鋼板3和型腔一起預(yù)熱，進一步地保證鋼板3和基體具有良好的連接強度。
[0057]進一步地，鋼板3轉(zhuǎn)角相接處按銅鑄件收縮率留出收縮間隙，使其有空間收縮，進而避免鋼板3因收縮受阻，發(fā)生翹曲現(xiàn)象，進一步的保證保證鋼板3和基體具有良好的連接強度；進而保證銅鐵水套具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長。該銅鐵水套集合銅水套和鐵水套優(yōu)點于一體，不僅具有較好結(jié)構(gòu)強度，使用壽命長，且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，冷卻效果好。
[0058]銅鐵水套的基體上設(shè)有凸臺，凸臺優(yōu)選為八個，凸臺鑄造好后中間鉆孔，孔和螺栓連接起到固定銅鐵水套的作用。鋼板3有四塊，塊與塊之間按銅鑄件收縮率留出間隙。爪釘5焊接在鋼板3上，起到固定鋼板3的作用?；w與鋼板3表面留有機加工余量，鑄造好后機加工，保證基體與鋼板3表面平整。
[0059]本發(fā)明銅鐵水套鑄造成型方法，實用性可操作性強，工藝性好，能夠為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤增長點。
[0060]顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種銅鐵水套，包括基體，所述基體內(nèi)設(shè)有紫銅管，所述紫銅管連接有進水管道和出水管道，其特征在于:所述基體內(nèi)設(shè)有和所述基體一體成型的鋼板框；所述鋼板框由設(shè)在所述基體內(nèi)和所述基體一體成型的鋼板相互對接構(gòu)成，所述鋼板上焊接有爪釘。
2.如權(quán)利要求1所述的銅鐵水套，其特征在于:所述鋼板相對接端端面為45度斜面，且鋼板相對接端端面相接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的銅鐵水套，其特征在于:所述爪釘相互間間隔200mm。
4.如權(quán)利要求3所述的銅鐵水套，其特征在于:所述爪釘為Y型結(jié)構(gòu)。
5.一種權(quán)利要求1所述的銅鐵水套的鑄造成型方法，其特征在于:包括以下步驟； 造型:將木模具放置造型平板上，將砂箱放置其上，制作型腔； 預(yù)埋鋼板:在鋼板上焊接爪釘，焊接好后鋼板牢固固定在型腔中，鋼板轉(zhuǎn)角相接處留有收縮間隙； 彎管:紫銅管彎制成預(yù)定形狀； 預(yù)熱:將固定好鋼板的砂箱放入烘房中燒制，溫度360°C下保溫6?7小時，至砂箱干燥無水分； 預(yù)埋紫銅管:將彎制好的紫銅管放置在預(yù)熱過的型腔中，固定好銅管，蓋上蓋箱，并固定牢固； 熔化:將紫銅板放入電爐中，熔化至溫度1140?1160°C紫銅液出爐，傾倒至預(yù)熱過的澆包中； 澆注:澆注速度控制在1.0m/s，將紫銅液澆入型腔中，凝固后鋼板牢固固定在基體上； 開箱:澆注完10?15分鐘后開箱，取出鑄件毛坯； 鋸冒口:將毛坯冒口鋸掉； 機加工:按要求對毛坯進行機加工； 打磨后成品報驗。
6.如權(quán)利要求5所述的銅鐵水套的鑄造成型方法，其特征在于:預(yù)埋鋼板時，鋼板轉(zhuǎn)角相接處留出的收縮間隙為兩倍鋼板收縮值。
7.如權(quán)利要求6所述的銅鐵水套的鑄造成型方法，其特征在于:鋼板上每間隔200mm焊接爪釘。
8.如權(quán)利要求5所述的銅鐵水套的鑄造成型方法，其特征在于:機加工時，鋼板和基體加工成在同一平面上。
9.如權(quán)利要求5所述的銅鐵水套的鑄造成型方法，其特征在于:所述爪釘為Y型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B22C9/24GK103954138SQ201410186283
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】陳殷舫, 陶紅, 胡宗元, 管仲, 蔣明, 陳大勝, 陶銳 申請人:蕪湖福記恒機械有限公司