CN1034110C - 高炉热风炉用炉蓖铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高炉热风炉用炉箅的铸造工艺，属于冶金铸造技术。本发明采用整体砂箱，带有四周边半孔的木质实样和带有四周边半孔的金属模板组成整体实样，与活动金属芯头配合造型，靠模垂直起样，下芯头型腔与多孔薄铁皮上盖共同定位芯子，确保箅孔间距公差的精度要求。炉箅造型和薄铁皮上盖用砂均为一般粘土砂，芯子采用树脂砂，合理使用材料，其优点是只需通过铸造工序就能生产出满足高精度要求的炉箅子，不需加工钻孔，降低了生产成本，保留了箅孔内表面的铸造黑皮，可防氧化和耐高温，从而延长了炉箅的使用寿命。
Description
本发明涉及一种炉蓖铸造工艺，特别适用于冶金工业中高炉热风炉用炉篦子的铸造工艺。
高炉热风炉使用的炉篦子是一种垂孔密布、孔位尺寸要求精确的大型铸件，精度要求是两个相邻孔中心距允许公差为正负1毫米，累计十个孔中心距允许公差为正负3毫米。对其铸造工艺近年来有了很多改进，但大都是从炉篦结构设计方面寻求合理的方案，在不影响炉篦使用性能和寿命的前提下，以减少篦孔堵孔率来提高热风炉效率。可改进的结果往往是使炉篦结构更加复杂化，从而增加了铸造工艺的难度。
目前，一些炉篦的生产厂家，为了达到孔距公差的要求，一般采取的工序是先铸出毛坯，后上机床加工钻孔。这种方法不仅生产成本高劳动强度大，而且蓖孔是钻削加工，孔内表面失去一层可防氧化、耐高温的铸造黑皮，从而大大影响了炉篦在高温下的使用寿命。
中国鞍山钢铁公司的一项专利申请，其申请号为90216763.4，公告号CN2091190U，公告日1991年12月25日，是利用一种带有定位孔板的铸造复合模样，其底板由木质样板和硬质定位孔复合而成，它依靠定位孔板机械定位，并将芯头钳入孔板内，再用木螺钉将三者钉紧固牢。采用这种复合模样可使芯头定位误差不超过0.5毫米，从而实现了芯头准确定位的目的。但这种复合模样的芯头是与模板固定在一起的，在造型起样时，稍有不慎，就有可能使芯头的型腔起坏，且只能保证炉蓖一面的定位准确，而很难满足篦孔另一面的孔距公差的要求。
本发明的目的在于克服了上述现有技术的不足，提出了一种新的铸造工艺，可直接铸出炉篦子的篦孔，不仅能保留蓖孔内表面铸造黑皮，而且能使炉篦两个相邻孔中心距允许公差和累计允许公差完全达到技术要求。减化了生产工序，缩短了生产时间，降低了生产成本，延长了使用寿命。
本发明铸孔炉篦铸造工艺的造型步骤是：
第一步，先将多孔金属模板置于木质实样上，使两者的四周边半孔上下对齐，并且螺钉紧固为整体实样，将活动金属芯头钳入金属模板孔内，再将整体砂箱套住整体实样，使四周边所留空间位置均匀对称，然后填砂捣固造出炉篦型腔。
第二步，整体翻箱，用四块样板压住靠整体实样边的型砂，靠模垂直起出整体实样，活动金属芯头暂时留在芯头型腔内，待修改型腔、刷完涂料后再一一将活动金属芯头取出。
第三步，将造成的炉篦型腔上窑烘干、焙烧，出窑后将树脂砂芯子的下芯头一一插入芯头型腔内，其上芯头垂直套上一块与多孔金属模板相对应的多孔薄铁皮，在薄铁皮上面捣固一层粘土砂制成上盖。
最后压好压铁，采用底注半封闭浇口，水平浇注。起箱后即得炉篦铸件。
附带在整体实样上的金属模板和上盖的薄铁皮以及金属芯头均为加工制作的工装模具，在金属模板和薄铁皮上按设计要求加工钻孔，金属模板孔的尺寸大小应按动配合公差可钳入金属芯头，薄铁皮孔的尺寸大小应按动配合公差可套入树脂砂芯子的上芯头。金属模板与薄铁皮上下对应的孔为同心圆，其两圆心与树脂砂芯子中心线重合且与上下两圆面垂直，相邻孔距公差必须精于正负1毫米，累计十个孔距公差必须精于正负3毫米，以确保炉篦铸件孔距的精确要求。
金属模板和木质实样均带有四周边半孔，且外形尺寸完全一样。使用时金属模板与木质实样叠合在一起，使两者的四周边半孔上下对齐，用螺钉固紧为一整体实样。
树脂砂芯子是由圆柱体和上下圆锥体三部分构成，其圆柱体直径略小于金属模板孔的直径，符合动配合公差的要求，圆柱体高度与炉篦铸件厚度相同；其下圆锥体的形状和尺寸与活动金属芯头一致；其上圆锥体与圆柱体相接处的直径略小于薄铁皮的孔径，符合动配合公差的要求。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1.采用钻有高精度工艺孔的金属模板和薄铁皮与活动金属芯头配合造型，精确固定树脂砂芯子位置的铸造工艺，确保了炉篦孔距公差精度，从而保证了炉篦铸件的质量要求。
2.采用带有四周边半孔的整体实样、靠模垂直起样工艺，不仅使每个炉篦铸件四周边半孔及外形尺寸精确，节约一部分树脂砂的用量，而且整体实样可多次使用，适宜批量生产。
3.采用活动金属芯头制造下芯头型腔工艺，在起样过程中，可将芯头留在型腔内，待修型、涮涂料后再取出芯头，这样不致于起坏芯头腔，且芯头可多次使用。
4.采用整体砂箱与上盖薄铁皮制造炉篦铸造工艺，可以避免多箱造型合箱时错位，操作简单、方便。
5.炉篦型腔和薄铁皮上盖所用的型砂均为一般粘土砂，芯子采用树脂砂的工艺，是合理使用材料，既达到技术要求，又可降低成本。
总之，本发明的优点是：只通过铸造工序就能生产出满足高精度要求的高炉热风炉用的炉篦子合格产品，不需加工钻孔，降低了生产成本，保留了篦孔内表面的铸造黑皮，这层黑皮有防氧化、耐高温作用，从而大大延长了炉篦的使用寿命。
下面结合附图对本发明作进一步描述：
附图说明：
图1是整体实样俯视图；
图2是图1A-A剖视图；
图3是铸造工艺示意图；
图4是图3B-B剖视图。
造型时，先将木质实样2放在一平台上，金属模板3置于木质实样2上，使两者的四周边半孔13上下对齐，并用螺钉紧固即为整体实样1，然后将活动金属芯头5钳入金属模板孔4内，再将整体砂箱11套住整体实样1，使四周边所留空间位置均匀对称，填砂捣固造出炉篦型腔10后，整体翻箱，用四块样板压住靠整体实样1边的型砂，靠模垂直起出整体实样1，使金属芯头5留在芯头型腔12内，待刷完涂料、修好型腔后再一一将金属芯头5取出，造出的炉蓖型腔上窑烘干、焙烧。出窑后如图3所示，将树脂砂芯子7一一插入下芯头型腔12内，并将薄铁皮6套在树脂砂芯子7的上芯头上，再在薄铁皮6上面捣固一层粘土砂8制成上盖。
浇注时，压好压铁，整理好浇口9进行水平浇注，起箱后即得炉篦铸件。
采用本发明的铸造工艺生产的高炉热风炉用的炉篦子，经实测其相邻两孔中心距公差达到正负0.5毫米，累计十孔中心距公差达到正负1.5毫米。
Claims (2)
1.一种高炉热风炉用炉篦的铸造工艺，其特征在于造型步骤是：
(1)先将多孔金属模板[3]置于木质实样[2]上，使两者的四周边半孔[13]上下相应对齐，并用螺钉紧固为整体实样[1]，将活动金属芯头[5]钳入金属模板孔[4]内，再将整体砂箱[11]套住整体实样[1]，使四周边所留空间位置均匀对称，然后填砂捣固造出炉篦型腔[10]；
(2)整体翻箱，用四块样板压住靠整体实样[1]边的型砂，靠模垂直起出整体实样[1]，活动金属芯头[5]暂时留在芯头型腔[12]内，待修改型腔、刷完涂料后再一一将活动金属芯头[5]取出；
(3)造成的炉篦型腔[10]上窑烘干、焙烧，出窑后将树脂砂芯子[7]的下芯头一一插入芯头型腔[12]内，其上芯头垂直套上一块与多孔金属模板[3]相对应的多孔薄铁皮[6]，金属模板[3]和薄铁皮[6]上下对应的孔为同心圆，其两圆心与树脂砂芯子[7]的中心线重合，并与上下两圆孔平面垂直，且两两相邻孔中心距允许公差精于正负1毫米，累计十个孔距允许公差精于正负3毫米，在薄铁皮[6]上面捣固一层粘土砂制成上盖；
(4)压好压铁，从浇口[9]水平浇注。
2.根据权利要求1所述的铸造工艺，其特征在于所说的树脂砂芯子[7]是由圆柱体和上下圆锥体三部分构成，其圆柱体直径略小于金属模板孔[4]的孔径，符合动配合公差的要求，圆柱体高度与炉篦铸件厚度相同；其下圆锥体的形状和尺寸与金属芯头[5]一致；其上圆锥体与圆柱体相接处的直径略小于薄铁皮[6]的孔径，符合动配合公差的要求。
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