专利名称：中间包定径快换上水口整体成型工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及炼钢企业使用的中间包定径快换上水口 ，是一种中间包定径快换上 水口整体成型工艺。
背景技术：
炼钢企业生产方坯和矩坯现已有用连铸生产方法，在这种连铸生产中需要使用 中间包定径快换上水口。本领域成熟的上水口结构是有一个母体，在母体的中间 开孔，孔内安装锆芯，锆芯与母体内壁之间设有粘结层，其制作方法是先将母体 采用模具制作成型，烘干后备用，再制作锆芯后备用，最后将锆芯采用粘结料装入 母体中间孔内，进行烘烤成型包装。这种工艺制造过程复杂，其中安装锆芯均需手 工完成，对操作技术要求特别高，制作难度较大，废品率较高，制作周期长，使上 水口的成本较高，特别是用粘结料安装锆芯极易在使用中产生漏钢现象，造成停产 维修，给生产造成较大损失。同时，由于粘结料受钢水侵蚀易损，导致上水口极易 损坏，使上水口的使用寿命无法与锆芯及母体的使用寿命同步，所以，上水口的使 用寿命一般为24小时左右，从而造成了较大的浪费。为此，本领域技术人员长期以 为一直在研究如何将锆芯与母体一次成型，解决现有技术存在的问题，但是由于锆 芯脆性较高，在制作中极易开裂或破碎，所以至今也未有一种上水口的整体成型工 艺解决现有制作工艺存在的问题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种中间包定径快换上水口整体成型工艺，它能够解决 现有制作工艺的不足，使上水口整体一次成型。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现中间包定径快换上水口整体 成型工艺，包括下述工艺步骤
①将中间开通孔的外模固定；② 在外模的通孔内放置内模，将锆芯装在内模上；
③ 将混合后的上水口母体原料注入外模空腔内；
④ 将压力机压头与轴芯外端相触加压，压力为10-15Mpa;
⑤ 再将压力机压头与内模的底端相触加压，压力为8-12 Mpa，经过上下两次加 压使上水口整体成型，将内模和外模脱模后即为上水口半成品；
⑥ 将半成品养护后进行烘干，即成为上水口产品。本发明步骤⑥中所述的烘干 温度为360-45(TC，烘干时间为39-52小时。在锆芯外周壁上开设一条环形凹槽。
所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，步骤②中所述的内模有一个底座， 底座是圆柱体，底座中间开设通孔，通孔内安装台阶轴，台阶轴上设有台阶，台阶 轴上端是小轴芯，小轴芯上端是轴芯，轴芯的外径大于小轴芯的外径。
所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，步骤②中所述的内模分为三部分， 第一部分是底座，底座是圆柱体，底座中间开设通孔；第二部分是台阶轴，台阶轴 上开设第一盲孔，台阶轴下部安装在通孔内；第三部分是小轴芯和轴芯为一体，轴 芯是圆柱体，轴芯下部设有小轴芯，小轴芯外径小于轴芯外径。
所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，步骤②中所述的内模分为三部分， 第一部分是底座，底座中部开设通孔；第二部分是台阶轴和小轴芯为一体；第三部 分是轴芯，轴芯是圆柱体，轴芯底部开设第二盲孔，小轴芯一端装入第二盲孔内， 台阶轴下部装入通孔内。
所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，步骤②中所述的内模分为四部分， 第一部分是底座，底座是圆柱体；第二部分是台阶轴，台阶轴上开设第一盲孔；第 三部分是小轴芯；第四部分是轴芯，轴芯上开设第二盲孔，小轴芯一端装在第一盲 孔内，小轴芯另一端装入第二盲孔内，台阶轴下部装入底座的通孔内。
本发明所述台阶轴的上部外径大于下部外径，台阶轴的上部是截锥体。
本发明的工艺使上水口整体一次成型，使锆芯与母体之间的安装不需要粘结料， 彻底解决了锆芯与母体之间因存在粘结料使上水口使用寿命降低的问题，减少了浪 费；并彻底避免了上水口在使用过程中易出现漏钢的现象，从而解决了因漏钢需停产维修给生产造成经济损失的问题；釆用本发明整体成型工艺制作的上水口其使用 寿命为36小时以上，比采用现有方法制作的上水口的使用寿命提高了一倍多，为钢 铁企业大幅度降低了生产成本；本发明工艺使上水口整体成型，还可使上水口的产 品质量有很大提高；在上水口的生产中废品率极低，接近为零。
附图1是本实用新型内模结构示意图之一；附图2是本实用新型内模结构示意
图之二；附图3是本实用新型内模结构示意图之三；附图4是附图2中小轴芯和台
阶轴设为一体的结构示意图之一。上述图中所示内模结构形状均相同，只是组合方
式不同。
具体实施例方式
本发明中间包定径快换上水口整体成型工艺步骤如下
① 将中间开通孔的外模固定；
② 在外模的通孔内放置内模，将锆芯装在内模上；
③ 将混合后的上水口母体原料注入外模空腔内；
④ 将压力机压头与轴芯外端相触加压，压力为10-15Mpa;
⑤ 再将压力机压头与内模的底端相触加压，压力为8-12 Moa，经过上下两次加 压使上水口整体成型，将内模和外模脱模后即为上水口半成品；
⑥ 将半成品养护后进行烘干，即成为上水口产品。
步骤⑥中所述的优选烘干温度是360-450°C，烘干时间为39-52小时。为了防止 锆芯脱位，进一步提高产品质量，在锆芯的外周壁上开设一条环形凹槽。
本发明步骤②中所述的内模结构形状为，内模有一个底座，底座1是圆柱体， 底座1中间开设通孔8，通孔8内安装台阶轴2，台阶轴2上设有台阶7，台阶轴2 上端是小轴芯4，小轴芯4上端是轴芯5，轴芯5的外径大于小轴芯4的外径，将锆 芯装在小轴芯4外周壁上。
本发明工艺中使用的内模可以有多种组合方式，通常为附图所示的三种，但不 6限于这三种组合方式。现将图中所示的三种组合方式描述如下第一种步骤②中 所述的内模分为三部分，第一部分是底座，底座l是圆柱体，底座l中间开设通孔 8，第二部分是台阶轴2，台阶轴2上开设第一盲孔3，台阶轴2下部安装在通孔8 内；第三部分是小轴芯4和轴芯5为一体，轴芯5是圆柱体，轴芯5下部设有小轴 芯4，小轴芯4外径小于轴芯5外径。第二种步骤②中所述的内模分为三部分，
第一部分是底座，底座1中部开设通孔8;第二部分是台阶轴2和小轴芯4为一体；
第三部分是轴芯5，轴芯5是圆柱体，轴芯5底部开设第二盲孔9，小轴芯4上端装 入盲孔9内，台阶轴2下部装入通孔8内。第三种:步骤②中所述的内模分为四部 分，第一部分是底座l，底座l是圆柱体；第二部分是台阶轴2，台阶轴2上开设第 一盲孔3;第三部分是小轴芯4;第四部分是轴芯5，轴芯5上开设第二盲孔9，小 轴芯4 一端装在第一盲孔3内，小轴芯4另一端装入第二盲孔9内，台阶轴2下部 装入底座1的通孔8内。
本发明所述台阶轴2的上部外径大于下部外径，台阶轴2的上部是截锥体6， 便于钢水流经上水口母体内壁时更顺畅。当然，将截锥体6设为圆柱体也可，只是 在上水口的使用过程中钢水流畅度稍有降低。
本发明工艺中所述锆芯装在小轴芯4上。
权利要求
1、中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于包括下述工艺步骤①将中间开通孔的外模固定；②在外模的通孔内放置内模，将锆芯装在内模上；③将混合后的上水口母体原料注入外模空腔内；④将压力机压头与轴芯外端相触加压，压力为10-15Mpa；⑤再将压力机压头与内模的底端相触加压，压力为8-12Mpa，经过上下两次加压使上水口整体成型，将内模和外模脱模后即为上水口半成品；⑥将半成品养护后进行烘干，即成为上水口产品。
2、 根据权利要求l所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于步骤⑥中所述的烘干温度为360-45(TC，烘干时间为39-52小时。
3、 根据权利要求l所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于 在锆芯外周壁上开设一条环形凹槽。
4、 根据权利要求l所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于 步骤②中所述的内模有一个底座，底座(1)是圆柱体，底座(1)中间开设通孔(8)， 通孔(8)内安装台阶轴(2)，台阶轴(2)上设有台阶(7)，台阶轴(2)上端是小 轴芯(4)，小轴芯(4)上端是轴芯(5)，轴芯(5)的外径大于小轴芯(4)的外径。
5、 根据权利要求l所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于 步骤②中所述的内模分为三部分，第一部分是底座，底座(1)是圆柱体，底座(1) 中间开设通孔(8);第二部分是台阶轴(2)，台阶轴(2)上开设第一盲孔(3)，台 阶轴(2)下部安装在通孔(8)内；第三部分是小轴芯(4)和轴芯(5)为一体， 轴芯(5)是圆柱体，轴芯(5)下部设有小轴芯(4)，小轴芯(4)外径小于轴芯(5) 外径。
6、 根据权利要求l所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于-步骤②中所述的内模分为三部分，第一部分是底座，底座(1)中部开设通孔(8);第二部分是台阶轴(2)和小轴芯(4)为一体；第三部分是轴芯(5)，轴芯(5)是 圆柱体，轴芯(5)底部开设第二盲孔(9)，小轴芯(4) 一端装入第二盲孔(9)内， 台阶轴(2)下部装入通孔(8)内。
7、根据权利要求l所述的中间包定径快换上水口整体成型工艺，其特征在于-步骤②中所述的内模分为四部分，第一部分是底座(1)，底座(1)是圆柱体；第二 部分是台阶轴(2)，台阶轴(2)上开设第一盲孔(3);第三部分是小轴芯(4);第 四部分是轴芯(5)，轴芯(5)上开设第二盲孔(9)，小轴芯(4) 一端装在第一盲 孔(3)内，小轴芯(4)另一端装入第二盲孔(9)内，台阶轴(2)下部装入底座 (1)的通孔(8)内。
8、根据权利要求4、 5、 6或7任一项所述的中间包定径快换上水口整体成型工 艺，其特征在于所述台阶轴(2)的上部外径大于下部外径，台阶轴(2)的上部 是截锥体(6)。
全文摘要
本发明公开了一种中间包定径快换上水口整体成型工艺，包括下述工艺步骤①将中间开通孔的外模固定；②在外模的通孔内放置内模，将锆芯装在内模上；③将混合后的上水口母体原料注入外模空腔内；④将压力机压头与轴芯外端相触加压；⑤再将压力机压头与内模的底端相触加压，经过上下两次加压使上水口整体成型，将内模和外模脱模后即为上水口半成品；⑥将半成品养护后进行烘干，即成为上水口产品。采用本发明整体成型工艺制作的上水口其使用寿命为36小时以上，比采用现有方法制作的上水口的使用寿命提高了一倍多，为钢铁企业大幅度降低了生产成本；本发明工艺使上水口整体成型，还可使上水口的产品质量有很大提高；在上水口的生产中废品率极低，接近为零。
文档编号B22D41/52GK101590522SQ20091001979
公开日2009年12月2日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者王孔兵, 苑希平, 魏 靳 申请人:济南麦哈勃冶金技术开发有限公司