专利名称：：钢厂烧结设备用炉条的生产工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种铸件的生产工艺，尤其涉及一种高铬耐热铸件的生产工艺。
背景技术：
：钢厂烧结设备用炉条为高铬耐热铸件，需求量十分巨大，但其质量要求较高。除材料成分需达到要求外，铸件的尺寸精度达ISO80626级，纵向、横向弯曲度《0.5mm，表面光洁度《50S，上世纪90年代以来，由于价格的竞争，世界上主要发达国家，特别是日本的炉条生产逐步向中国进行梯度转移，并且促使其生产工艺不断更新。从最初的日本用壳型铸造工艺批量生产到1996年我所开发成功釆用水玻璃为粘结剂的熔模铸造工艺大批量生产各种型号的炉条，并大量出口日本等国家。目前生产所采用的方法一水玻璃为粘结剂的熔模铸造工艺，虽然能达到上述要求，但这种生产方法很复杂，其生产过程如下备腊料一蜡模制造一壳形制造一脱蜡一模壳自然干燥一模壳焙烧一浇注一清理打磨一加热整形。不仅工序多，生产周期长(3天左右)，其中二道工序消耗能源。但从2000年以来，由于金属材料及铸造原辅材料价格的上涨、人民币的升值等因素，采用水玻璃为粘结剂的熔模铸造工艺来生产各种型号的炉条已失去了原有的市场竞争力。所以为了降低生产成本，并进一步扩大产量，必须再次对生产工艺进行改革，在满足高质量要求的前提下，试验研究生产效率高、生产成本低的新生产工艺。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种即能确保产品的高质量要求，又高效合理、节能环保、生产成本更低的钢厂烧结设备用炉条的生产工艺。为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案如下一种钢厂烧结设备用炉条的生产工艺，其特征在于该生产工艺包括a)混制型砂在重量比50%的50/70目的原砂和50%的70/140目的原砂中，加入重量占总砂量4一5%改性水玻璃混制型砂；b)造型采用垂直造型工艺，制造若干砂型，每个铸件的两部分型腔分别对应设于相邻两砂型内，在砂型紧实后立即吹C02气体，硬化后实施起模，取出砂型，c)上涂料在砂块的型腔面上涂料，采用淋涂的方式，涂料采用快干醇基涂料，点燃自干-，d)合型将砂型对应垂直合型成串e)浇注在成串的砂型上放上浇口杯，依次浇铸。所述的原砂是精制石英砂或海砂。所述的改性水玻璃可以为433水玻璃粘结剂或466水玻璃粘结剂。所述的改性水玻璃涂料浓度最好为波美度40—45°。砂型紧实后通C02气硬化，C02气体压力最好为10—20MPa，时间最好为30—50秒。本发明生产炉条的生产工艺与目前采用的水玻璃为粘结剂的熔模铸造工艺相比主要有如下优点.-A)投入少、上马快；B)工序少、生产率高、生产周期短；C)减少环境污染；D)降低能源消耗；E)经济效益好，生产成本可降15%左右首先按照本发明生产工艺生产的钢厂烧结设备用炉条，完全能够满足其特定的质量指标；在此前提下采用本工艺来生产炉条其生产成本可下降10%以上，而本发明采用的垂直造型、无箱叠型浇注工艺其操作相对简单易行、利于高效率生产；同时由生产中的选材和工艺决定其旧砂的回用率极高，而且该工艺在节能和污染方面也具有显著的改进。为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中图1为本发明实施例中钢厂烧结设备用炉条的外形；图2为本发明实施例中砂型合型的示意图。图中l.炉条铸件单侧型腔2.单个砂型3.浇口杯具体实施例方式图3示出了本发明的工艺流程a)混制型砂经过大量的试验我们选择以下二种原砂以及二种改性水玻璃粘结剂作为本发明的原辅材料，并进行性能对比试验,从而选出粘结剂加入量少、强度性能好的原砂及粘结剂。其中原砂指标含泥量(％):海砂0.40;石英砂0.34Si02含量(％):海砂97.8;石英砂98.9改性水玻璃粘结剂选用上海市机械制造工艺研究所有限公司铸造分所公开销售的433和466水玻璃粘结剂，其物理性能如表一。表一二种改性水玻璃粘结剂的物理性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>原砂采用重量比50%的50/70目的原砂和50%的70/140目的原砂，在原砂中加入重量占总砂量4一5%改性水玻璃混制型砂；可采用叶片式二辗轮式混砂机，混砂时间2-3分钟。用二种原砂以及二种改性水玻璃粘结剂配制型砂的型砂性能如表二表二各实施例型砂性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>b)造型本发明采用垂直造型及无箱叠型浇注工艺，制造若干砂型，这种方式型砂消耗量最少，造型效率高，而且工装简单，上马快、投入少。在砂型紧实后立即吹C02气体，通C02气体的压力和时间如表三，硬化后实施起模，取出砂型，表三硬化时的C02气体压力和通气时间<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通过试验，我们得出以下结论用50%50/70粒度，50%70/140粒度原砂配制的型砂，当粘结剂加入量为4一5%时，其强度性能满足要求，型砂表面光洁，稳定性好。采用在砂块中部吹C02气体使砂型硬化，仅30秒就能使砂块硬化，而且C02消耗量少。采用上述造型、硬化、起模方法能得到高精度砂块，砂块尺寸比模具尺寸仅大0.20/500mm左右。c)上涂料在砂块的型腔面上涂料，涂料采用快干醇基涂料，方法采用喷涂或淋涂或浸涂，点燃自干-,由于高铬铸铁含铬25—28%，浇注温度较高，约150(TC左右，而且它与普通石英砂易产生化学粘砂，根本无法清理。另外铸型采用改性水玻璃粘结剂制成，不宜采用水基涂料，必须采用醇基涂料。经过大量试验我们根据炉条产品的材料特点，各实施例中我们分别选用了由上海市机械制造工艺研究所有限公司铸造分公司公开销售的800，700，201，100四种涂料，四种涂料的物理性能见表四。表四涂料的物理性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>涂料浓度最好为波美度40—45°。另外上涂料的方法以及涂料的厚薄对铸件的表面质量也有较大影响，也必须进行试验研究。为此我们对四种上涂料的方法开展试验研究，以下为四种上涂料的方法刷涂；喷涂；淋涂；浸涂。通过试验，我们得出以下结论1)刷涂铸型表面有刷痕，铸型轮廓不清晰，效率低，故不采用。2)喷涂铸型表面虽然光洁，但干燥后强度较差，特别是喷涂时喷枪经常堵塞，操作十分不便，而且操作环境很差，故不宜采用。3)淋涂将涂料浇在铸型内，然后将铸型内的涂料返回涂料筒内。此方法操作方便，涂层厚薄均匀，轮廓清晰，涂层强度高，效率高，涂料消耗少，是比较理想的方法。4)浸涂此方法效果与淋涂相差不大，但操作不便，涂料消耗也较多。故本发明各实施例采用淋涂的方式。d)合型将砂型对应垂直合型成串(如图2所示)每串8-10个砂型，可浇7-9个铸件。e)浇注各实施例选用的材料成份如下Cr:1.5%;Si:1.3%;Mn:0.9%;Cr:26%;Ni:1.0%;其余为Fe。浇注温度1500°C;制作相应的浇冒口，依次浇注成型。实施例中改性水玻璃433与466在混砂、造型、砂型强度方面二者无明显差别，都能满足要求，在浇注时433有少量可燃气体放出，466无烟气，只是因前者成分中含有少量树脂而后者成分中没有之故。各实施例表明按照本发明工艺能生产出表面光洁、尺寸精度高的炉条。经测定其炉条尺寸公差、弯曲如下(详见表五)，炉条铸件图l所示炉条纵向长度为496mm，横向宽度为120mra。纵向弯曲0.25mm—0.35mm;横向弯曲0.20mm—0.35mm;尺寸公差ISO8062CT56级；表面光洁度25S—50S。表五各实施例生产炉条的尺寸公差及弯曲例纵向弯曲横向弯曲尺寸公差表面光洁度mmmmISO8062CTs10.250.305258<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>同时本发明生产过程中的型砂具有很高的回用率用433粘结剂的旧砂要通过水洗、烘干才能回用，回用率约90%。用466粘结剂的旧砂可用干法回用，旧砂再生经破碎研磨、过筛除尘等过程，回用率为85%—90%。另外，本发明的工艺方案具有很高的环境保护价值。目前采用水玻璃精密铸造工艺生产炉条时，由于生产后的废砂无法回用，只能作为工业垃圾废弃，因此，存在着较大的环境污染和资源利用率低的问题。而我们研究的目的是用C02硬化改性水玻璃砂、无箱叠型造型工艺来代替以上的铸造工艺，并且生产后的废砂可以回用，从而，对环境保护以及资源的充分利用，起到了极大的积极作用。采用水玻璃精密铸造工艺生产炉条时，在脱蜡、模壳焙烧等几个环节，均需要用煤来加热，一般情况下，生产1吨铸件要消耗250公斤煤，煤炭是国家的主要能源资源之一，使用煤炭，既消耗了资源，同时又带来了环境污染问题。而我们用C02硬化改性水玻璃砂、无箱叠型造型工艺来代替以上的铸造工艺，在整个生产过程中，不需要使用煤炭，因此，减少了环境污染、节约了能源资源，并且降低了能源消耗。也避免了水玻璃精密铸造工艺在制壳过程中产生大量烟气和粉2污染环境、影响生产工人健康的弊端。权利要求1.一种钢厂烧结设备用炉条的生产工艺，其特征在于该生产工艺包括a)混制型砂在重量比50％的50/70目的原砂和50％的70/140目的原砂中，加入重量占总砂量4—5％改性水玻璃混制型砂；b)造型采用垂直造型工艺，制造若干砂型，每个铸件的两部分型腔分别对应设于相邻两砂型内，在砂型紧实后立即吹CO2气体，硬化后实施起模，取出砂型，c)上涂料在砂块的型腔面上涂料，采用淋涂的方式，涂料采用快干醇基涂料，点燃自干；d)合型将砂型对应垂直合型成串e)浇注在成串的砂型上放上浇口杯，依次浇铸。2.根据如权利要求l所述的钢厂烧结设备用炉条的生产工艺，其特征在于所述的原砂是精制石英砂或海砂。3.根据如权利要求1或2所述的钢厂烧结设备用炉条的生产工艺，其特征在于所述的改性水玻璃为433粘结剂或466结剂。4.根据如权利要求3所述的钢厂烧结设备用炉条的生产工艺，其特征在于所述的改性水玻璃涂料浓度为波美度40—45°。5.根据权利要求1或2所述的铸造工艺，其特征在于砂型紧实后通C02气硬化，C02气体压力为10—20MPa，时间为30—50秒。全文摘要本发明公开了一种钢厂烧结设备用炉条的生产工艺，该生产工艺包括混制型砂，即50％的50/70目、50％的70/140目的原砂中加入4-5％改性水玻璃混制型砂；造型，即采用垂直造型工艺，吹CO<sub>2</sub>硬化后起模；上涂料，即采用淋涂的方式涂刷快干醇基涂料；合型，即将砂型对应垂直合型成串然后制作相应的浇冒口浇注成型。该生产工艺完全满足炉条的特定质量要求，而其生产成本可下降10％以上，并且还可以提高生产效率，特别是能够减少环境污染、提高资源的利用率以及降低能源消耗。文档编号B22C9/00GK101509667SQ200910047229公开日2009年8月19日申请日期2009年3月9日优先权日2009年3月9日发明者周耀忠,军毛,刚金,钱宏生,玥陈申请人:上海市机械制造工艺研究所有限公司