一种碳钢阀门的铸造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳钢阀门的铸造工艺。工艺包括以下几个步骤：（1）根据阀门的形状制作木模，木模上设置有冒口和浇口；（2）在木模周围用型砂制作砂型，取出木模，在砂型内涂一层耐高温涂料；（3）将废钢置于三相电弧炉中，升温，转入脱碳炉，加入石灰后，通入氧气，脱磷脱硫后加入铝和锰铁，得到钢水；（4）浇注钢水；（5）冷却后，清理阀门表面，清理残砂，即可得到碳钢阀门。本发明制备方法简单，浇注温度合理，制备出来的阀门粘砂、落砂现象明显减少，消除了阀门裂纹和气孔等缺陷，提高了阀门的硬度，耐磨和密封性能好，延长了阀门的使用寿命。
【专利说明】一种碳钢阀门的铸造工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种碳钢阀门的铸造工艺，属于铸造工业【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流 或溢流泄压等功能。阀门根据材质分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门，铬钥钢阀门，铬钥 钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质。
[0003] 目前在铸钢行业中，铸钢件在铸造时，通常要制造模具、浇铸再进行阀门的后期处 理，处理不当则得到的铸钢件容易产生裂纹、砂眼、气孔等缺陷，影响了产品质量，为后续工 艺处理造成了很大的困难，增加了生产成本。型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的 质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30?50%。申请号为201210186985. 2《一种 蝶阀阀芯的铸造方法》公开了一种蝶阀阀芯的铸造方法，该方法原料配方合理，工艺简单， 但是由于浇注液中含磷量较高，容易导致铸件出现缩孔。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种碳钢阀门的铸造工艺。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现的： 一种碳钢阀门的铸造工艺，包括以下几个步骤： (1) 制作模具：根据碳钢阀门的形状制作木模，木模上设置有冒口和浇口； (2) 型砂造型：在木|旲周围用型砂制作砂型，取出木|旲，在砂型内涂一层耐1?温涂料； 所述型砂以重量份数计，包括水玻璃2-3份、石英砂80-90份、乙二醇二醋酸酯11-18份 和黏土 5-9份，所述耐高温涂料以重量份数计，包括硼砂20-30份、石英砂20-30份、焦炭 15-30份、硅烷偶联剂3-6份、聚乙烯10-16份和水50-70份； (3) 熔炼钢水：将废钢置于三相电弧炉中，升温至1600-1620°C，转入脱碳炉，加入石灰 后，通入氧气，脱磷脱硫后加入铝和锰铁，得到钢水； (4) 浇注：往砂型中浇注钢水，浇注温度为1580-1600°C ; (5) 冷却：自然冷却后，清理阀门表面，切除浇口、冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物，再次 清理残砂，即可得到碳钢阀门。
[0006] 所述型砂是通过以下步骤获得的：将石英砂过200目筛，然后与水玻璃、乙二醇二 醋酸酯和黏土充分混合，然后在1200°C条件下烧结2h，冷却后经过破碎和筛分得到型砂。
[0007] 所述耐高温涂料是通过以下步骤获得的：将石英砂和焦炭在1500-2000°c条件下 反应2h，降温至600-800°C，加入硼砂，反应lh，降温至常温后，与硅烷偶联剂、聚乙烯和水 球磨混合，静置，抽去上层的水得到耐高温涂料。
[0008] 所述的碳钢阀门的铸造工艺，水玻璃模数为1. 5。
[0009] 所述的碳钢阀门的铸造工艺，所述钢水中含碳量为0. 2-0. 5%，含磷量小于0. 01%。 [0010] 根据所述的铸造工艺得到的碳钢阀门。 toon] 本发明所达到的有益效果： 本发明在取出木模后，在砂型内涂一层耐高温涂料，耐高温涂料提高了型砂的耐高温 效果，使型砂在1580-1600°C的浇注温度下，不容易产生膨胀，可以减少气体来源、提高钢水 流动性及铸型强度；采用冒口防止出现缩孔现象，通过脱磷步骤，钢水中含磷量低。
[0012] 本发明制备方法简单，浇注温度合理，制备出来的阀门粘砂、落砂现象明显减少， 消除了阀门裂纹和气孔等缺陷，提高了阀门的硬度，耐磨和密封性能好，延长了阀门的使用 寿命。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发 明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0014] 实施例1 本实施例中，一种碳钢阀门的铸造工艺，包括以下几个步骤： (1) 制作模具：根据碳钢阀门的形状制作木模，木模上设置有冒口和浇口； (2) 型砂造型：在木|旲周围用型砂制作砂型，取出木|旲，在砂型内涂一层耐1?温涂料； 所述型砂以重量份数计，包括水玻璃2份、石英砂90份、乙二醇二醋酸酯11份和黏土 9份， 所述耐高温涂料以重量份数计，包括硼砂20份、石英砂30份、焦炭15份、硅烷偶联剂6份、 聚乙烯10份和水70份； (3) 熔炼钢水：将废钢置于三相电弧炉中，升温至1600°C，转入脱碳炉，加入石灰后，通 入氧气，脱磷脱硫后加入铝和锰铁，得到钢水； (4) 浇注：往砂型中浇注钢水，浇注温度为1580°C ; (5) 冷却：自然冷却后，清理阀门表面，切除浇口、冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物，再次 清理残砂，即可得到碳钢阀门。
[0015] 所述型砂是通过以下步骤获得的：将石英砂过200目筛，然后与水玻璃、乙二醇二 醋酸酯和黏土充分混合，然后在1200°C条件下烧结2h，冷却后经过破碎和筛分得到型砂。
[0016] 所述耐高温涂料是通过以下步骤获得的：将石英砂和焦炭在2000°C条件下反应 2h，降温至80(TC，加入硼砂，反应lh，降温至常温后，与硅烷偶联剂、聚乙烯和水球磨混合， 静置，抽去上层的水得到耐高温涂料。
[0017] 其中，水玻璃模数为1. 5,钢水中含碳量为0. 5%，含磷量为0. 01%。
[0018] 实施例2 一种铸造用型砂，一种碳钢阀门的铸造工艺，包括以下几个步骤： (1) 制作模具：根据碳钢阀门的形状制作木模，木模上设置有冒口和浇口； (2) 型砂造型：在木|旲周围用型砂制作砂型，取出木|旲，在砂型内涂一层耐1?温涂料； 所述型砂以重量份数计，包括水玻璃3份、石英砂80份、乙二醇二醋酸酯18份和黏土 5份， 所述耐高温涂料以重量份数计，包括硼砂30份、石英砂20份、焦炭30份、硅烷偶联剂3份、 聚乙烯16份和水50份； (3) 熔炼钢水：将废钢置于三相电弧炉中，升温至1620°C，转入脱碳炉，加入石灰后，通 入氧气，脱磷脱硫后加入铝和锰铁，得到钢水； (4) 浇注：往砂型中浇注钢水，浇注温度为1600°C ;
【权利要求】
1. 一种碳钢阀门的铸造工艺，其特征是，包括以下几个步骤： (1) 制作模具：根据阀门的形状制作木模，木模上设置有冒口和浇口； (2) 型砂造型：在木|旲周围用型砂制作砂型，取出木|旲，在砂型内涂一层耐1?温涂料； 所述型砂以重量份数计，包括水玻璃2-3份、石英砂80-90份、乙二醇二醋酸酯11-18份 和黏土 5-9份，所述耐高温涂料以重量份数计，包括硼砂20-30份、石英砂20-30份、焦炭 15-30份、硅烷偶联剂3-6份、聚乙烯10-16份和水50-70份； (3) 熔炼钢水：将废钢置于三相电弧炉中，升温至1600-1620°C，转入脱碳炉，加入石灰 后，通入氧气，脱磷脱硫后加入铝和锰铁，得到钢水； (4) 浇注：往砂型中浇注钢水，浇注温度为1580-1600°C ; (5) 冷却：自然冷却后，清理阀门表面，切除浇口、冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物，再次 清理残砂，即可得到碳钢阀门。
2. 根据权利要求1所述的碳钢阀门的铸造工艺，其特征是，所述型砂是通过以下步 骤获得的：将石英砂过200目筛，然后与水玻璃、乙二醇二醋酸酯和黏土充分混合，然后在 1200°C条件下烧结2h，冷却后经过破碎和筛分得到型砂。
3. 根据权利要求1所述的碳钢阀门的铸造工艺，其特征是，所述耐高温涂料是通过以 下步骤获得的：将石英砂和焦炭在1500-2000°C条件下反应2h，降温至600-800°C，加入硼 砂，反应lh，降温至常温后，与硅烷偶联剂、聚乙烯和水球磨混合，静置，抽去上层的水得到 耐1?温涂料。
4. 根据权利要求1或2所述的碳钢阀门的铸造工艺，其特征是，水玻璃模数为1. 5。
5. 根据权利要求1所述的碳钢阀门的铸造工艺，其特征是，所述钢水中含碳量为 0. 2-0. 5%，含磷量小于0. 01%。
6. 根据以上任意一项权利要求所述的铸造工艺得到的碳钢阀门。
【文档编号】B22C9/22GK104084524SQ201410261169
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】浦巧生 申请人:吴江市液铸液压件铸造有限公司