一种水冷炉口整体铸造砂型结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于铸造技术领域，具体涉及一种水冷炉口整体铸造砂型结构。
【背景技术】
[0002]如图1所示，水冷炉口是炼钢炉上用的炉盖，为厚壁的圆盘形状，直径达Φ4?8米，重量达10?25吨，材质为QT400-18。
[0003]由于水冷炉口产品外形尺寸巨大，形状特殊，且因其在高温环境下使用，需在产品的整个环带部位内部镶铸系列循环冷却水管进行降温，整体铸造生产铁水很难对循环冷却水管实现良好包裹，极易产生渗漏现象，同时铸造过程中，循环冷却水管也极易被铁水所熔融导致管道被堵塞。目前，水冷炉口产品没有现成可用的整体铸造生产方法，也没有现成可用的整体铸造砂型。
[0004]现有水冷炉口产品主要为铆焊结构的水冷炉口和两瓣铸铁水冷炉口。铆焊结构的水冷炉口运行状况受制作质量的影响，使用过程中漏水现象频发，寿命也不稳定，不能与转炉炉龄9000炉相匹配；两瓣铸铁水冷炉口，采用分瓣砂型进行铸造，分瓣铸造后，每瓣铸件的外形变小，铁水容易对循环冷却水管形成良好包裹，但不足处在于，铸造过程中铁水熔融循环冷却水管导致管道堵塞现象仍存在，铸造出的产品斜楔连接安装工序繁琐，安装后炉口结构的牢固度、位置度较差，同时生产效率也较低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种水冷炉口整体铸造砂型结构，以解决水冷炉口整体铸造生产存在的技术问题，实现水冷炉口产品的整体铸造生产。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，一种水冷炉口整体铸造砂型结构，包括使用型砂分别制造的上砂型和下砂型，上砂型呈二级倒凸台状，下砂型呈二级圆槽状，所述上砂型和下砂型之间的环状型腔内通过钢制芯撑固定有循环冷却水管，循环冷却水管的两端均伸出上砂型外，所述循环冷却水管用于在浇注过程中以及浇注完成后一定时间里流通冷却气体，且在浇注铁水冷却后固定在该水冷炉口产品内。
[0007]进一步地，循环冷却水管为两条，两循环冷却水管分别迂回设置于各自半环型腔内。
[0008]进一步地，钢制芯撑对应设置于循环冷却水管的上、下方，并沿循环冷却水管均匀布置。
[0009]进一步地，钢制芯撑和循环冷却水管之间为点焊连接。
[0010]采用本实用新型铸造砂型进行水冷炉口生产，可有效解决水冷炉口整体铸造生产中存在的铁水难以很好包裹循环冷却水管，以及循环冷却水管易被铁水熔融导致管道堵塞难题。与现有技术相比，具有结构简单、铸造生产效率高、生产产品质量好且安装简便的优点。
【附图说明】
[0011]图1是使用本实用新型制备的水冷炉口的结构示意图；
[0012]图2是使用本实用新型铸造水冷炉口的示意图；
[0013]图3是本实用新型中下砂型的加工生产示意图；
[0014]图4是本实用新型中上砂型的加工生产示意图；
[0015]图5是本实用新型的结构示意图；
[0016]图6是使用本实用新型浇注铁水时完整铸造生产示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0018]实施例
[0019]如图5、图2所示，本实用新型水冷炉口整体铸造砂型结构，包括使用型砂分别制造的上砂型9和下砂型6，上砂型9呈二级倒凸台状，下砂型6呈二级圆槽状，上砂型9和下砂型6之间的环状型腔内通过钢制芯撑12固定有循环冷却水管2，循环冷却水管2的两端均伸出上砂型9外，循环冷却水管2用于在浇注过程中以及浇注完成后一定时间里流通冷却气体13，且在浇注铁水5冷却后固定在该水冷炉口产品内。其中，循环冷却水管2为两条，两循环冷却水管2分别迂回设置于各自半环型腔内；为确保循环冷却水管2在制备得到的水冷炉口 I中的位置准确，并同时确保在浇注后循环冷却水管2以上和以下的壁厚均匀。钢制芯撑12对应放置于循环冷却水管2的上、下方，点焊连接，并沿两循环冷却水管2均匀布置。
[0020]本实用新型铸造砂型加工及采用本实用新型整体铸造水冷炉口产品过程如下:
[0021]本实用新型使用呋喃树脂砂造型，根据水冷炉口产品的圆盘结构形状，如图3所示，采用第一旋转型板8以第一旋转定轴7为轴心，沿一固定方向旋转，在呋喃树脂砂未完全固化之前型板旋转形成型腔，制备得到二级圆槽状的下砂型6 ;如图4所示，采用第二旋转型板11以第二旋转定轴10为轴心，沿一固定方向旋转，在呋喃树脂砂未完全固化之前型板旋转形成型腔，制备得到二级倒凸台状的上砂型9。其中，考虑到砂型的修光，制作旋转型板时留出I?2_的富余量，型板旋转形成型腔后，用砂布修光铸造型腔时尺寸仍能确保；用此方法，可省去大量的模具制作时间和物资消耗。
[0022]如图2所示，采用本实用新型砂型铸造生产水冷炉口产品时，采用平作平浇、圆盘口朝上浇注的铸造工艺；采用环形浇注系统4，在砂型上均布6?8处内浇口、16处冒口 3的浇冒口系统，直浇道Φ 120mm?160mm，横浇道断面100?120X200?260mm,布置角度160ο?210ο，内浇口 60?100X15?20mm，冒口高度300mm?400臟，冒口颈20?30X80?120mm，冒口顶100?130X200?230mm ;浇注铁水5采用电炉熔炼，控制浇注温度范围1280?1320°C。如此操作，浇注铁水5可对循环冷却水管2实现良好包裹，从而杜绝渗漏现象发生。
[0023]如图6所示，在浇注水冷炉口产品时，从循环冷却水管2的一端通入温度为20°C?600C的冷却气体13，冷却气体13流经整个循环冷却水管2从另一端排出，冷却气体13压强控制在0.15MPa?0.35MPa间，通气时间控制从浇注开始一直到浇注结束后的3?6小时，冷却气体13进入起到给循环冷却水管2冷却降温的作用，解决了浇注过程中高温铁水5长时间包裹循环冷却水管2从而容易熔融循环冷却水管2的问题。
【主权项】
1.一种水冷炉口整体铸造砂型结构，其特征在于，包括使用型砂分别制造的上砂型和下砂型，上砂型呈二级倒凸台状，下砂型呈二级圆槽状，所述上砂型和下砂型之间的环状型腔内通过钢制芯撑固定有循环冷却水管，循环冷却水管的两端均伸出上砂型外，所述循环冷却水管用于在浇注过程中以及浇注完成后一定时间里流通冷却气体，且在浇注铁水冷却后固定在该水冷炉口产品内。2.按照权利要求1所述水冷炉口整体铸造砂型结构，其特征在于，所述循环冷却水管为两条，两循环冷却水管分别迂回设置于各自半环型腔内。3.按照权利要求1或2所述水冷炉口整体铸造砂型结构，其特征在于，所述钢制芯撑对应设置于循环冷却水管的上、下方，并沿循环冷却水管均匀布置。4.按照权利要求3所述水冷炉口整体铸造砂型结构，其特征在于，所述钢制芯撑和循环冷却水管之间为点焊连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水冷炉口整体铸造砂型结构，包括使用型砂分别制造的上砂型和下砂型，上砂型呈二级倒凸台状，下砂型呈二级圆槽状，所述上砂型和下砂型之间的环状型腔内通过钢制芯撑固定有循环冷却水管，循环冷却水管的两端均伸出上砂型外，所述循环冷却水管用于在浇注过程中以及浇注完成后一定时间里流通冷却气体，且在浇注铁水冷却后固定在该水冷炉口产品内。采用本实用新型进行水冷炉口生产，解决了现有技术无法采用铸造工艺整体制备水冷炉口的技术问题，与现有技术相比，具有结构简单、铸造生产效率高、生产产品质量好且安装简便的优点。
【IPC分类】B22C9/22
【公开号】CN204842872
【申请号】CN201520368217
【发明人】丁留顺, 钟仁勇, 师丽娜, 杨彦斌
【申请人】韩城市留顺铸造有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年6月1日