专利名称：用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法
技术领域：
本发明涉及一种用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，属于冶金高炉 水冷壁生产领域。
技术背景-
禽炉是冶金企业最重要的设备之一，其运行情况直接关系到生铁的产量与 质量，关系到企业的能耗与效益；高炉水冷壁是高炉最重要的工艺部件之一， 直接影响着高炉的安全生产与使用寿命。
目前国内外使用的高炉水冷壁90%以上是铸造高炉水冷壁，所使用的材质
有灰铸铁、球墨铸铁、低碳钢、微合金化低碳钢、纯铜等，全部采用砂型铸造 工艺生产。消失模铸造与砂型铸造相比具有尺寸精度高、外观质量好、内部缺 陷少并提高劳动效率，降低工人劳动强度及操作技术难度，型砂能够循环使用 等优点，但制造消失模模型的泡沫材料强度低、重量轻、硬度低，任何轻微的 拉压碰撞都可使其变形、破损；而必须预先安置于其内的煨制好的高炉水冷壁 冷却水管则强度高、重量大、硬度高，在搬运、装箱等工序中极易造成消失模 模型的损坏，无法浇注成型，所以在铸造高炉水冷壁时无人敢于使用消失模铸 造工艺。 发明内容-
本发明的目的是提供一种用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，为高 炉水冷壁的生产提供一种更加经济、科学的技术方案。
本发明的技术方案是首先，利用泡沫材料制作高炉水冷壁消失模模型， 同时在煨制好的高炉水冷壁冷却水管上焊制支撑柱并刷防渗碳涂料后，固定安 装在高炉水冷壁消失模模型中，经封缝、修整后，涂刷配制好的耐火材料l-6 道，直至达到规定厚度，经干燥、装砂箱震实，接通真空系统，在负压状态下 把熔炼好的金属液体浇入消失模模型中，在冷却完成后，开箱、清整，获得用 消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁。
用消失模铸造工艺可生产各种不同材质的高炉水冷壁，包括灰铸铁、球墨铸 铁、低碳钢、微合金化低碳钢、纯铜等目前用于制作高炉水冷壁的所有材质， 材质不同则熔点不同，浇注温度、收縮率不同，但其基本工序的操作程序是一 致的，产品质量优于砂型铸造的产品。 本发明的有益效果
1. 用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，能保证生产出的高炉水冷壁各项指标 达到相关标准要求，且性能指标优于普通砂型铸造的同种材质的产品。
2. 用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，采用干砂造型，操作简便，降低了造型工人的操作技术难度。
3. 由于采用干砂造型，型砂能够多次重复使用，可降低型砂用量90—95%， 节能降耗，成效显著。
4. 用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，在铸件开箱后，型砂脱落，几乎免清 砂，冷却到室温后涂料自动脱落，减少了铸件清砂工作量90%以上，改善了工 作环境，提高了劳动生产率。
5. 用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，取消了原砂型铸造工艺中混砂、造型 烘干、硬化、合箱等复杂工序，简化了生产工艺流程，降低了生产成本。
6. 用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，在节省资源、降低能耗的同时，改善 了工厂环境，降低了工人劳动强度，有益工人身心健康，保护了工人利益。
图1:用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的工艺流程图
图2:高炉水冷壁消失模模型前立面图 图3:高炉水冷壁冷却水管与支撑柱示意图
图l:椭圆形表示工序材料，方框表示工序步骤。其中a为消失模模型材料 ---有机泡沫材料，b为无缝钢管，c为冷却水管支撑柱，d为造型型砂，e为熔 炼好的金属溶液，f为产品一-高炉水冷壁；数字表示工序步骤l是消失模模 型制作工序，用有机泡沫材料(a)制作消失模模型，注意根据高炉水冷壁铸造 材质的铸造特性预留收縮量和加工余量；2是高炉水冷壁冷却水管制作工序:把
无缝钢管(b)煨制成高炉水冷壁冷却水管要求的形状，并刷涂防渗碳耐火涂料； 3是冷却水管支撑柱焊接工序在煨制好的高炉水冷壁冷却水管上焊接支撑柱
(C); 4是组合工序把焊接上支撑柱的高炉水冷壁冷却水管与工序1完成的泡 沫模型组装起来，同时封缝、修整；5是涂料刷涂工序把防渗碳耐火涂料涂刷 在工序4完成的消失模模型表面，分次涂刷，直至达到工艺要求厚度；6是干燥 工序把涂料刷涂后的模型通过干燥，消除水分；7是装箱工序:把干燥后的模 型装箱、加入型砂d震实；8是金属材料熔炼工序:按高炉水冷壁铸造要求把金
属材料(e)熔炼好，达到浇注要求；9是抽真空工序:连接砂箱与真空系统，使
消失模模型型箱在负压状态下等待浇注；IO是浇注工序把熔炼好的金属溶液 在负压状态下浇注进消失模模型型箱内；ll是开箱清整工序在浇注完毕冷却 到能够幵箱时，开箱清整，获得高炉水冷壁铸件f。
图2—图3中，A是用有机泡沫材料制作的消失模模型，B是用无缝钢管煨
制好的高炉水冷壁冷却水管，c是冷却水管支撑柱。
具体实施例方式
实施例一
用消失模铸造工艺生产灰铸铁材质高炉水冷壁。按图l所示的用消失模铸造工艺生产髙炉水冷壁的工艺流程图进行操作，其中，铁水熔炼用中频感应炉 或其它冶炼炉熔炼灰铸铁铁水，熔炼合格的铁水经浇铸、冷却、开箱、清整， 获得灰铸铁高炉水冷却壁铸件。 实施例二-
用消失模铸造工艺生产球墨铸铁材质高炉水冷壁。按图1所示的用消失模 铸造工艺生产高炉水冷壁的工艺流程图进行操作，其中，铁水熔炼用中频感应 炉或其它冶炼炉熔炼铁水，用稀土硅镁合金在堤坝式铁水包内用冲入法处理， 孕育剂采用长效复合孕育剂多次孕育加瞬间孕育，熔炼并球化合格的铁水经浇 铸、冷却、开箱、清整，获得球墨铸铁高炉水冷却壁铸件。
实施例三
用消失模铸造工艺生产低碳钢材质高炉水冷壁。按图l所示的用消失模铸 造工艺生产高炉水冷壁的工艺流程图进行操作，其中，用中频感应炉或电弧炉 熔炼低碳钢钢水，熔炼合格的钢水经浇铸、冷却、开箱、清整，获得低碳钢材 质高炉水冷却壁铸件。
实施例四
用消失模铸造工艺生产微合金化低碳钢材质高炉水冷壁。按图l所示的用 消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的工艺流程图进行操作，其中，用中频感应炉 或电弧炉熔炼微合金化低碳钢钢水，首先熔化、冶炼符合低碳钢要求的钢水， 然后进行微合金化处理，按设计的微合金化低碳钢化学成分计算出烙铁、钼铁、 钒铁、钛铁等铁合金加入量，并将铁合金破碎成适当的粒度，在用硅铁初步脱 氧后，将微合金化用的铁合金加入炉中，熔清并终脱氧后出炉浇注，经冷却、 开箱、清整，获得微合金化低碳钢材质高炉水冷却壁铸件。
实施例五
用消失模铸造工艺生产纯铜材质高炉水冷壁。按图1所示，用消失模铸造 工艺生产高炉水冷壁的工艺流程图进行操作，其中，用中频感应炉或其它可冶 炼纯铜的熔化炉(如地坑式坩锅炉、燃油炉等)熔炼纯铜铜水，严格按纯铜冶 炼工艺要求进行操作，严禁超高温冶炼以保证冶炼铜水的含氧量、含气量尽可 能低，脱氧后即可出炉，经浇铸、冷却、开箱、清整，获得纯铜材质高炉水冷 却壁铸件。
权利要求
1、一种用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特征在于利用泡沫材料制造高炉水冷壁消失模模型，同时在煨制好的高炉水冷壁冷却水管上焊制支撑柱并刷防渗碳耐火涂料后，固定安装在高炉水冷壁消失模模型中，经封缝、修整、涂刷防渗碳耐火涂料、干燥、装砂箱震实，在负压状态下，浇入熔炼合格的金属熔液，冷却后开箱、清整，即获得消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁成品。
2、 根据权利要求l所述的用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特 征在于:制作高炉水冷壁消失模模型的泡沫材料是有机泡沫材料。
3、 根据权利要求l所述的用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特 征在于:用消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁的材质是灰铸铁。
4、 根据权利要求1所述的用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特 征在于:用消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁的材质是球墨铸铁。
5、 根据权利要求l所述的用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特 征在于:用消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁的材质是低碳钢。
6、 根据权利要求l所述的用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特 征在于:用消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁的材质是微合金化低碳钢。
7、 根据权利要求l所述的用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，其特 征在于:用消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁的材质是纯铜。
全文摘要
一种用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法。利用泡沫塑料制作高炉水冷壁消失模模型，同时在煨制好的高炉水冷壁冷却水管上焊制支撑柱并刷防渗碳涂料后，固定安装在高炉水冷壁消失模模型中，经封缝、修整、涂刷防渗碳耐火涂料、干燥、装砂箱震实，在负压状态下浇入熔炼合格的金属熔液，冷却后开箱、清整、加工，即获得消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁成品。本发明可用于灰铸铁、球墨铸铁、低碳钢、微合金化低碳钢、纯铜等材质的高炉水冷壁的生产，各项性能均优于砂型铸造的同种材质的高炉水冷壁，能够减少90％～95％的型砂用量，并简化工序，提高劳动生产率，改善工人劳动环境，降低工人劳动强度和操作技术难度，有良好的经济效益和社会效益。
文档编号B22C9/22GK101417329SQ20071011338
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者周传录, 崔庆礼, 彭庆厚 申请人:周传录