专利名称：中间包定径快换下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下水口 ，是一种中间包定径快换下 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 中间包定径快换下水口。本领域成熟的下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有粘结层，母体的外壁中部安装铁壳， 铁壳与母体之间设置粘结层。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，然后制作铁壳，再将铁壳采用粘结料安装在母体外壁， 将锆芯采用粘结料装入母体中间孔内，最后进行烘烤成型包装。这种工艺制造过程 复杂，其中安装铁壳及锆芯均需手工完成，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，使下水口的成本较高，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。
近几年，本领域技术人员为了降低制作成本，将铁壳与母体采用压力机制成一 体，从而减少了一道人工制作工序，虽然制作成本有所降低，但是，锆芯仍然需要 采用人工安装完成，废品率仍然较高，也无法解决下水口在使用过程中出现的漏钢 现象，同时，由于粘结料受钢水侵蚀易损，导致下水口极易损坏，使下水口的使用 寿命无法与锆芯及母体的使用寿命同步，所以，下水口的使用寿命一般为4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下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下水口整体成型工艺，它能够解决 现有制作工艺的不足，使下水口整体一次成型。
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下水口整体 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 在外模内腔中部放置铁壳，外模内腔中部形状与铁壳外形相对应；
③ 在外模的通孔内放置内模，内模有一个底座，底座上设有台阶，台阶上部是 截锥体，截锥体上方设有小轴芯和轴芯，在小轴芯处放置锆芯，轴芯外端置于外模
上端外部，内模的底座底端置于外模底端外部；
④ 将混合后的下水口母体原料注入外模空腔内；
⑤ 将压力机压头与轴芯外端相触加压，压力为18-22Mpa;
⑥ 再将压力机压头与内模的底座底端相触加压，压力为10-15 Mpa，经过上下 两次加压使下水口整体成型，将内模和外模脱模后即为下水口半成品；
⑦ 将半成品养护后进行烘干，即成为下水口产品。 本发明步骤⑦中所述的烘干温度为180-220°C，烘干时间为22-25小时。 本发明所述的中间包定径快换下水口整体成型工艺，在锆芯外周壁上开设一条
环形凹槽。
本发明所述内模分为两部分， 一部分是底座和截锥体，底座是圆柱体，底座上 设有台阶，台阶上部是截锥体，截锥体外径小于底座外径，截锥体上开设盲孔；另 一部分是轴芯和轴芯，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下水口整体成型工艺，内模分为两部分， 一部分是底座、 截锥体和小轴芯，底座是圆柱体，底座上设置台阶，台阶上部是截锥体，截锥体外 径小于底座外径，截锥体上部设置小轴芯；另一部分是轴芯，轴芯是圆柱体，轴芯
底部开设盲孔。
所述的中间包定径快换下水口整体成型工艺，内模分为三部分，第一部分是底座和截锥体，底座呈圆柱体，底座上设有台阶，台阶上部为截锥体，截锥体外径小 于底座外径，截锥体中部开设盲孔；第二部分是小轴芯，小轴芯是圆柱体；第三部 分是轴芯，轴芯为圆柱体，轴芯底部开设盲孔，轴芯外径小于小轴芯外径。
本发明的工艺使下水口整体一次成型，使锆芯与母体之间的安装、铁壳与母体 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下水口使用 寿命降低的问题，减少了浪费；并彻底避免了下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；采用本发明整体成 型工艺制作的下水口其使用寿命为8-12小时，比采用现有方法制作的下水口的使 用寿命提高了一倍多，为钢铁企业大幅度降低了生产成本；本发明工艺使下水口整 体成型，还可使下水口的产品质量有很大提高；在下水口的生产中废品率极低，接 近为零。
附图l是本发明工艺中内模的结构示意图之一，为两部分组合使用；附图2是 本发明工艺中内模的结构示意图之二，为两部分组合使用；附图3是本发明工艺中 内模的结构示意图之三，为三部分组合使用；附图4是内模轴芯结构示意图。
具体实施例方式
本发明所述中间包定径快换下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 在外模内腔中部放置铁壳，外模内腔中部形状与铁壳外形相对应；
③ 在外模的通孔内放置内模，内模有一个底座6，底座6上设有台阶5，台阶5 上部是截锥体8，截锥体8上方设有小轴芯3和轴芯1，在小轴芯3处放置锆芯， 可以使锆芯外径与轴芯1最大处外径相同或相接近，轴芯1外端置于外模上端外部， 底座6的底端置于外模底端外部；
④ 将混合后的下水口母体原料注入外模空腔内；
⑤ 将压力机压头与轴芯外端相触加压，压力为18-22Mpa;⑥ 再将压力机压头与内模的底座底端相触加压，压力为10-15 Mpa，经过上下 两次加压使下水口整体成型，将内模和外模脱模后即为下水口半成品；
⑦ 将半成品养护后进行烘干，即成为下水口产品。
本工艺所述使用的压力机可以分为上压头和下压头；上压头对轴芯加压，下压 头对底座加压。
本发明所述步骤⑦中所述的烘干温度为180-220°C，烘干时间为22-25小时。 本发明为了进一步提高产品质量，防止锆芯脱位，在锆芯外周壁上开设一条环 形凹槽。
本发明工艺中采用的内模可以分成两部分，如附图l所示，将内模分为两部分， 一部分是底座和截锥体为一体，底座6是圆柱体，底座6上设有台阶5，台阶5上 部是截锥体8，截锥体8外径小于底座6外径，截锥体8上开设盲孔4;另一部分 是轴芯1和小轴芯3，轴芯1是圆柱体，轴芯1下部是小轴芯3，小轴芯3外径小 于轴芯1外径。轴芯1与小轴芯3连接处也可采用圆弧2连接，小轴芯3处的形状 与锆芯内腔形状相对应。如图2所示，也将内模分为两部分 一部分是底座、截锥 体和小轴芯3为一体，底座6是圆柱体，底座6上设置台阶5，台阶5上部是截锥 体8，截锥体8外径小于底座6外径，截锥体8上部设置小轴芯3;另一部分是轴 芯1，轴芯1是圆柱体，轴芯1底部开设盲孔7。也可以在轴芯1底部外周壁设置 圆弧2。本发明工艺中所述内模也可分为三部分，如图3所示第一部分是底座和 截锥体，底座6是圆柱体，底座6上设有台阶5，台阶5上部为截锥体8，截锥体8 外径小于底座6外径，截锥体8中部开设盲孔4;第二部分是小轴芯3，小轴芯3 是圆柱体；第三部分是轴芯l，轴芯l为圆柱体，轴芯1底部开设盲孔7，也可以 在轴芯1底部周壁设置圆弧2，如图4所示。
本发明所述的内模分为两部分组合使用的形式便于制造，便于安装。将内模分 为三部分的形式，便于脱模，便于安装。内模的三种组合形式，均可实现将锆芯与 母体之间直接加压成型，达到本发明所述效果。本发明工艺中所述内模的组合形式 不限于本发明所述的三种组合方式。
权利要求
1、中间包定径快换下水口整体成型工艺，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在外模内腔中部放置铁壳，外模内腔中部形状与铁壳外形相对应；③在外模的通孔内放置内模，内模有一个底座，底座上设有台阶，台阶上部是截锥体，截锥体上方设有小轴芯和轴芯，在小轴芯处放置锆芯，轴芯外端置于外模上端外部，内模的底座底端置于外模底端外部；④将混合后的下水口母体原料注入外模空腔内；⑤将压力机压头与轴芯外端相触加压，压力为18-22Mpa；⑥再将压力机压头与内模的底座底端相触加压，压力为10-15Mpa，经过上下两次加压使下水口整体成型，将内模和外模脱模后即为下水口半成品；⑦将半成品养护后进行烘干，即成为下水口产品。
2、 根据权利要求l所述的中间包定径快换下水口整体成型工艺，其特征在于 步骤⑦中所述的烘干温度为180-220°C，烘干时间为22-25小时。
3、 根据权利要求l所述的中间包定径快换下水口整体成型工艺，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下水口整体成型工艺，其特征在于内模分为两部分， 一部分是底座和截锥体，底座(6)是圆柱体，底座(6)上设有 台阶(5)，台阶(5)上部是截锥体(8)，截锥体(8)外径小于底座(6)外径， 截锥体(8)上开设盲孔(4);另一部分是轴芯(1)和轴芯(3)，轴芯(1)是圆 柱体，轴芯(1)下部设有小轴芯(3)，小轴芯(3)外径小于轴芯(1)外径。
5、 根据权利要求l所述的中间包定径快换下水口整体成型工艺，其特征在于 内模分为两部分， 一部分是底座、截锥体和小轴芯(3)，底座(6)是圆柱体，底 座(6)上设置台阶(5)，台阶(5)上部是截锥体(8)，截锥体(8)外径小于底 座(6)外径，截锥体(8)上部设置小轴芯(3);另一部分是轴芯(1)，轴芯(1)是圆柱体，轴芯(1)底部开设盲孔(7)。
6、根据权利要求l所述的中间包定径快换下水口整体成型工艺，其特征在于内模分为三部分，第一部分是底座和截锥体，底座(6)呈圆柱体，底座(6)上设 有台阶(5)，台阶(5)上部为截锥体(8)，截锥体(8)外径小于底座(6)外径， 截锥体(8)中部开设盲孔(4);第二部分是小轴芯(3)，小轴芯(3)是圆柱体； 第三部分是轴芯(1)，轴芯(1)为圆柱体，轴芯底部开设盲孔(7)，轴芯(1)外 径小于小轴芯(3)外径。
全文摘要
本发明公开了一种中间包定径快换下水口整体成型工艺，包括下述工艺步骤将中间开通孔的外模固定；在外模内腔中部放置铁壳，外模内腔中部形状与铁壳外形相对应；在外模的通孔内放置内模，内模的底座底端置于外模底端外部将混合后的下水口母体原料注入外模空腔内；将压力机压头与轴芯外端相触加压；再与内模的底座底端相触加压，经过加压使下水口整体成型，脱模后即为下水口半成品；将半成品养护后进行烘干即成为下水口产品。采用本发明整体成型工艺制作的下水口其使用寿命为8-12小时，比采用现有方法制作的下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；在下水口的生产中废品率极低，接近为零。
文档编号B22D41/52GK101590521SQ20091001979
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