一种铸钢大套制备装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于炼铁高炉冷却设备【技术领域】，公开了一种用液体冷却介质生产的铸钢大套制备装置。其主要技术特征为：其包括大套本体铸型、冷却水管、装有液体冷却介质的冷却装置，铸造的大套本体为上宽下窄的筒形，大套本体的顶面为坡形，大套本体铸型内固定设置有冷却水管，所述的冷却水管通过快换接头与装有液体冷却介质的冷却装置相连接，冷却装置带有阀门和液体输送泵。该铸钢大套制备装置，利用流动的液体冷却介质的热对流和热传导作用，将高温钢水施加给冷却水管的过热热量带出，降低浇注时冷却水管的过热温度，从而达到外表面浅熔而内部保持原材质的“熔而不穿”状态。其造型简单，操作方便，成品率高，劳动强度低，生产成本低，设备寿命长。
【专利说明】一种铸钢大套制备装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于炼铁高炉冷却设备【技术领域】，尤其涉及一种铸钢大套制备装置。【背景技术】
[0002]炼铁高炉的冷却设备——铸钢大套以及类似产品的传统生产工艺是:在钢管外表面采用复杂的随形内冷铁或在钢管内灌入固体复合冷却介质的方式，达到钢管不熔穿和一定熔合率的目的。在钢管外表面采用复杂的随形内冷铁存在以下问题:
[0003]1、内冷铁的数量的计算与实际使用要求差距较大，浇注后往往造成冷却水管与本体熔合率不稳定；冷铁量过多时会存在未熔冷铁，使本体内部出现间隙，影响风口大套的导热能力；冷铁量过少时会造成冷却水管被熔穿而报废；
[0004]2、工艺复杂，工作量大，工人劳动强度较高；
[0005]3、内冷铁多为在内铸钢管上焊接固定，这样对钢管造成严重的损害，浇注时容易在焊接处钢管熔化而造成水管漏水。
[0006]在钢管内灌入固体复合冷却介质存在以下问题:
[0007]在浇注前灌入固体复合冷却介质的钢管，浇注后冷却水管内部清理困难，甚至造成废品。整个工艺过程费工费时，而且固体复合冷却介质是蓄热量大、导热性好的材料，成本较高。
实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题就是提供一种既能实现由液体冷却介质带走过热热量保护内铸冷却水管，又能满足冷却水管外表面需要的熔化热量来达到一定熔合率的铸钢大套制备装置。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:其包括大套本体铸型、冷却水管、装有液体冷却介质的冷却装置，铸造的大套本体为上宽下窄的筒形，大套本体的顶面为坡形，大套本体铸型内固定设置有冷却水管，所述的冷却水管通过快换接头与装有液体冷却介质的冷却装置相连接，冷却装置带有阀门和液体输送泵。
[0010]其附加技术特征为:所述的冷却水管为蛇形盘旋上升成锥台形；
[0011]所述的冷却水管为I根。
[0012]本实用新型所提供一种铸钢大套制备装置的制备方法包括下述步骤:
[0013]第一步安装冷却水管
[0014]按图纸弯制好冷却水管，对冷却水管进行试压检验和除锈，然后将处理好的冷却水管放入铸型内，并进行可靠固定；
[0015]第二步连接冷却水管
[0016]合箱后，将冷却水管用快换接头与带有阀门和液体输送泵的冷却装置相连接；
[0017]第三步配置冷却介质
[0018]将5?9重量份的水、I?3重量份的氧化铝粉、二氧化硅粉等金属氧化物粉或非金属氧化物粉、0.5?1.5重量份的铝粉等金属粉混合充入冷却装置并搅拌均匀成为液体冷却介质；
[0019]第四步熔炼、浇注
[0020]浇注前，开启冷却装置的阀门和液体输送泵，液体冷却介质在一定的压力下，以一定的速度在冷却水管内流动；将温度为1550°C?1600°C的高温钢水通过浇注系统注入铸型,高温钢水的热量通过冷却水管管壁传入冷却水管内的液体冷却介质，由流动的液体冷却介质带走过热热量，降低冷却水管的温度；不断注入的高温钢水使冷却水管外表面达到熔点而熔化，而冷却水管内表面由于有液体冷却介质的流动不断的带走过热热量而保持原来的性能，冷却水管的外表面不会继续向内部深入熔化；
[0021]第五步凝固、成型
[0022]浇注完毕，由于冷却水管内液体冷却介质的冷却作用，冷却水管温度由里及外降低较快，被熔化的冷却水管外表面又重新结晶凝固。待铸件表面凝固结壳后，关闭冷却装置的阀门和液体输送泵，停止供给液体冷却介质，并尽快将快换接头与冷却水管脱开。完成了冷却水管外表面浅熔而内部保持原材质且达到一定熔化率的工艺过程，保温10-15小时后开箱，铸钢大套成型。
[0023]本实用新型所提供的一种铸钢大套制备装置，利用流动的液态冷却介质的热对流和热传导作用，将高温钢水施加给冷却水管的过热热量带出，从而降低浇注时冷却水管的过热温度。通过热平衡理论可以计算出浇注时需要的液体冷却介质数量和液体冷却介质的配比，确定冷却时间，通过理论计算和实践验证的结合，最终确定合理的液体冷却介质数量及配比，并确定最终冷却时间。浇注温度可以比常规浇注温度高50?100°C，这样既能实现由液体冷却介质带走过热热量保护内铸冷却水管，又能满足冷却水管外表面需要的熔化热量来达到熔而不穿且达到一定熔合率的目的。其优点是:
[0024]1、造型时无需放置复杂的内冷铁，造型简单，能够保证冷却水管与大套本体的熔合率，从而提高了铸钢大套的导热能力，满足了铸钢大套的使用要求；
[0025]2、设备简单，操作方便，铸造完成后冷却水管内部无需清理；
[0026]3、成品率高，工人劳动强度降低；
[0027]4、冷却液来源广泛，综合生产成本低。
[0028]本实用新型所提供的一种铸钢大套制备装置实现了铸造时冷却水管外表面约1_左右浅熔而内部保持原材质的设计要求。液体冷却介质是一种以水为主要原料附加多种固体粉末的混合物。铸钢大套的生产采用这种技术措施后，冷却水管与大套本体的熔合率达到设计要求，铸钢大套的综合冷却强度大大提高，延长了设备的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型一种铸钢大套制备装置铸造时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型所提供的一种铸钢大套制备装置的具体结构和使用原理做进一步详细说明。
[0031]如图1所示，本实用新型所提供的一种铸钢大套制备装置包括大套本体1，大套本体I设置有冷却水管2，铸造时冷却水管2通过快换接头3与冷却装置4相连接，冷却装置4内置液体冷却介质5，冷却装置4带有阀门6、液体输送泵7和搅拌泵8，液体冷却介质5由搅拌泵8搅拌均匀呈悬浮状，液体冷却介质5通过液体输送泵7送入冷却水管2内，液体冷却介质5在一定的压力下，以一定的速度在冷却水管2内流动，冷却水管2为蛇形盘旋上升成锥台形，冷却水管2为I根。
[0032]本实用新型所提供的一种铸钢大套制备装置制备时，按图纸弯制好冷却水管2，对冷却水管2进行试压检验和除锈，然后将处理好的冷却水管2放入铸型内，并进行可靠固定。合箱后，将冷却水管2用快换接头3与带有阀门6、液体输送泵7、搅拌泵8的冷却装置4相连接。将5?9重量份的水、I?3重量份的金属氧化物粉或非金属氧化物粉、0.5?
1.5重量份的金属粉混合充入冷却装置4并由搅拌泵8搅拌呈悬浮状的液体冷却介质5。钢水熔炼至出炉温度后，进行钢水净化、脱氧等处理，达到浇注温度。浇注前，开启冷却装置阀门6和液体输送泵7,使液体冷却介质5在一定的压力下，以一定的速度进入冷却水管2内；将温度为1550°C?1600°C的高温钢水通过浇注系统注入铸型，高温钢水的热量通过冷却水管2管壁传入冷却水管2内的液体冷却介质5，由液体冷却介质5带走冷却水管2的过热热量，降低冷却水管2的温度；不断注入的高温钢水使冷却水管2外表面达到熔点而熔化，而冷却水管2内表面由于有液体冷却介质5的流动不断的带走过热热量而保持原来的性能，冷却水管2的外表面不会继续向内部深入熔化。浇注完毕，冷却水管2的外表面由于内部液体冷却介质5的存在温度降低较快，被熔化的冷却水管2外表面又重新结晶凝固，待铸件表面凝固结壳后，关闭冷却装置4的阀门6和液体输送泵7，并尽快将快换接头3与冷却水管2脱开，完成了冷却水管2外表面约Imm左右浅熔而内部保持原材质且达到一定熔化率的工艺过程，保温一段时间后开箱，铸钢大套成型。
【权利要求】
1.一种铸钢大套制备装置，其包括大套本体铸型、冷却水管、装有液体冷却介质的冷却装置，铸造的大套本体为上宽下窄的筒形，大套本体的顶面为坡形，大套本体铸型内固定设置有冷却水管，其特征在于:所述的冷却水管通过快换接头与装有液体冷却介质的冷却装置相连接，冷却装置带有阀门和液体输送泵。
2.根据权利要求1所述的一种铸钢大套制备装置，其特征在于:所述的冷却水管为蛇形盘旋上升成锥台形。
3.根据权利要求2所述的一种铸钢大套制备装置，其特征在于:所述的冷却水管为I根。
【文档编号】C21B7/10GK203474825SQ201320302819
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】铁金艳, 沈猛 申请人:河北天宇高科冶金铸造有限公司