一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施的制作方法

本发明涉及铸铁冷却过程中的应用，尤其是涉及一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施。

背景技术：

1、铸造业是国家基础工业之一，其产品涉及军工、民用、航天、铁路、汽车、电力设备、基础建设、各种工农机械制造等。铸造件简称铸件，分为有色铸件和黑色铸件，黑色铸件又细分为铸铁件和铸钢件。

2、铸铁件通常含2％-4％的碳，常温下铸件中的碳大部分以不同形状的石墨形态出现。根据不同的石墨形态，铸铁件细分为球墨铸铁、灰铸铁、蠕墨铸铁等等。根据铸件的大小，以及结构，部分铸件会在砂箱中增加“冷铁”。一方面，“冷铁”通常放置在铸件表面，或者说，在砂型中直接能和铁液接触的位置。另一方面，“冷铁”是通俗的叫法，主要作用是促使和“冷铁”接触位置的铁液快速冷却。实际上铸造用“冷铁”的材质不仅是铁，还有包括石墨在内的其他材质，只要起到“冷铁”作用的块状辅助块，行业人员都称之为冷铁。

3、当前铸造行业使用的“冷铁”有一定局限性。首先，都是块状，埋在砂箱内，“冷铁”的热容量是固定的。尤其是对于一些较大的铸件，例如风电铸件、大型机床铸件，铸件重量往往十几吨，甚至是几十吨。浇铸时铁水的热容量是非常巨大的。这样，冷铁小了的话，热容量不够，铁水浇铸后很快冷铁的温度会提升到800-900℃，甚至以上，不能很好的起到促进铸件快速冷却的作用。冷铁做的太大的话，一方面是砂型强度不一定能承受起冷铁的重量，另一方面，生产成本大幅度提高。其次，当下的冷铁只能起到高温区域快速降温，对于降温后续的温度变化，是无法控制的。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，通过使用这种冷铁的设施，可以持续起到降温作用；可以用较小的冷铁体积取代大冷铁，从而降低成本；甚至可以控制铸件冷却过程的降温速率和顺序，对于提高铸件材质和性能有有益的帮助；同时还能提高工作效率和提升砂箱的周转率。

2、本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，包括砂箱，所述砂箱内填充有型砂，铸件设置在所述型砂内，所述铸件的外侧设置有冷铁，所述冷铁内开设有通气管道，所述通气管道的一端连接有进气管，另一端连接有抽气管，所述进气管穿出所述砂箱，室温空气通过所述进气管进入所述冷铁的所述通气管道内，所述抽气管与抽风机连接。

4、作为本发明的进一步的技术方案：所述抽气管与所述抽风机之间设置有连接软管。

5、作为本发明的进一步的技术方案：所述连接软管与所述抽气管之间的连接处设置有测温器，所述测温器用于测量抽出气体的温度。

6、作为本发明的进一步的技术方案：所述测温器包括温度显示器、热电偶以及衔接管，所述衔接管用于联接所述连接软管与所述抽气管，所述热电偶安装在所述衔接管内且与所述温度显示器连接；

7、所述热电偶用于检测抽出的空气的温度并将实际测量的数值传递给所述温度显示器，所述温度显示器用于显示实际测量的温度。

8、作为本发明的进一步的技术方案：所述冷铁包括标准直冷铁、左弯冷铁、右弯冷铁以及短直冷铁，所述冷铁中设置有气管，所述气管的圆心分布在所述冷铁的中心，直通两端。

9、作为本发明的进一步的技术方案：所述进气管与所述抽气管为钢管或耐火材料管。

10、作为本发明的进一步的技术方案：所述型砂为树脂砂、潮模砂、水玻璃砂、干砂其中的一种。

11、作为本发明的进一步的技术方案：所述冷铁为铸铁或钢。

12、作为本发明的进一步的技术方案：所述连接软管由金属类、橡胶类、或者耐高温材料制成。

13、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

14、本发明公开了一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，具体涉及铸造在冷却凝固过程中使用的冷铁，以及配套设施。通过使用这种冷铁的设施，可以持续起到降温作用；可以用较小的冷铁体积取代大冷铁，从而降低成本；甚至可以控制铸件冷却过程的降温速率和顺序，对于提高铸件材质和性能有有益的帮助；同时还能提高工作效率和提升砂箱的周转率。

15、使用本发明设施来对铸件冷却，有四个优点。第一，可以持续起到降温作用；第二，可以用较小的冷铁体积取代大冷铁，从而降低成本；第三，可以控制铸件冷却过程的降温速率和顺序，对于提高铸件材质和性能有有益的帮助；第四，还能提高工作效率和提升砂箱的周转率。

技术特征：

1.一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，包括砂箱(3)，所述砂箱(3)内填充有型砂(2)，铸件(5)设置在所述型砂(2)内，所述铸件(5)的外侧设置有冷铁(4)，所述冷铁(4)内开设有通气管道，所述通气管道的一端连接有进气管(1)，另一端连接有抽气管(6)，所述进气管(1)穿出所述砂箱(3)，室温空气通过所述进气管(1)进入所述冷铁(4)的所述通气管道内，所述抽气管(6)与抽风机(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述抽气管(6)与所述抽风机(9)之间设置有连接软管(8)。

3.根据权利要求2所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述连接软管(8)与所述抽气管(6)之间的连接处设置有测温器(7)，所述测温器(7)用于测量抽出气体的温度。

4.根据权利要求3所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述测温器(7)包括温度显示器(7.1)、热电偶(7.2)以及衔接管(7.3)，所述衔接管(7.3)用于联接所述连接软管(8)与所述抽气管(6)，所述热电偶(7.2)安装在所述衔接管(7.3)内且与所述温度显示器(7.1)连接；

5.根据权利要求1所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述冷铁(4)包括标准直冷铁(4.1)、左弯冷铁(4.2)、右弯冷铁(4.3)以及短直冷铁(4.4)，所述冷铁(4)中设置有气管(4.5)，所述气管(4.5)的圆心分布在所述冷铁(4)的中心，直通两端。

6.根据权利要求1所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述进气管(1)与所述抽气管(6)为钢管或耐火材料管。

7.根据权利要求1所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述型砂(2)为树脂砂、潮模砂、水玻璃砂、干砂其中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述冷铁(4)为铸铁或钢。

9.根据权利要求2所述的一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，其特征在于，所述连接软管(8)由金属类、橡胶类、或者耐高温材料制成。

技术总结
本发明涉及一种铸造用快速冷却及控温冷铁设施，包括砂箱，砂箱内填充有型砂，铸件设置在型砂内，铸件的外侧设置有冷铁，冷铁内开设有通气管道，通气管道的一端连接有进气管，另一端连接有抽气管，进气管穿出砂箱，室温空气通过进气管进入冷铁的通气管道内，抽气管与抽风机连接。其具体涉及铸造在冷却凝固过程中使用的冷铁，以及配套设施。通过使用这种冷铁的设施，可以持续起到降温作用；可以用较小的冷铁体积取代大冷铁，从而降低成本；甚至可以控制铸件冷却过程的降温速率和顺序，对于提高铸件材质和性能有有益的帮助；同时还能提高工作效率和提升砂箱的周转率。

技术研发人员：刘旭,刘涛,潘尚敏
受保护的技术使用者：铸米科技（湖北）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24