專利名稱：澆鑄還原罐封頭的裝置及還原罐封頭的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種澆鑄裝置，特別涉及一種用于澆鑄還原罐封頭的裝 置以及利用該裝置制備還原罐封頭的方法。
背景技術：
在金屬鉸生產過程中，其中一個重要的工序是還原過程，在還原過程的反應中，利用Si把Mg從MgO中置換出來。該還原過程是在還原罐 中進行的。圖1足現有技術的還原罐的示意圖。如圖1所示，設有封頭 1的還原罐的一端是封閉的，從封閉端到連接部位3都放置在還原爐中， 還原爐內的溫度約為1200'C,在還原過程中，冷端4被密封，并將還原 罐抽真空。還原罐的罐體2和封頭1均由耐熱鋼材料制成，但是它們的 制備方法不同，罐體2是用離心澆鑄的方法制備，而封頭1利用重力鑄 造的方法制備，然后把二者焊接在一起。離心鑄造的方法是把熔化的鋼水澆到一個高速旋轉的模具里面，鋼 水由于離心力的作用，緊貼到模具上，隨著模具冷卻成型。由于模具自 轉的速度非常高，閑此鋼水所受到的離心力非常大，所以罐體2的組織 非常致密。而封頭1由于利用重力鑄造，并且由于體積較小，因此其最 終組織疏松，甚至具有縮松、縮孔等缺陷。根據計算，在成型過程中， 利用離心力制備的罐體材料2所受的壓力是利用重力制備的封頭材料所 受壓力的60倍左右，因此罐體材料的組織致密性要遠高于封頭材料的 組織。在金屬鎂還原過程中，由于所使用的燃料中含有二氧化硫等有害氣 體與還原罐材料中的鐵和鎳反應，生成硫化鐵和硫化鎳等成分，并且該反應最先發生在晶界的部位，該反應產物的熔點低于IOO(TC (還原爐內 溫度約1200'C)，因此造成組織剝落。與罐體2相比，封頭l的組織十 分疏松，因此腐蝕速率要遠高于罐體2。因此在使用過程中，在罐體還 完好的情況下，封頭首先腐蝕并造成漏氣，最終導致整個還原罐報廢。 而罐體的成本遠高于封頭的成本，造成極大的浪費。但是目前還沒有有關用離心澆鑄方法制備還原罐封頭的裝置的報道。發明內容針對上述現有技術所存在的問題和不足，本發明設計了一種離心澆 鑄還原罐封頭的裝置以及利用該裝置制備還原罐封頭的方法，利用離心 鑄造的方法制備還原罐封頭，提高還原罐封頭的組織致密性，提高其耐 腐蝕性，增加了整個還原罐的使用壽命。本發明提供一種離心澆鑄還原罐封頭的裝置。該裝置包括軸和模 具，該模具包括上模具和下模具，該上模具放置在該下模具上，并且該 上模具與該下模具以可拆卸的方式連接在一起，該下模具與該軸固接在—起o根據所述的裝置，該下模具與該軸通過鍵連接配合在一起。 根據所述的裝置，在該下模具和該軸之間可設有模具座，該模具座與該下模具以可拆卸的方式連接在一起，該模具座與該軸通過鍵連接配合在一起。根據所述的裝置，通過螺拴和壓板將該上模具、該下模具以及該模 具座連接在一起。根據所述的裝置，該軸插入在設有孔的支撐架中，并通過軸承與該 支撐架配合在一起。根據所述的裝置，在該軸與該支撐架之間可設有軸套，該軸套通過 軸承與該軸配合在-起。根據所述的裝置，在該軸的下部安裝有皮帶輪，該皮帶輪通過鍵連 接與該軸配合在一起。本發明還提供一種利用上述的澆鑄還原罐封頭的裝置制備還原罐 封頭的方法，該方法包括如下歩驟使軸旋轉，并且轉速在100轉/分 鐘至600轉/分鐘；將熔化的金屬液從上模具澆入到模具中，當金屬液 澆入到模具澆口的三分之二處時，停止澆鑄；在停止澆鑄后，軸繼續旋 轉5分鐘至15分鐘，然后停止轉動；將上模具從下模具上拆下，取出 成型的還原罐封頭；將還原罐封頭進行退火處理；退火處理完成之后， 對罐封頭進行倒角加工，以與還原罐罐體相配合。本發明的澆鑄還原罐封頭的裝置具有如下優點(1) 大大提高還原罐封頭的組織致密性。(2) 澆鑄工藝簡單。(3) 上下模具利用壓板連接，拆卸方便。(4) 大大提高還原罐封頭的耐腐蝕性，提高還原罐的使用壽命。
圖1是還原罐結構示意圖。圖2是根據本發明的澆鑄還原罐封頭裝置的裝配圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。 如圖2所示，上模K 5放置在下模具11上，它們通過壓板3和螺 栓4裝配在一起，但本發明不局限于壓板3和螺栓4，也可以使用其它可拆卸的方式將上模具5和下模具11裝配在一起。在上模具5的上部 設有用于澆鑄的澆鑄口 112。此外，上模具5和下模具11還分別設有定位孔凸起和定位孔111，用于保證上模具和下模具的精確配合。下模具11可與軸9直接配合(例如，通過鍵連接)在---起，以使 軸9帶動下模具11與上模具5 1轉動。但是為了安裝方便，以及防 止下模具受到損壞時史換方便，如圖2所示，在下模具11與軸9之間 可設有模具座2。可由壓板3和螺栓4將上模具5、下模具ll以及模具 座2裝配在一起。模具座2與軸9同接(例如，通過鍵連接配合)在一 起，以使軸9帶動模具座2、下模具11和上模具5 —起轉動。為了使軸9穩定旋轉，將軸9放入到設有孔的支撐架1中，支撐架 1與軸9之間通過滾動軸承10配合在一起。可選地，除了滾動軸承10 之外，支撐架1和軸9之間還可以設有壓力軸承6，用于承受軸9以及 軸9上附屬物的重量。此外，優選地，在支撐架l和軸9之間還可以設有軸套7。在這種 情況下，軸套7與支撐架1由不同的材料制成，制成軸套7的材料比支 撐架l的質量更好，史小容易損壞。因此，比支撐架1與軸9之間不存 在軸套7時，整個支撐架1均需要用優質的材料制成的情況，節約了制 造成本。軸套7的上、下部分可用壓蓋13和螺栓12密封。另外，在軸9的下部安裝有皮帶輪8，皮帶輪8可外接--些電機之 類的裝置來驅動軸9旋轉，以帶動下模具11和上模具5轉動，從而進 行離心澆鑄。使用本發明的離心澆鑄還原罐封頭的裝置來制備封頭的過程如下 首先啟動電機驅動裝賞，使軸9旋轉且轉速為100轉/分鐘至600轉/分 鐘，從而帶動上模具5和下模具11 一起轉動；然后將熔化的金屬液從 上模具5的澆鑄口 U2澆入到模具中，當金屬液澆入到模具澆口的三分之二處時，停止澆鑄；在停止澆鑄之后，軸9繼續旋轉5分鐘至15分 鐘，然后停止轉動；打開螺栓4和壓板3，取出成型的還原罐封頭；將 還原罐封頭放置到室溫的爐(可以時退火爐或保溫爐等)中進行自然冷 卻；冷卻到室溫時，將還原罐封頭取出，加工倒角，然后與還原罐罐體 焊接在一起。使用本發明的離心澆鑄還原罐封頭的裝置制備的還原罐封頭，組織 更加致密、強度高、抗腐蝕性強、提高了還原罐的使用壽命。
權利要求
1. 一種澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于，該裝置包括軸和模具，該模具包括上模具和下模具，該上模具放置在該下模具上，并且該上模具與該下模具以可拆卸的方式連接在一起，該下模具與該軸固接在一起。
2、 根據權利要求1所述的澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于， 該下模具與該軸通過鍵連接配合在一起。
3、 根據權利要求1所述的澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于， 在該下模具和該軸之間可設冇模具座，該模具座與該下模具以可拆卸的 方式連接在--起，該模Jl座與該軸通過鍵連接配合在一起。
4、 根據權利耍求3所述的澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于， 通過螺拴和壓板將該上投具、該下模具以及該模具座連接在一起。
5、 根據權利要求1所述的澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于， 該軸插入在設有孔的支撐架中，并通過滾動軸承與該支撐架配合在一 起°
6、 根據權利要求5所述的澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于， 在該軸與該支撐架之間設有軸套，該軸套通過滾動軸承與該軸配合在一 起°
7、 根據權利要求6所述的澆鑄還原罐封頭的裝置，其特征在于， 在該軸的下部安裝有皮帶輪，該皮帶輪通過鍵連接與該軸配合在一起。
8、 一種利用權利要求1的裝置制備還原罐封頭的方法，包括如下使軸旋轉，并且轉速在100轉/分鐘至600轉/分鐘； 將熔化的金屬液從上模具澆入到模具屮，當金屬液澆入到模具澆鑄 口的三分之二處時，停止澆鑄；在停止澆鑄后，軸繼續旋轉10分鐘至15分鐘，然后停止轉動； 將上模具從下模具上拆下，取出成型的還原罐封頭； 將還原罐封頭進行退火處理；退火處理完成之后，對還原罐封頭進行倒角加工，以與還原罐罐體 相配合。
全文摘要
本發明公開了一種澆鑄還原罐封頭的裝置以及利用該裝置制備還原罐封頭的方法，該裝置包括軸、下模具和上模具，其中該上模具放置在該下模具上，并且該上模具與該下模具以可拆卸的方式連接在一起，該下模具與該軸固接在一起。使用本發明的澆鑄還原罐封頭的裝置制備的還原罐封頭，組織致密、強度高、抗腐蝕性強、提高了還原罐的使用壽命。
文檔編號B22D13/04GK101229579SQ20071000117
公開日2008年7月30日 申請日期2007年1月22日 優先權日2007年1月22日
發明者張志新, 河 徐, 秦玉國, 趙彥學, 趙言輝, 黃銀善 申請人:維恩克材料技術(北京)有限公司;維恩克(鶴壁)鎂基材料有限公司