專利名稱：用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體鑄造工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于鑄造技術領域，特別涉及一種用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造
工藝。
背景技術：
鈦冶煉行業冶煉海綿鈦用的環蒸爐，其爐內中間溫度高，周邊溫度較低，形成爐溫 不均勻，致使冶煉的海綿鈦質量得不到保障，且冶煉能耗高。
發明內容
本發明的目的，在于針對以上所述的環蒸爐冶煉海綿鈦時存在的問題，提供能有
效確地保海綿鈦質量，降低冶煉能耗的一種用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造工藝。 本發明是一種由鋼、銅兩種金屬材質融為一體的雙金屬溫控式導體，將該溫控式
導體置于環蒸爐的爐內高溫區域，在其螺旋管進、出口端接通循環水管，由于雙金屬溫控式
導體具有良好的導熱性，它利用循環水將爐內熱量帶走，同時通過測溫管對爐溫適時監控，
致使爐溫保持在一定的范圍，均勻的爐溫確保了海綿鈦的冶煉質量。 本發明用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造工藝，結合常規的模具制備、配砂、 造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環節為基礎。在沿中心軸線向上處設置的分型面分 別制備成整體結構的上、下模具，并經數控加工機床加工后分別置于上砂箱、下砂箱內，再 用樹脂砂復制成上、下鑄型。將預填有至少烘干5小時、溫度達180 20(TC石英砂的測溫 管置于預制的螺旋管內壁上，再用預制的環形芯撐將預理入銅棒型腔內的螺旋管、測溫管 緊固于下鑄型后至少經2小時烘干、使其溫度達到180 20(TC，然后將上鑄型與下鑄型合 型構成整個鑄型。 本發明的上鑄型與下鑄型內分別設置有冒口與內澆道，內澆道、橫澆道、直澆道依 次連通。澆注的金屬液經由澆口杯依次進入直澆道、橫澆道、內澆道，再引入由上鑄型、下鑄 型、環形芯撐與通有壓縮空氣的螺旋管組成的型腔內進行底澆。當金屬液由下至上到達冒 口的頂部時澆注完畢，即向冒口內加入發熱劑。最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱、下砂 箱，經清砂、去除澆冒口 、直澆道、澆口杯、橫澆道、內澆道后進行打磨處理，而獲得用于環蒸 爐的雙金屬溫控式導體鑄件。 本發明用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造工藝不僅有效地解決了螺旋管與 測溫管在金屬液澆注、凝固、冷卻過程中的浮移及高溫灼燒擊穿的難題，同時解決了生產過 程中易產生縮孔、縮松等缺陷，用該工藝鑄造的溫控式導體置于環蒸爐內能確保海綿鈦的 質量，降低冶煉能耗。
圖l，系本發明用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造工藝的合型鑄造圖；
圖2，系圖1中A-A的剖視圖。
具體實施例方式
以下結合上述附圖實例，對本發明用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造工藝作
進一步詳述。 本發明用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體的鑄造工藝，結合常規的模具制備、配砂、 造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環節為基礎。它采用樹脂砂造型，通過CAE/IECAST 演示制定出合理的澆注系統。采用^ # 25mm、壁厚2.5mm的鋼管繞制成f 14. 5 X 2100 (mm)、 46 50圈規格的螺旋管6，將預填有至少經5小時烘干、溫度達180 20(TC石英砂的
# 25X2100 (mm)的測溫管16置于預制的螺旋管6的內壁進、出口的一端至另一端上，石英 砂不僅能使測溫管16內形成真空，而且能吸收金屬液的熱量，使測溫管16不被灼燒擊穿。
本發明在沿中心軸線13向上17mm處設置的分型面1分別制備成整體結構的 上、下模具，并經數控加工機床加工后分別置于上砂箱2、下砂箱10內，再用樹脂砂復制成 上鑄型3、下鑄型12。為防止螺旋管6與測溫管16在金屬液澆注、凝固、冷卻中變形、浮 移，采用外徑f 224mm、內徑f 174mm、厚度60mm預制的同種材質的環形芯撐5將預理入
# 180X2500mm銅棒型腔11內的螺旋管6、測溫管16緊固于下鑄型12，同時在螺旋管6與 測溫管16上涂入醇基鋯英涂料并至少進行2小時烘干，使其溫度達到180 200°C ，再將本 發明的上鑄型3與下鑄型12合型構成整個鑄型。 本發明的上鑄型3與下鑄型12內分別設置有f 160X280(mm)的冒口4與呈梯形 狀的內澆道14，內澆道14、橫澆道15、直澆道7依次連通。澆注的金屬液經由澆口杯8依次 進入直澆道7、橫澆道15、內澆道14，從而達到有效地分散金屬液的熱量，使金屬液均勻、平 穩地進入由上鑄型3、下鑄型12、環形芯撐5與通有3 5Mpa的壓縮空氣的螺旋管6組成 的型腔內進行底澆的目的。循環著的壓縮空氣沿螺旋管6的出口端出來即能有效、快速地 帶走螺旋管6中因高溫金屬液使管中空氣膨脹產生的蒸汽帶走，同時使螺旋管6周圍的銅 液快速冷卻，形成有順序凝固的溫度階梯。它不僅能使澆注時的螺旋管6承受高溫金屬液 的灼燒不被擊穿，同時確保銅棒內部組織致密，避免和防止縮孔和縮松現象的產生。
當本發明澆注的金屬液由下至上到達冒口 4的頂部2/3時澆注完畢，即向冒口 4 內加入發熱劑9，從而增強冒口 4內金屬液的補縮效率，確保本發明的溫控式導體在整個凝 固過程中有金屬液進行補充，避免和防止縮孔、縮松現象的產生。最后待鑄件全部冷卻后， 打開上砂箱2、下砂箱10，經清砂、去除澆冒口 4、直澆道7、澆口杯8、橫澆道15、內澆道14 后進行打磨處理，而獲得用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體鑄件。
權利要求
一種經模具制備、配砂、造型、澆注、清砂、去除澆冒口、打磨處理環節的用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體鑄造工藝，其特征在于沿中心軸線(13)向上處設置的分型面(1)分別制備成整體結構的上、下模具，并經數控加工機床加工后分別置于上砂箱(2)、下砂箱(10)內，再用樹脂砂復制成上鑄型(3)、下鑄型(12)，將預填有石英砂的測溫管(16)置于預制的螺旋管(6)的內壁上，再用預制的環形芯撐(5)將預埋入銅棒型腔(11)內的螺旋管(6)、測溫管(16)緊固于下鑄型(12)，然后將上鑄型(3)與下鑄型(12)合型構成整個鑄型，上鑄型(3)與下鑄型(12)內分別設置有冒口(4)與內澆道(14)，內澆道(14)、橫澆道(15)、直澆道(7)依次連通，澆注的金屬液經由澆口杯(8)依次進入直澆道(7)、橫澆道(15)、內澆道(14)，再引入由上鑄型(3)、下鑄型(12)、環形芯撐(5)與通有壓縮空氣的螺旋管(6)組成的型腔內進行底澆，當金屬液由下至上到達冒口(4)的頂部時澆注完畢，即向冒口(4)內加入發熱劑(9)，最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱(2)、下砂箱(10)，經清砂、去除澆冒口(4)、直澆道(7)、澆口杯(8)、橫澆道(15)、內澆道(14)后進行打磨處理，而獲得本發明的雙金屬溫控式導體鑄件。
2. 根據權利要求l所述的鑄造工藝，其特征在于螺旋管(6)、測溫管(16)經環形芯撐 (5)緊固于下鑄型(12)后，在螺旋管6與測溫管16上涂入醇基鋯英涂料并至少經2小時烘 干使其溫度達到180 20(TC，測溫管(16)內預填的石英砂至少烘干5小時，使其溫度達 180 200°C。
全文摘要
本發明提供一種用于環蒸爐的雙金屬溫控式導體鑄造工藝。在沿中心軸線向上處設置的分型面分別制備成整體結構的上、下模具至復制成上、下鑄型。將測溫管置于螺旋管內壁，用環形芯撐將預埋入銅棒型腔內的螺旋管緊固于下鑄型，將上、下鑄型合型。上、下鑄型內設有冒口與內澆道，內澆道、橫澆道、直澆道依次連通。金屬液經由澆口杯進入直澆道、橫澆道、內澆道，再引入由上、下鑄型，環形芯撐與螺旋管組成的型腔內進行底澆。當金屬液由下至上到達冒口頂部時澆注完畢，即向冒口內加入發熱劑，待鑄件全部冷卻后，經清砂、去除澆冒口等，再打磨獲得鑄件。它解決了螺旋管與測溫管在金屬液澆注、凝固、冷卻過程的浮移及高溫灼燒擊穿難題，并確保海綿鈦質量。
文檔編號B22D19/00GK101693293SQ200910191050
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月1日 優先權日2009年10月1日
發明者孫正健, 廖興銀, 王異, 秦禮慶, 陳爽, 高忠林 申請人:遵義拓特鑄鍛有限公司;