專利名稱：懸掛式鑄造高溫合金棒材澆鑄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高溫合金棒材澆鑄裝置，主要適用于真空爐或非真空棒材的冶煉澆鑄。
現(xiàn)有的高溫合金棒材澆鑄裝置，特別是在中、小型真空冶煉爐中，一般采用下支撐式組裝方法，此裝置在組裝過(guò)程中為了防止鋼水滲漏，造成澆鑄裝置的損壞和鋼水的浪費(fèi)，需要把澆鑄漏斗---管模---底板三個(gè)部件夾緊、固定。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管模發(fā)生彎曲現(xiàn)象，導(dǎo)致脫棒非常困難，管模消耗量極大且鋼棒彎曲，交貨成品外型不能達(dá)標(biāo)，且長(zhǎng)度受到了限制。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種懸掛式鑄造高溫合金棒材澆鑄裝置，解決了下支撐組裝方式導(dǎo)致的管模彎曲現(xiàn)象，大大減少了管模的消耗量，提高了合金棒材的成材率，降低了生產(chǎn)成本。
基于上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型澆鑄裝置包括漏斗、管模、框架，特點(diǎn)是它還包括懸掛板、管套，管模上端焊有管套，管模插入懸掛板的對(duì)應(yīng)孔中，并通過(guò)管套懸掛在懸掛板上，管模下端用耐火材料封住，封結(jié)厚度為10-55mm，管模下端與框架底部的距離為5-50mm，所述懸掛板置于所述漏斗與框架之間，并通過(guò)卡件、銷釘、楔子與漏斗連接固定。
合金棒材的澆鑄裝置主要原理為造成澆鋼過(guò)程管模產(chǎn)生彎曲的原因在于管模澆注前后溫度變化非常大，金屬材料熱膨脹系數(shù)較高，體積變化大，克服管模在鋼水澆入后由于溫度升高而引起的體積膨脹是本技術(shù)的主要目的。經(jīng)實(shí)際測(cè)量室溫下長(zhǎng)900mm的管模在澆入鋼水后，管模外表面溫度達(dá)到1100℃，此時(shí)管模長(zhǎng)度延長(zhǎng)為914mm，膨脹率為1.6％。下支撐方式澆鑄裝置由于漏斗、管模、底板三部分夾緊，整體固定住了，管模不能向兩端面方向延伸，這樣只能向側(cè)面釋放應(yīng)力，導(dǎo)致彎曲現(xiàn)象發(fā)生。這種現(xiàn)象是原來(lái)下支撐裝置不可避免的。而本實(shí)用新型專利--懸掛式裝置采用澆鑄漏斗---管模---懸掛板---支撐架四個(gè)部分組裝，而非下支撐裝置的澆鑄漏斗---管模---底板---支撐架四部分，這樣就解除了管模與底板的緊固，使得管模下端處于自由狀態(tài)，在其熱膨脹狀態(tài)下可以自由延伸，因而避免了其產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。
同時(shí)為了避免鋼水泄漏，采用耐火材料打結(jié)的方法，使用特殊耐火材料封住管模下端，封結(jié)厚度10-55mm。為了避免可能因管模下端封堵失誤，鋼水下漏造成事故，重新設(shè)計(jì)底板結(jié)構(gòu)、底板與管模的配合位置。在底板上按照澆鋼漏斗具體位置，對(duì)應(yīng)每一支管模加工成一個(gè)5mm深的圓槽，同時(shí)確定懸掛板的具體位置，保證管模下端與底板間的距離為5-50mm，這樣即使打結(jié)的耐火材料從管模中脫落，也能保證有一部分留在管腔中，避免鋼水泄漏。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于現(xiàn)有技術(shù)下支撐式澆注裝置中，為了防止鋼水的滲漏，漏斗---管模---底板及框架被緊固成一體，這樣管模就沒(méi)有縱向的伸展空間，待澆入鋼水后，其熱膨脹的應(yīng)力只能向側(cè)向釋放，導(dǎo)致彎曲現(xiàn)象的產(chǎn)生。而且隨著管模的長(zhǎng)度增加，其熱膨脹的長(zhǎng)度也會(huì)相應(yīng)的增加，彎曲現(xiàn)象更為嚴(yán)重。其結(jié)果是使得1.25英寸的高溫合金棒材的工業(yè)化生產(chǎn)不能成為現(xiàn)實(shí)。
本實(shí)用新型的關(guān)鍵部分為變澆注裝置的整體緊固為漏斗---管模緊固，解除了管模與底板之間的夾緊，使得這兩者之間預(yù)留一定的空間，在管模產(chǎn)生熱膨脹時(shí)可以向下端自由延伸，這樣就避免了生產(chǎn)側(cè)向的彎曲。本實(shí)用新型發(fā)現(xiàn)了原裝置中根本不可避免的產(chǎn)生彎曲的原因，巧妙的使用懸掛方法代替了下支撐的方式，徹底解決了高溫合金棒材澆注的限制環(huán)節(jié)，使得直徑1.25英寸、50mm、80mm的各類牌號(hào)鑄造高溫合金生產(chǎn)成本大大降低，實(shí)現(xiàn)了大批量工業(yè)生產(chǎn)的最終目的。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作一步說(shuō)明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中下支撐式高溫合金棒材澆注裝置的示意圖。
圖2為本實(shí)用新型懸掛式高溫合金棒材澆注裝置示意圖。
圖1中，1為框架，2為管模，5為銷釘，6為楔子，7為卡件，8為漏斗，9為底板，10為上蓋板。
圖2中，1為框架，2為管模，3為管套，4為懸掛板，5為銷釘，6為楔子，7為卡件，8為漏斗。
由于
圖1和圖2結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，使圖2所示的本實(shí)用新型澆鑄裝置在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，實(shí)例如下1.25英寸713C合金棒主要用于汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓器，屬于現(xiàn)代“環(huán)保工業(yè)”產(chǎn)品。原使用下支撐式澆注鑄裝置和真空感應(yīng)熔煉生產(chǎn)1.25英寸713C合金工藝?yán)щy，存在著鑄模消耗量大，產(chǎn)品成材率低等缺點(diǎn)，嚴(yán)重阻礙了此合金的批量生產(chǎn)。
本實(shí)用新型可以徹底解決上述限制性環(huán)節(jié)，可生產(chǎn)直徑1.25英寸，長(zhǎng)度900mm，單爐澆注50-60支，300-500公斤的鑄造高溫合金棒材，真正做到了工業(yè)化的批量生產(chǎn)。如采用大容量真空感應(yīng)爐生產(chǎn)，單爐可產(chǎn)1-5噸。
權(quán)利要求1.懸掛式鑄造高溫合金棒材澆鑄裝置，包括漏斗、管模、框架，其特征在于它還包括懸掛板、管套，管模上端焊有管套，管模插入懸掛板的對(duì)應(yīng)孔中，并通過(guò)管套懸掛在懸掛板上，管模下端用耐火材料封住，封結(jié)厚度為10-55mm，管模下端與框架底部的距離為5-50mm，所述懸掛板置于所述漏斗與框架之間，并通過(guò)卡件、銷釘、楔子與漏斗連接固定。
專利摘要懸掛式鑄造高溫合金棒材澆鑄裝置,屬于高溫合金澆鑄領(lǐng)域,它包括漏斗、管模、框架,特點(diǎn)是它還包括懸掛板、管套,管模上端焊有管套,管模插入懸掛板的對(duì)應(yīng)孔中,通過(guò)管套懸掛在懸掛板上,懸掛板位于漏斗與框架之間,并通過(guò)卡件、銷釘、楔子與漏斗連接固定,從結(jié)構(gòu)上改變了現(xiàn)有澆鑄裝置中漏斗——管?！装迦齻€(gè)部件夾緊、固定方式,解決了由于熱膨脹產(chǎn)生的管模彎曲現(xiàn)象,減少了管模的消耗量,降低了生產(chǎn)成本,提高合金棒材成材率。
文檔編號(hào)B22D7/06GK2390719SQ9921394
公開(kāi)日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月23日
發(fā)明者曹大明, 鄭學(xué)仁, 李君峰, 孟慶洲, 羅俊義 申請(qǐng)人:安泰科技股份有限公司, 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院