一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、上升液管、真空抽吸管、干石英砂、能够密闭的第二箱子以及用于盛装铁水的敞口容器；该铸造系统产出的球墨铸铁卷筒可以在‑60℃至‑40℃低温条件下正常使用，对高寒地区的工程建设与经济发展具有重要的现实意义和应用价值。

A casting system for ductile iron reel with low temperature and high toughness

The utility model discloses a casting system for ductile iron rolls with low temperature and high toughness, including a drum pattern, a powder shaped two inoculant, a runner pattern, an open box, an ascending liquid pipe, a vacuum suction pipe, a dry quartz sand, a closed second box, and an open container for holding molten iron. The spheroidal graphite cast iron reel of the output can be used normally at 60 degrees to 40 degrees Celsius at low temperature. It is of great practical significance and application value for the engineering construction and economic development of the high and cold regions.

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统
本技术涉及工程设备
，尤其是涉及一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统。
技术介绍
卷筒是大型起重设备、旋挖钻和卷扬减速机的关键部件之一，由于承重的钢丝绳直接缠绕在卷筒上，卷筒直接承受起吊载荷，其质量优劣对起重设备、旋挖钻和卷扬减速机的安全运行有着至关重要的影响。随着现代工程的发展趋向大型化，工程机械行业大型或超大型起重设备、钻孔设备和卷扬减速机的应用越来越广泛，起吊的重量和扬程均大幅度增加。例如：超大型起重设备的起吊重量已达到几千吨；超大型卷扬机的扬程达到了数百米。因此，对卷筒的材质及其制备方法提出了更高的要求。随着我国东北、内蒙和新疆以及俄罗斯、北美和北欧各国高寒地区的大型工程项目的开发建设，国际上对低温大型工程机械的需求日益迫切。由于普通球墨铸铁卷筒的低温冲击韧性较低，在低温条件下易于发生脆性断裂，无法满足低温环境的技术性能要求。低温环境下工作的大型起重设备迫切需要使用耐低温高韧性球墨铸铁卷筒。在低温环境下工作的起重机和卷扬减速机必须选用耐低温高韧性球墨铸铁卷筒，以此保证其运行可靠和使用安全。因此，如何提供一种可以在-60℃至-40℃低温条件下正常使用的球墨铸铁卷筒，利于高寒地区的工程建设与经济发展是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统，该铸造系统制备的球墨铸铁卷筒可以在-60℃至-40℃低温条件下正常使用，对高寒地区的工程建设与经济发展具有重要的现实意义和应用价值。为解决上述的技术问题，本技术提供的技术方案为：一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、上升液管、真空抽吸管、干石英砂、密闭的第二箱子以及用于盛装铁水的敞口容器；所述卷筒模样为泡沫塑料材质；粉末状的二次孕育剂预掺在发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样中；所述浇道模样为泡沫塑料材质；所述浇道模样粘结在所述卷筒模样的底面上，且所述浇道模样与所述卷筒模样的轴向方向相互平行以得到包括所述卷筒模样以及浇道模样的模样一体件；所述模样一体件的外表面上涂覆有耐火涂料；所述模样一体件以立式放置于所述上敞口箱内；所述上升液管穿过且固定在所述上敞口箱的下箱底上，所述浇道模样的下端与所述上升液管的上端开口对接接触，且所述浇道模样的下端面完全遮盖所述上升液管的上端开口，所述上升液管与所述上敞口箱下箱底的连接处为密封连接；所述真空抽吸管穿过且固定在所述上敞口箱的侧箱壁上，所述真空抽吸管的内端与所述模样一体件间隔一定距离，所述真空抽吸管的内端上套设有防砂套，所述真空抽吸管的外端露在所述上敞口箱的外面且与真空泵连通，所述真空抽吸管与所述上敞口箱侧箱壁的连接处为密封连接；所述上敞口箱中的除了所述真空抽吸管、模样一体件以及上升液管之外的剩余空间中装填有所述干石英砂；所述上敞口箱内的干石英砂的上表面上密封覆盖有塑料薄膜；所述干石英砂通过振动造型压紧充实在所述上敞口箱中以得到铸型；所述敞口容器放置在密闭的第二箱子内，且所述上升液管的下端穿过所述第二箱子的顶箱盖浸入所述敞口容器中的铁水中，所述上升液管与所述第二箱子的连接处为密封连接；所述第二箱子的箱盖上设置有用于引入带压气体的进气管，所述进气管的外端与带压气体气源装置连通。本技术具有以下有益的技术效果：1)原本砂型铸造中，卷筒模样多采用木模，制好砂型后，还要取出木模，为了取出木模，需要做一些专门的设计，例如：砂型至少为两层以利于后期取出木模，木模需要制作起模斜度以方便后期取出木模，等等，铸造成型后，还要机加工去除铸件上的起模斜度，费时费力，增加了生产成本，降低了生产效率，为此，本技术采用泡沫塑料模样，由于泡沫塑料模样在接触到高温的铁水的时候很容易气化，变成气体被真空泵抽走，只留下一个与卷筒结构外形相似的砂型型腔，因此，本技术中，砂型不用设置分型面，整个砂箱是一个完整的砂箱，也不用设置起模斜度，也不用设置对应于卷筒本体的空心腔处的型芯等等，将上述的模样一体件直接埋在填砂中就可以，省时省力，节省成本，提高了效率。2)原有砂型铸造中熔液从上往下充型，而砂型中的气体从下往上运动，使得气体被熔液压住，不易从砂型逸出的问题，造成了砂型铸造中严重的卷气与气孔问题，为此，本技术中，将模样一体件立式安放在砂型中，且浇道模样粘结在卷筒模样的底面上，使得铁水是从下往上充型，模样一体件是从下往上气化，气化后的气体也是从下往上运动，三者的方向是一致的，从而避免了上述的卷气与气孔问题。3)传统砂型铸造中，熔液完全是凭借自身的重力流动充型，很容易出现浇不足、冷隔、缩孔、缩松等问题，为此，本技术，采用带压气体的压力以及真空的抽吸力共同作用将铁水注满整个砂型型腔，并在完全凝固前，保持吹送气体与抽真空，使得铁水始终以一个压力注满砂型型腔，并随之冷却，显著地减少了浇不足、冷隔、缩孔、缩松等质量问题。4)本申请将冶炼球墨铸铁所需的二次孕育剂粉末预混在卷筒的泡沫塑料材质的卷筒模样中，即将二次孕育剂粉末预混在泡沫塑料中，泡沫塑料的固化成型温度不高，一般在200℃以下，该温度不会对掺入其中的二次孕育剂中的各元素造成高温烧损以及高温氧化，且将泡沫塑料材质的卷筒模样预埋在消失模铸造方法中的干石英砂中以及抽真空浇铸，如此，使得在整个浇铸过程中，二次孕育剂中各元素都不会与外界空气接触，不会被高温氧化损失，不会产出氧化渣，从而提高了二次孕育剂的利用率，提高了二次孕育效果，提高了球墨铸铁的综合性能。附图说明图1为本技术的实施例提供的一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统的结构示意图；图2为图1中的卷筒模样的结构示意图。图中：1卷筒模样，2浇道模样，3干石英砂，4上敞口箱，5塑料薄膜，6上升液管，7真空抽吸管，8第二箱子，9敞口容器，10进气管。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。参照图1，图1为本技术的实施例提供的一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统的结构示意图；图2为图1中的卷筒模样的结构示意图。本申请提供了一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统，包括卷筒模样1、粉末状的二次孕育剂、浇道模样2、上敞口箱4、上升液管6、真空抽吸管7、干石英砂3、密闭的第二箱子8以及用于盛装铁水的敞口容器9；所述卷筒模样1为泡沫塑料材质；粉末状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统，其特征在于，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、上升液管、真空抽吸管、干石英砂、密闭的第二箱子以及用于盛装铁水的敞口容器；所述卷筒模样为泡沫塑料材质；粉末状的二次孕育剂预掺在发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样中；所述浇道模样为泡沫塑料材质；所述浇道模样粘结在所述卷筒模样的底面上，且所述浇道模样与所述卷筒模样的轴向方向相互平行以得到包括所述卷筒模样以及浇道模样的模样一体件；所述模样一体件的外表面上涂覆有耐火涂料；所述模样一体件以立式放置于所述上敞口箱内；所述上升液管穿过且固定在所述上敞口箱的下箱底上，所述浇道模样的下端与所述上升液管的上端开口对接接触，且所述浇道模样的下端面完全遮盖所述上升液管的上端开口，所述上升液管与所述上敞口箱下箱底的连接处为密封连接；所述真空抽吸管穿过且固定在所述上敞口箱的侧箱壁上，所述真空抽吸管的内端与所述模样一体件间隔一定距离，所述真空抽吸管的内端上套设有防砂套，所述真空抽吸管的外端露在所述上敞口箱的外面且与真空泵连通，所述真空抽吸管与所述上敞口箱侧箱壁的连接处为密封连接；所述上敞口箱中的除了所述真空抽吸管、模样一体件以及上升液管之外的剩余空间中装填有所述干石英砂；所述上敞口箱内的干石英砂的上表面上密封覆盖有塑料薄膜；所述干石英砂通过振动造型压紧充实在所述上敞口箱中以得到铸型；所述敞口容器放置在密闭的第二箱子内，且所述上升液管的下端穿过所述第二箱子的顶箱盖浸入所述敞口容器中的铁水中，所述上升液管与所述第二箱子的连接处为密封连接；所述第二箱子的箱盖上设置有用于引入带压气体的进气管，所述进气管的外端与带压气体气源装置连通。...

【技术特征摘要】
1.一种耐低温高韧性的球墨铸铁卷筒的铸造系统，其特征在于，包括卷筒模样、粉末状的二次孕育剂、浇道模样、上敞口箱、上升液管、真空抽吸管、干石英砂、密闭的第二箱子以及用于盛装铁水的敞口容器；所述卷筒模样为泡沫塑料材质；粉末状的二次孕育剂预掺在发泡成型后得到的固态的泡沫塑料材质的卷筒模样中；所述浇道模样为泡沫塑料材质；所述浇道模样粘结在所述卷筒模样的底面上，且所述浇道模样与所述卷筒模样的轴向方向相互平行以得到包括所述卷筒模样以及浇道模样的模样一体件；所述模样一体件的外表面上涂覆有耐火涂料；所述模样一体件以立式放置于所述上敞口箱内；所述上升液管穿过且固定在所述上敞口箱的下箱底上，所述浇道模样的下端与所述上升液管的上端开口对接接触，且所述浇道模样的下端面完全遮盖所述上升液管的上端开口，所述上升液管与所述上敞口箱下箱底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆坤，刘宪民，焦方立，巩传海，徐腾，
申请(专利权)人：山东汇丰铸造科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37