一种用于铸造磨盘瓦的模具及铸造磨盘瓦的工艺制造技术

本发明专利技术公开了铸造领域的一种用于铸造磨盘瓦的模具及铸造磨盘瓦的工艺，上模上分别设有直浇道、浇口杯和冒口，所述浇口杯与直浇道相连，浇注座的顶部设有芯盒，所述浇注座的顶部位于芯盒一侧还设有横浇道和内浇道，所述横浇道通过内浇道与芯盒相连通，上模的上表面覆盖有10‑15mm的铬矿砂覆盖层，内浇道的输入端与浇注座的连接处设有过滤器，芯盒的边缘处均布有若干冷块，一种铸造磨盘瓦的工艺，具体包括以下步骤：S1：配比炉料；S2：模具制作；S3：熔炼；S4：精炼；S5：浇注；S6：开箱；S7：后处理。

A kind of mould used for casting grinding plate and its technology

【技术实现步骤摘要】
一种用于铸造磨盘瓦的模具及铸造磨盘瓦的工艺
本专利技术涉及铸造
，具体为一种用于铸造磨盘瓦的模具及铸造磨盘瓦的工艺。
技术介绍
传统磨煤机按转速分为中速、低速、高速磨煤机。中速磨煤机是指工作转速为50～300r/min的磨煤机，属于高炉炼铁辅料备料加工专业设备，中速磨煤机可以为高炉炼铁系统提供合适的辅助材料-煤粉。中速磨煤机适用于磨制烟煤和贫煤等中等硬度的物料的粉末化磨粉作业，可广泛应用于电力、水泥、冶金、建材、化工等行业的制粉系统，特别是需要大量地使用烟煤的高炉喷煤制粉系统中，MPS辊式中速磨煤机是具有三个固定磨辊的外加力型辊盘式磨煤机，落到旋转的磨盘中间的煤在离心力作用下甩到磨盘瓦表面并经过磨辊的碾压。磨盘瓦受到的加载力是由拉杆、液压缸实现的。因结构紧凑，金属耗量低、占地少、密封性能好、安全可靠等优点，在火力发电厂中得到广泛应用。在制粉中，磨盘瓦不断磨损，使磨煤机性能不断恶化。通过传统的磨盘瓦配方通过模具进行铸造和铸造工艺加工中的磨盘瓦，一方面存在耐磨性、结构强度、结构韧性、耐高温性及抗热伸缩性均相对较差，因为钢水中的总氧量是评价钢质量的指标之一，它直接决定钢液中非金属氧化夹杂物的多少，并且影响其大小，形状和分布形态，锰叉内部非金属夹杂物超标的问题一直存在，高锰钢中大部分非金属夹杂物是MnO、FeO、猛的固溶体、铁锰硅酸盐等，这些夹杂物熔点都较低，又分布在晶界上，导致力学性能下降，使得热处理出现热脆，影响产品质量，另一方面也导致磨盘瓦浇铸作业工作效率较低，且铸铁管材内部易存在沙眼、裂痕、应力集中的缺陷，从而严重影响了铸铁管件的使用可靠性和使用寿命。基于此，本专利技术设计了一种用于铸造磨盘瓦的模具及铸造磨盘瓦的工艺，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于铸造磨盘瓦的模具及铸造磨盘瓦的工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于铸造磨盘瓦的模具，包括上模和下模，所述上模上分别设有直浇道、浇口杯和冒口，所述浇口杯与直浇道相连，所述冒口的外部设有冒口套，所述上模的四角处设有引出式排气孔，所述下模的顶部设有浇注座，所述浇注座的顶部设有芯盒，所述浇注座的顶部位于芯盒一侧还设有横浇道和内浇道，所述横浇道通过内浇道与芯盒相连通，所述芯盒的两侧壁设有销孔下芯，所述横浇道位于直浇道的正下方，所述浇注座的顶部所述上模和下模相匹配合模。优选的，所述上模的上表面覆盖有10-15mm的铬矿砂覆盖层。优选的，所述内浇道的输入端与浇注座的连接处设有过滤器。优选的，所述芯盒的边缘处均布有若干冷块，若干所述冷块之间留有间隙。优选的，所述直浇道、内浇道和浇口杯均采用陶瓷材料，所述横浇道采用木质材料，所述过滤器采用锆质材料。一种铸造磨盘瓦的工艺，具体包括以下步骤：S1：配比炉料：按下述重量比配制基体合金炉料：废钢59%、低硅铬铁36%、高碳锰铁0.73%、钼铁3.26%、镍铁0.65%、纯铜0.3%；S2：模具制作：按铸造工艺图制作铸造模具；S3：熔炼：取50%-70%配比好的炉料投入到熔炼炉内，用快速测温仪测量炉内钢水温度，使得熔炼温度控制在1440-1460℃；S4：精炼：从钢水包底吹入氩气，包底吹氩时间为3-5分钟，吹氩后将钢水镇静3-5分钟：并把铝丝和稀土硅射入到钢水的深处，铝丝加入量为1.5kg/吨钢水，稀土硅加入量为1kg/吨钢水，对熔炉内熔融态金属液进搅拌，搅拌速度为10-50转/分钟，并在转速稳定后通过除渣剂分别吹送到熔炉内，并使增碳剂和改性剂与熔炉内的熔融态金属液充分搅拌均匀，然后保温静置5-20分钟；S5：浇注：采用漏包浇铸，水口大小为Φ60mm，型腔吹氩，浇注前将氩气管塞入直浇口中，打开氩气，型腔吹氩时间为3分钟，当浇注温度合格时拿出氩气管，开始浇注；包嘴吹氩，浇注前将氩气管与包嘴吹氩环连接，当钢水达到浇注温度1340-1350℃时，提前10秒钟打开氩气表，浇注过程中持续吹氩，直到浇注结束后关闭氩气，浇注速度控制在80-120s；S6：开箱：浇注完成后2小时松箱，浇注完成后72-96小时开箱，严格按操作规程松箱、开箱，确保铸坯不因松箱、开箱温度控制不当造成的裂纹、缩水等铸造缺陷的发生并且不能损伤铸件本体；S7：后处理：改性热处理，在金属液浇铸到成型模具内并冷却至800℃-850℃时，通过加热设备在30-120分钟内将成型模具及成型模具内的金属加热至900℃-980℃并保温1-10小时，然后以20℃-50℃/小时速度匀速降温至180℃-300℃，然后再次通过加热设备在30-120分钟内将成型模具及成型模具内的金属加热至600℃-800℃并保温1-10小时，然后自然冷却至常温即可拆模得到成品铸件毛坯，检测毛坯铸件的化学成分。优选的，在所述步骤S3中，熔炼炉采用中频无芯感应熔炼炉。优选的，在所述步骤S4中，所述稀土硅的颗粒度为3-5mm，所述氩气吹入是通过胶管吧氩气瓶中的氩气引到钢包底部，从钢包底部的透气砖吹入到包内，铝丝和稀土硅则按照预设的数量和速度射入到钢水深处。优选的，在所述步骤S5中，漏包浇铸包括一个底阀，包口保持原有向上姿态，打开底阀可使包内液态金属流出浇注。优选的，在所述步骤S5中，整个浇注过程遵守开始缓慢引流，然后全开快速浇注，最后钢水快到冒口时应缓慢浇注的原则。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过铸造工艺图按照制作本铸造模具，该铸造模具采用合理的尺寸，通过铬矿砂覆盖层和冷块使得砂受热体积稳定、热导率高，与熔融金属接触时不仅具有很好的抗碱性渣的作用，不与氧化铁等起化学反应，而且本身具有固相烧结的特点，能很好的防止熔融金属的渗透，避免产生粘砂缺陷；2、内浇道的输入端与浇注座的连接处设有过滤器，能够有效过滤浇注到芯盒内熔融液内的杂质，提高磨盘瓦铸造的强度，并配合在精炼步骤中加入除渣剂、增碳剂和改性剂，使磨盘瓦工件抗疲劳性能和耐磨性能得到全面提高；3、在铸造工艺的精炼步骤中，除了向钢水包底部引入氩气外，钢水深处，射入铝丝和稀土硅，相对于现有技术，大大提高了钢的力学性能，尤其是塑性和韧性，同时也提高钢的耐磨性；4、浇注过程遵守开始缓慢引流，然后全开快速浇注，最后钢水快到冒口时应缓慢浇注的原则，并在浇注前在型腔吹氩，通过氩气保护浇注，能够保证型腔内的干净度，而且经后期改性热处理有效的降低球墨铸铁工件内部应力集中、裂痕及沙眼等缺陷，提高球墨铸铁工件的产品质量的结构强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术上模结构示意图；图2为本专利技术下模结构示意图；图3为本专利技术工艺流程图；图4为本专利技术磨盘瓦结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铸造磨盘瓦的模具，其特征在于：包括上模和下模，所述上模上分别设有直浇道、浇口杯和冒口，所述浇口杯与直浇道相连，所述冒口的外部设有冒口套，所述上模的四角处设有引出式排气孔，所述下模的顶部设有浇注座，所述浇注座的顶部设有芯盒，所述浇注座的顶部位于芯盒一侧还设有横浇道和内浇道，所述横浇道通过内浇道与芯盒相连通，所述芯盒的两侧壁设有销孔下芯，所述横浇道位于直浇道的正下方，所述浇注座的顶部所述上模和下模相匹配合模。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铸造磨盘瓦的模具，其特征在于：包括上模和下模，所述上模上分别设有直浇道、浇口杯和冒口，所述浇口杯与直浇道相连，所述冒口的外部设有冒口套，所述上模的四角处设有引出式排气孔，所述下模的顶部设有浇注座，所述浇注座的顶部设有芯盒，所述浇注座的顶部位于芯盒一侧还设有横浇道和内浇道，所述横浇道通过内浇道与芯盒相连通，所述芯盒的两侧壁设有销孔下芯，所述横浇道位于直浇道的正下方，所述浇注座的顶部所述上模和下模相匹配合模。


2.根据权利要求1所述的一种用于铸造磨盘瓦的模具，其特征在于：所述上模的上表面覆盖有10-15mm的铬矿砂覆盖层。


3.根据权利要求1所述的一种用于铸造磨盘瓦的模具，其特征在于：所述内浇道的输入端与浇注座的连接处设有过滤器。


4.根据权利要求1所述的一种用于铸造磨盘瓦的模具，其特征在于：所述芯盒的边缘处均布有若干冷块，若干所述冷块之间留有间隙。


5.根据权利要求1所述的一种用于铸造磨盘瓦的模具，其特征在于：所述直浇道、内浇道和浇口杯均采用陶瓷材料，所述横浇道采用木质材料，所述过滤器采用锆质材料。


6.一种铸造磨盘瓦的工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1：配比炉料：按下述重量比配制基体合金炉料：废钢59%、低硅铬铁36%、高碳锰铁0.73%、钼铁3.26%、镍铁0.65%、纯铜0.3%；
S2：模具制作：按铸造工艺图制作铸造模具；
S3：熔炼：取50%-70%配比好的炉料投入到熔炼炉内，用快速测温仪测量炉内钢水温度，使得熔炼温度控制在1440-1460℃；
S4：精炼：从钢水包底吹入氩气，包底吹氩时间为3-5分钟，吹氩后将钢水镇静3-5分钟：并把铝丝和稀土硅射入到钢水的深处，铝丝加入量为1.5kg/吨钢水，稀土硅加入量为1kg/吨钢水，对熔炉内熔融态金属液进搅拌，搅拌速度为10-50转/分钟，并在转速稳定后通过除渣剂分别吹送到熔炉内，并使增碳剂和改性剂与熔炉内的熔融态金属液充分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵飞文，朱国伟，戴红焱，朱鑫宇，
申请(专利权)人：江苏星源电站冶金设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32