專利名稱：平鋪對接式錠模及其澆鑄方法
技術領域：
本發明涉及生產鐵合金的澆鑄模具，同時涉及它的澆鑄方法，具體地說是一種平鋪對接式錠模及其澆鑄方法，它是對現行澆鑄錠模及其澆鑄方法的進一步改進和完善。
背景技術：
我國冶金行業生產冶煉鐵合金的發展進程中，在澆鑄工藝上曾經歷了“地坑式澆鑄”、“地坑一鑄鐵檔塊澆鑄”和“砂模澆鑄”等多種生產作業方式，工人要在高溫環境中反復進行“筑模造型”的重復操作，其工作環境較為惡劣，所澆鑄成的合金塊厚大，后續破碎加工難度大，在人工和機械破碎作業過程中還會產生大量的合金細粉面子廢品，這將嚴重影響鐵合金企業的生產效率和經濟效益，近來，這幾種澆鑄方式已被較為先進的“鑄鐵錠模澆鑄”所替代。雖然這種“鑄鐵錠模澆鑄”方式能避免反復“筑模造型”的重復勞動，在一定程度上減輕了工人的勞動強度。但是，我們也發現這種鑄鐵錠模在實際使用中也存在一些結構性缺陷主要是它的澆鑄腔四周模墻上沒有設置流鐵槽，鑄鐵錠模只能單個獨立地擺放于澆鑄現場，需要天車吊著鐵水包不斷移動對獨立擺放的鑄鐵錠模逐個地進行澆注作業。 事實上，所澆鑄成的鐵合金塊度仍然較大，在后續破碎加工作業過程中仍會產生約15%的合金面子廢品，天車吊著鐵水包在澆鑄作業面頂部不斷移動進行澆注作業時也存在極大的安全隱患。為了解決這個問題，本申請人曾提出了一種能使天車吊著鐵水包在一個固定位置對一組錠模進行澆注作業的發明專利技術(201120204917. 5)。它是在錠模的模墻上設置外伸于側端面的流鐵槽，將一組錠模按階梯式位置安放，使鐵水能由上向下依次流入一組錠模的澆鑄腔內進行澆注作業，所澆鑄成的鐵合金塊易于脫模和破碎作業，合金細粉面子廢品率可降低至59Γ8%。但是，由于流鐵槽是伸出于模墻外側端面并依次靠放于下一階錠模的模墻上構成階梯式布置結構，最上階錠模將處于較高位置，安裝錠模的操作極為不便，同時也存在較大的安全隱患，澆注時由上向下流動的鐵水會對下階錠模形成嚴重的沖刷侵蝕作用而損傷錠模。

發明內容
本發明的目的旨在克服上述現有技術存在的不足之處，而提出一種更為經濟實用的平鋪對接式錠模及其澆鑄方法，它是在平整地面上將一組錠模按“模體側端面并排緊靠” 的平鋪對接方式布置安放進行澆注作業，能極大地減緩高溫鐵水對澆鑄腔內壁的沖刷侵蝕作用，對延長錠模使用壽命、減輕工人勞動強度、確保安全生產都有明顯效果。本發明的目的是按照如下技術方案來實現的
本發明提出的一種平鋪對接式錠模，它包括設置有澆鑄凹腔的模體和固定安裝于模體的一組吊裝環，其特征在于在澆鑄凹腔的腔壁上設置有一組鐵水溢流槽，澆鑄凹腔的內壁面設置成外傾斜結構，控制外傾斜角α為92° 160°。它是將鐵水溢流槽設置于模體的澆鑄凹腔腔壁頂端面，能使一組錠模按“模體外側端面對齊靠緊、鐵水溢流槽對接相通”的安裝方式構成平鋪對接式布置結構。它是這樣進行鐵合金澆注作業的將澆鑄器安放于地面上，在澆鑄器的過渡流鐵槽出口處依次并排靠緊平鋪安裝一組錠模構成“鐵水溢流槽對接平流澆鑄”的布置結構，可依據電爐的出鐵量計算確定所需安裝錠模的數量，并考慮澆鑄場地具體情況，可將一組錠模沿一個鐵水流向，或沿二個鐵水流向，或沿三個鐵水流向進行平鋪對接式布置安裝，檢查鐵水溢流槽無異物堵塞后即可進行鐵水澆注作業，用天車將盛有熔融鐵水的鐵水包吊至澆鑄器上方并緩緩倒入澆鑄器內，鐵水由過渡流鐵槽流入第一個錠模的澆鑄凹腔內并經對接相通的鐵水溢流槽依次溢流直到澆滿全部錠模的澆鑄凹腔，即完成澆注作業。待鐵水冷凝表面溫度降至700°C 1000°C、澆鑄凹腔內的鐵水逐漸凝固硬化時，用天車的掛鉤鉤住模體一側的吊裝環，即可方便地翻轉模體將澆鑄凹腔內的鐵合金塊傾倒出來，也可采用在澆鑄凹腔內安放提鐵環的取鐵方式，待鐵水逐漸凝固硬化并包住提鐵環時，可用天車的掛鉤鉤住提鐵環向上起吊，也可將整個鐵合金塊從錠模的澆鑄凹腔內提取出來，將澆鑄凹腔的內壁面設置成外傾斜角α為92° 160°的外傾斜結構，特別方便于取鐵脫模的操作。本發明提出的平鋪對接式錠模還具有如下技術特征
在澆鑄凹腔腔壁上設置一組鐵水溢流槽的數量為1個、個，根據澆鑄生產工藝、一組錠模的布置方式和作業現場的具體情況，可選擇在澆鑄凹腔對側腔壁上各設置一個鐵水溢流槽，也可在澆鑄凹腔的三個腔壁上各設置一個鐵水溢流槽，能分別適應沿一個鐵水流向， 或沿二個鐵水流向，或沿三個鐵水流向平鋪對接安裝一組錠模的需要。吊裝環的內端設置成棘爪結構，能有效地增強吊裝環的安裝穩固
性能，所說的一組吊裝環安裝于模體的外側端面位置，也可將一組吊裝環安裝于模體的頂端面位置。模體的澆鑄凹腔長度為800 mnT2500mm、寬度為600 mnT2000mm、
深度為50 mnT350mm。按上述規格尺寸制作的平鋪對接式錠模能使鐵水具有很好的流動性能，也特別方便于取鐵脫模的操作。用上述平鋪對接式錠模生產鐵合金的澆鑄方法，其特征在于它按如下步驟進行
①平整作業面在澆鑄現場夯實整理地面形成平整的澆注作業面，在平整的澆注作業地面上安放澆鑄器。②安裝錠模根據電爐一次澆鑄出鐵量計算確定所需要使用一組錠模的數量，將一組錠模在平整的澆注作業地面上按“模體側端面并排緊靠、鐵水溢流槽對接相通”的平鋪安裝方式構成平鋪對接式布置結構，將首個錠模前腔壁的鐵水溢流槽對接于澆鑄器的出口端，所說的一組錠模是沿一個鐵水流向，或沿二個鐵水流向，或沿三個鐵水流向進行平鋪對接式布置安裝，檢查對接的鐵水溢流槽無異物堵塞使之保持順暢相通的溢流狀態，以利于鐵水經鐵水溢流槽平穩溢流逐個澆注一組錠模的澆鑄凹腔。③澆注鐵水用天車將盛裝有冶煉熔融鐵水的鐵水包吊至澆鑄器的上方并緩緩倒入澆鑄器內，鐵水從澆鑄器流入首個錠模的澆鑄凹腔內、再依次通過對接相通的鐵水溢流槽進行水平溢流逐個地澆注滿一組錠模的澆鑄凹腔。④傾倒出鐵等待澆鑄凹腔內的鐵水自然冷卻表面溫度降至700°C 1000°C時， 用天車鉤住模體一側的吊裝環進行起吊翻轉模體，即可將澆鑄凹腔內的鐵合金塊傾倒出來，能方便快捷地完成脫模出鐵的操作。
⑤破碎加工待鐵合金塊自然冷卻后送至精整區，用小錘敲擊將其破碎至符合規定粒度要求的塊料，
⑥成品入庫將破碎加工后的合格塊料包裝入庫，即為鐵合金成品。本發明提出的澆鑄方法還具有如下技術特征
在按“①平整作業面”操作后的“②安裝錠模”步驟中，在澆鑄器與首個錠模前腔壁的鐵水溢流槽之間還對接安裝過渡流鐵槽，再按第③至⑥的步驟操作即可制得鐵合金成品， 安裝過渡流鐵槽對緩減熔融鐵水對錠模澆注凹面腔內壁形成沖刷侵蝕作用有一定效果。在“①平整作業面”的步驟中，在澆鑄器出口端的前面按水平布置方式沿澆注鐵水流向安放一組支承鋼軌或工字鋼，在“②安裝錠模”
的步驟中，一組錠模是在一組支承鋼軌或工字鋼上按“模體側端面并排緊靠、鐵水溢流槽對接相通”的平鋪安裝方式構成平鋪對接式布置結構，使其能在錠模底面與地面之間形成隔空的散熱空間，有利于“傾倒出鐵”的操作，還能有效地改善所澆鑄成鐵合金塊的表面質量。在“④傾倒出鐵”與“⑤破碎加工”之間還有“水淬淬火”步驟將傾倒出的紅熱鐵合金塊放于盛鐵容器內，用行車將其吊運送入水淬池內并使其淹沒于水體中進行淬火，或者將盛有紅熱合金鐵塊的盛鐵容器吊運擱置于至水淬池，用水管噴頭向紅熱的合金鐵塊激烈澆水進行淬火，控制淬火時間為200iT500S，進行浙水，待自然冷卻后送至精整區進行破碎加工。水淬淬火的理論依據在于高溫紅熱鐵合金塊在激烈水冷作用下，因熱脹冷縮會在表面產生冷微裂紋，內部金相組織將由細微致密晶型轉變為粗大縱向柱狀結晶，將使冷卻后的鐵合金塊韌性減弱脆性增加，特別有利于“破碎加工”作業。本發明同現有技術相比具有如下突出的實質性特點和顯著進步
本發明首創了在模體的澆鑄凹腔腔壁頂端面設置鐵水溢流槽的溢流結構，使一組錠模能在平整地面上按“模體側端面并排緊靠、鐵水溢流槽對接相通”的平鋪安裝方式構成具有多個鐵水流向的平鋪對接布置結構，特別方便于錠模的生產制造、布置安裝和澆注、出鐵的操作，徹底摒棄了現行按階梯式布置一組錠模的傳統澆鑄方式，大大緩減了高溫鐵水對澆鑄凹腔內壁的沖刷侵蝕作用進而能有效延長錠模的使用壽命，還能減輕工人勞動強度、確保生產作業的安全性能。


圖1是本發明的結構示意圖。圖2是圖1的A—A視圖，展示模體的澆鑄凹腔腔壁向外傾斜的結構示意圖。圖3是圖1的B—B視圖，展示在澆鑄凹腔的腔壁上設置一組鐵水溢流槽的結構示意圖。圖4是吊裝環內端設置棘爪結構的示意圖(放大)。圖5是沿二個鐵水流向平鋪對接安裝一組錠模的布置圖。圖6是沿一個鐵水流向平鋪對接安裝一組錠模的另一布置圖。圖7是沿三個鐵水流向平鋪對接安裝一組錠模的又一布置圖。圖8是本發明的澆鑄工藝流程圖。附圖中的標記說明1為鐵水溢流槽，2為澆鑄凹腔，3為模體，4為吊裝環，5為棘爪結構，6為澆鑄器，7為過渡流鐵槽，8為箭頭。
具體實施例方式下面結合附圖進一步描述
具體實施例方式
一種平鋪對接式錠模，它主要由模體3和固定安裝于模體3的一組吊裝環4構成，將吊裝環4的內端設置成棘爪結構5具有很好的安裝穩固性能，所說一組吊裝環4可安裝于模體3的外側端面位置，也可將一組吊裝環4安裝于模體3的頂端面位置，所說模體3設置有內壁面成外傾斜結構的澆鑄凹腔2，澆鑄凹腔2的長度為2000mm、寬度為1200mm、深度為 200mm，控制外傾斜角α為135°，在實際澆鑄生產作業中具有極佳的脫模取鐵效果，在澆鑄凹腔2的對側腔壁上各設置一個鐵水溢流槽1，也可在澆鑄凹腔2的三個腔壁上各設置一個鐵水溢流槽1，以便能最大程度地滿足沿一個鐵水流向，或沿二個鐵水流向，或沿三個鐵水流向按平鋪對接式布置安裝一組錠模的需要。用上述平鋪對接式錠模生產鐵合金的澆鑄方法，它按如下步驟進行
①平整作業面在澆鑄現場夯實整理地面形成平整的澆注作業面，在平整的澆注作業地面上安放澆鑄器6，或者再在澆鑄器6出口端的前面按水平布置方式沿澆注鐵水流向安放一組支承鋼軌或工字鋼。②安裝錠模根據電爐一次澆鑄出鐵量計算確定所需要使用一組錠模的數量，將一組錠模直接在平整的澆注作業地面上按“模體3側端面并排緊靠、鐵水溢流槽1對接相通”的平鋪安裝方式構成平鋪對接式布置結構，或者將一組錠模在一組支承鋼軌或工字鋼上按“模體3側端面并排緊靠、鐵水溢流槽1對接相通”的平鋪安裝方式構成平鋪對接式布置結構，使首個錠模前腔壁的鐵水溢流槽1對接于澆鑄器6的出口端，也可在澆鑄器6與首個錠模前腔壁的鐵水溢流槽1之間再對接安裝一個過渡流鐵槽7，可根據鐵合金生產技術工藝并結合考慮澆鑄作業現場的具體情況，將一組錠模如圖6所示沿一個鐵水流向進行平鋪對接式布置安裝，或者將一組錠模如圖5所示沿二個鐵水流向進行平鋪對接式布置安裝，或者將一組錠模如圖7所示沿三個鐵水流向進行平鋪對接式布置安裝，認真檢查對接的鐵水溢流槽1無異物堵塞使之保持順暢相通的溢流狀態，即可進行鐵水澆注作業。③澆注鐵水用天車將盛裝有冶煉熔融鐵水的鐵水包吊至澆鑄器6的上方并緩緩倒入澆鑄器6內，鐵水將如箭頭8所示從澆鑄器6流入首個錠模的澆鑄凹腔2內、再依次通過對接相通的鐵水溢流槽1進行水平溢流逐個地澆注滿一組錠模的澆鑄凹腔2，至此即完成澆注作業。④傾倒出鐵等待澆鑄凹腔2內的鐵水自然冷卻表面溫度降至700°C 1000°C時， 鐵水會逐漸凝固硬化，可用天車鉤住模體3 —側的吊裝環4進行起吊翻轉模體3，即可將澆鑄凹腔2內的鐵合金塊傾倒出來，至此，即完成脫模出鐵的操作。然后，再重新布置安裝錠模即可進行下一次澆注作業。 ⑤水淬淬火將傾倒出的紅熱鐵合金塊放于盛鐵容器內，用行車將其吊運送入水淬池內并使其淹沒于水體中進行淬火，或者將盛有紅熱合金鐵塊的盛鐵容器吊運擱置于至水淬池，用水管噴頭向紅熱的合金鐵塊激烈澆水進行淬火，控制淬火時間為200iT500S，進行浙水，待自然冷卻后送至精整區進行破碎加工。
⑥破碎加工待“水淬淬火”步驟處理的鐵合金塊自然冷卻后送至精整區，用小錘敲擊將其破碎至符合規定粒度要求的塊料。⑦成品入庫將破碎加工后的合格塊料包裝入庫，即為鐵合金成品。需要說明的是在上述“②安裝錠模”的步驟中，也可采用在澆鑄凹腔2內安放提鐵環的出鐵方式，當澆鑄凹腔2內的鐵水冷凝表面溫度降至700°C 1000°C時，鐵水逐漸凝固硬化包住提鐵環，只需用天車的掛鉤鉤住提鐵環向上起吊，即可從澆鑄凹腔2內將鐵合金塊逐個地提取出來。采用這種出鐵方式，就無需再次布置安裝錠模的重復操作。
權利要求
1.一種平鋪對接式錠模，它包括設置有澆鑄凹腔(2)的模體(3)和固定安裝于模體 (3)的一組吊裝環(4)，其特征在于在澆鑄凹腔(2)的腔壁上設置有一組鐵水溢流槽(1)， 澆鑄凹腔(2)的內壁面設置成外傾斜結構，控制外傾斜角(α )為92° 160°。
2.根據權利要求1所述的平鋪對接式錠模，其特征在于在澆鑄凹腔(2)腔壁上設置一組鐵水溢流槽(1)的數量為1個、個。
3.根據權利要求1或2所述的平鋪對接式錠模，其特征在于吊裝環(4)的內端設置成棘爪結構(5)，所說的一組吊裝環(4)安裝于模體(3)的外側端面位置。
4.根據權利要求1或2所述的平鋪對接式錠模，其特征在于模體(3)的澆鑄凹腔(2) 長度為 800 mnT2500mm、寬度為 600 mnT2000mm、深度為 50 mnT350mm。
5.一種用權利要求1所述的平鋪對接式錠模澆鑄鐵合金的方法，其特征在于它按如下步驟進行，①平整作業面在澆鑄現場夯實整理地面形成平整的澆注作業面，在平整的澆注作業地面上安放澆鑄器(6)，②安裝錠模根據電爐一次澆鑄出鐵量計算確定所需要使用一組錠模的數量，將一組錠模在平整的澆注作業地面上按“模體(3)側端面并排緊靠、鐵水溢流槽(1)對接相通”的平鋪安裝方式構成平鋪對接式布置結構，將首個錠模前腔壁的鐵水溢流槽(1)對接于澆鑄器(6)的出口端，所說的一組錠模是沿一個鐵水流向，或沿二個鐵水流向，或沿三個鐵水流向進行平鋪對接式布置安裝，檢查對接的鐵水溢流槽(1)無異物堵塞使之保持順暢相通的溢流狀態，③澆注鐵水用天車將盛裝有冶煉熔融鐵水的鐵水包吊至澆鑄器(6)的上方并緩緩倒入澆鑄器(6)內，鐵水從澆鑄器(6)流入首個錠模的澆鑄凹腔(2)內、再依次通過對接相通的鐵水溢流槽(1)進行水平溢流逐個地澆注滿一組錠模的澆鑄凹腔(2)，④傾倒出鐵等待澆鑄凹腔(2)內的鐵水自然冷卻表面溫度降至700°C 1000°C時，用天車鉤住模體(3)—側的吊裝環(4)進行起吊翻轉模體(3)，即可將澆鑄凹腔(2)內的鐵合金塊傾倒出來，⑤破碎加工待鐵合金塊自然冷卻后送至精整區，用小錘敲擊將其破碎至符合規定粒度要求的塊料，⑥成品入庫將破碎加工后的合格塊料包裝入庫，即為鐵合金成品。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于在按“①平整作業面”操作后的“②安裝錠模”步驟中，在澆鑄器(6)與首個錠模前腔壁的鐵水溢流槽(1)之間還對接安裝過渡流鐵槽(7)，再按第③至⑥的步驟操作即可制得鐵合金成品。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于在“①平整作業面”的步驟中，在澆鑄器(6)出口端的前面按水平布置方式沿澆注鐵水流向安放一組支承鋼軌或工字鋼，在“②安裝錠模”的步驟中，一組錠模是在一組支承鋼軌或工字鋼上按“模體(3)側端面并排緊靠、鐵水溢流槽(1)對接相通”的平鋪安裝方式構成平鋪對接式布置結構。
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于在“④傾倒出鐵”與“⑤破碎加工”之間還有“水淬淬火”步驟將傾倒出的紅熱鐵合金塊放于盛鐵容器內，用行車將其吊運送入水淬池內并使其淹沒于水體中進行淬火，或者將盛有紅熱合金鐵塊的盛鐵容器吊運擱置于至水淬池，用水管噴頭向紅熱的合金鐵塊激烈澆水進行淬火，控制淬火時間為200iT500S，進行浙水，待自然冷卻后送至精整區進行破碎加工。
全文摘要
本發明提出了一種平鋪對接式錠模及其澆鑄方法，它主要由模體和固定安裝于模體的一組吊裝環構成，模體的澆鑄凹腔內壁設置成外傾斜結構，澆鑄凹腔的腔壁頂端面設置有鐵水溢流槽，它能在平整的作業面上可在支承鋼軌或工字鋼上將一組錠模按“側端面并排緊靠、鐵水溢流槽對接貫通”的平鋪安裝方式構成對接式布置結構，并按平整作業面、安裝錠模、澆注鐵水、傾倒出鐵、水淬淬火和破碎加工等步驟進行澆鑄作業，鐵水是沿水平對接的溢流槽依次平穩溢流進行澆注作業，能減緩鐵水對澆鑄凹腔內壁的沖刷侵蝕作用，降低了錠模制造和布置安裝的操作難度，本發明具有設計新穎、結構合理、生產制造容易、安裝使用方便、工作壽命長、安全性能高的突出優點。
文檔編號B22D3/00GK102554144SQ20121005818
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者吳孝, 唐華應, 鄭再春, 鄭惠麗 申請人:四川川投峨眉鐵合金(集團)有限責任公司