鑄件熱回收溫控冷鐵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及鑄造熱回收和鑄件溫度控制領域，具體涉及大型鑄件從凝固到開箱過程中的熱能回收，以及對鑄件凝固過程中的溫度控制技術。一種鑄件熱回收溫控冷鐵，其特征在于：該冷鐵由箱體、入口接管、出口接管、折流板構成，箱體為中空結構，其中折流板安裝在箱體的內部，使箱體內部形成盤旋往復的冷卻通道；入口接管和出口接管設置為相鄰的結構。所述的折流板導流結構由盤旋在內部的管路代替。本實用新型的目的在于解決對鑄件的可控凝固，提高鑄件質量以及凝固過程中熱量回收問題。
【專利說明】鑄件熱回收溫控冷鐵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鑄造熱回收和鑄件溫度控制領域，具體涉及大型鑄件從凝固到開箱過程中的熱能回收，以及對鑄件凝固過程中的溫度控制技術。
【背景技術】
[0002]鋼鐵工業是高耗能工業，能耗占全國能耗量的16%左右，能源消耗費用占企業生產總成本的24%以上，合理綜合利用現有的寶貴能源是我國確保經濟可持續發展的關鍵所在。我國的鑄造行業的能耗水平與國際先進水平有很大的差距，大多數企業的能源利用率僅僅為30%-50%，生產中不僅有大量的余熱被白白的浪費，同時給環境也造成很大的污染，以傳熱學、生態學和循環經濟的觀點看，這些余熱可以轉化為可利用的資源和能源。
[0003]大型鑄鋼件在澆鑄以后，鑄件采用自然冷卻，凝固。從凝固到開箱要有很長的時間。熔化一噸鋼鐵，通常需要200度電，能量以熱能的方式存儲在高溫的鑄件當中，澆鑄的鐵液溫度通常在1600度左右，100噸的鑄件，冷卻的時間通常要I個月以上。采用自然方式冷卻，在鑄件凝固過程中，熱量直接散發到空氣中，造成能源的大量浪費，并且嚴重影響生態環境。對于一個年生產能力在萬噸以上的鑄造企業，所造成的能源浪費非常驚人。不符合當今保護環境的要求。
[0004]采用自然冷卻的方式進行鑄件的生產，鑄件的質量也不能得到很好的控制。通常所設置的冷鐵對于控制鑄件凝固順序的影響也相對固定，需要安放大量的冷鐵，對于鑄件的造型工作也帶來很大的麻煩。如果能夠主動的將鑄件熱節部位的熱能主動的導出鑄件，不但能夠縮小冷鐵的體積，還能減少冷鐵的數量，并且熱能還可以進行回收利用，可以使鑄件生產消耗的能源大大減少，能源的利用得到一個良好的循環。
[0005]控制鑄件質量，鑄件凝固過程中的熱量回收利用已經成為當今綠色鑄造迫切需要解決的問題。
[0006]目前，控制鑄件凝固通常是采用冒口和冷鐵工藝措施，鑄件凝固過程中的熱量回收利用則是通過外加熱能回收裝置。申請號為201220665279.1的中國專利申請公開了一種外冷鐵及外冷鐵系統，包括外冷鐵壁和由外冷鐵壁圍成的空腔，加強了外冷鐵的激冷能力，但是該系統內為空腔，冷卻液體在空腔內流動不充分、換熱效率低，不僅浪費了大量的資源，也不能使鑄件冷卻部分得到很好的激冷作用。申請號為201220311905.7的中國專利公開了一種有效回收利用鑄造澆鑄件開箱熱能的專用設備，解決了鑄造澆鑄件開箱后熱能的回收問題，但是回收鑄件的溫度為850?60°C，鑄件凝固過程中1500?850°C的能源回收問題還是沒有很好的解決，況且采用高溫開箱的生產方式，也非常容易使鑄件產生熱裂等缺陷，對鑄件的凝固順序也沒有進行干預，不能提高鑄件的質量。

【發明內容】

[0007]本實用新型提供一種鑄件熱回收溫控冷鐵，其目的在于解決對鑄件的可控凝固，提高鑄件質量以及凝固過程中熱量回收問題。[0008]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0009]一種鑄件熱回收溫控冷鐵，其特征在于:該冷鐵由箱體、入口接管、出口接管、折流板構成，箱體為中空結構，其中折流板安裝在箱體的內部,使箱體內部形成盤旋往復的冷卻通道；入口接管和出口接管設置為相鄰的結構。
[0010]所述的折流板導流結構由盤旋在內部的管路代替。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]使用了可控溫冷鐵，能加強鑄件的順序凝固，擴大冒口補縮距離和補縮范圍，減少冒口的體積和數量。在鑄件容易出現熱節處安放，能夠加速熱節的冷卻，使整個鑄件接近同時凝固，即可以防止和減輕鑄件變形，又可以提高鑄件的工藝出品率。加大熱量的流動速度，能夠改善鑄件局部的金相組織和力學性能。如細化基體組織，提高鑄件表面硬度和耐磨性?？梢詼p輕和防止厚壁鑄件中的偏析。
[0013]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0014]圖1為本實用新型主要結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型的外觀軸測圖；
[0016]圖3是本實用新型內部流體流動方向示意圖；
[0017]圖4是本實用新型的管路結構示意圖；
[0018]圖5是本實用新型的使用安裝示意圖；
[0019]圖中標記:1控溫冷鐵、2入口接管、3出口接管、4折流板、5砂箱、6鑄件和冒口、7熱回收控溫冷鐵、8管路。
[0020]【具體實施方式】:
[0021]如圖所示，一種鑄件熱回收溫控冷鐵，包括箱體1、入口接管2、出口接管3、折流板4，其中折流板4安裝在箱體I內部，通過折流板4，調整流體流動方向，入口接管2和出口接管3相鄰，便于安裝和鑄件的造型。溫控冷鐵放在原來需要放置冷鐵的位置，可控制鑄件冷卻速度；用接管將入口接管2、出口接管3引出砂箱I外，接水管或風筒，把鑄件的熱量變成熱水、蒸汽或熱風導出，實現鑄造凝固過程中的熱能回收。圖5中標注6、7的正下方，為一矩形框，它是鑄件的位置，旁邊與其相通的管路為澆鑄系統。澆鑄后鑄件冷卻后體積收縮變小，需要在標注6的位置用冒口進行補縮，以得到合格的鑄件。
[0022]折流板4導流結構可以由盤旋在內部的管路8代替，見圖4所示，這種構造更能夠防止氣體或液體滲漏。
[0023]本實用新型為增加鑄件局部冷卻速度，在型腔內部及工作表面安放熱能回收控溫冷鐵，其由于盤旋往復結構，增加接觸面積，更能夠提高冷卻速度。在舂砂時放入型腔內部或延伸到型外，固定嵌入在砂型中，或放在砂箱上部。對鑄件凝固數值模擬，計算出鑄件的凝固速度和凝固時間，得出需要的凝固溫度梯度以后，通過控制水流大小，控制熱量的流動速度，從而控制鑄件的凝固順序，這是本申請與其他現有技術相比，存在顯著的區別。等鑄件凝固完成后，就可以加大水流速度，從而使鑄件溫度盡快降低，達到生產合格鑄件和能量回收的要求。由于這種設計的結構和方法，回收熱能循環利用，在實際生產過程中，能夠降低產品能耗5?10個百分點。
[0024]鑄造凝固熱能通過控溫冷鐵導出后，轉化熱水、熱氣或蒸汽熱能，與生產線或其它工業、辦公場所通過供熱管管網連接，從而使回收到的熱能充分有效地得到使用，通使用該設備，能高效地回收鑄造凝固過程中溫度1500?60°C的熱量。
[0025]控溫冷鐵安放在砂型的內部，和鑄件用一定厚度的型砂隔離，以便重復利用。
【權利要求】
1.一種鑄件熱回收溫控冷鐵，其特征在于:該冷鐵由箱體(I)、入口接管(2)、出口接管(3)、折流板(4)構成，箱體(I)為中空結構，其中折流板(4)安裝在箱體(I)的內部，使箱體(O內部形成盤旋往復的冷卻通道；入口接管(2)和出口接管(3)設置為相鄰的結構。
2.根據權利要求1所述的鑄件熱回收溫控冷鐵，其特征在于:所述的折流板(4)導流結構由盤旋在內部的管路代替。
【文檔編號】B22D30/00GK203817349SQ201420232706
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2014年5月7日
【發明者】張國宏, 李榮德, 邱克強, 李青, 劉長軍, 向青春 申請人:沈陽工業大學