阅读说明：本技术 一种冶金用下料口的铸造系统及铸造方法 (Casting system and casting method of metallurgical blanking port ) 是由 杨建� 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明属于冶金下料口铸造技术领域,公开了一种冶金用下料口的铸造系统及铸造方法,其中所述铸造系统包括专用砂箱,以及与之适配的浇注系统,且专用砂箱上设有冒口,所述专用砂箱内设有铸件产品型腔,且型腔内预埋有弯管,所述弯管完全限定于专用砂箱内部,且弯管的内部填充有耐火激冷混合物,以形成对弯管的冷却支撑；所述耐火激冷混合物主要由铬矿砂与石墨混合而成；本发明基于铬矿砂和石墨的混合物对弯管进行填充,使得弯管在不需要外设水冷系统的情况下也能满足铸造需求,从而有效简化整体铸造系统；上述铬矿砂为常用的激冷材料,能有效保证弯管内部的低温性,避免在浇注过程中出现弯管熔穿的现象。(The invention belongs to the technical field of metallurgy feed opening casting, and discloses a casting system and a casting method of a metallurgical feed opening, wherein the casting system comprises a special sand box and a pouring system matched with the special sand box, a riser is arranged on the special sand box, a casting product cavity is arranged in the special sand box, a bent pipe is pre-embedded in the cavity, the bent pipe is completely limited in the special sand box, and a refractory chilling mixture is filled in the bent pipe to form a cooling support for the bent pipe; the refractory chilling mixture is mainly formed by mixing chrome ore sand and graphite; according to the invention, the elbow is filled based on the mixture of the chromium ore sand and the graphite, so that the elbow can meet the casting requirement without an external water cooling system, and the integral casting system is effectively simplified; the chromium ore is a common chilling material, so that the low temperature inside the bent pipe can be effectively ensured, and the phenomenon that the bent pipe is melted through in the pouring process is avoided.)

一种冶金用下料口的铸造系统及铸造方法

技术领域

本发明属于冶金下料口铸造技术领域，具体涉及一种冶金用下料口的铸造系统及铸造方法。

背景技术

冶金高炉设备用下料口是高炉冶炼整体系统的重要组成部分，承担着高炉炼钢过程中合金料的加入。在实际应用中，下料应用工况复杂，产品长期处在高温、高压气体的不断冲刷、以及频繁的热交换状态中；因此，在产品铸造过程中，对下料口的产品质量具有非常高的要求；另外，产品本身内部存在多条冷却水通道，以保证使用过程中产品温度能保持低温状态，因此，又导致产品结构复杂，使得产品铸造难度较大。

对于上述下料口的传统铸造工艺如图1所示：采用水平分型的方式，并配用专用砂箱(1a，1b)，在砂箱上制作通水孔，砂箱型腔内部预埋弯管(2)，弯管(2)通过通水孔伸出砂箱；另外，在砂箱外部设置外冷却循环系统，并与伸出的弯管(2)相连；具体，在浇注过程中冷却水持续从外冷却循环系统进入弯管中，以保证弯管在浇注过程中不熔化。

但是，采用上述铸造方法存在一定的缺陷：例如1、需要制作一整套专用水冷工装，且工装造型复杂，制作难度较大，使得产品的生产效率低、并增加了产品生产成本；2、浇注过程中对水冷工艺要求非常严格，且容易因弯管漏水而出现喷爆现象，导致产品报废甚至出现安全事故；3、循环水冷工艺容易导致成型后的产品与弯管之间存在接触间隙，使得产品在使用过程中的冷却效果较差，由此对产品的使用寿命产生一定影响。

发明内容

鉴于此，本发明的有必要提供一种冶金用下料口的铸造系统及铸造方法，以解决现有下料口铸造工艺中存在的造型复杂、生产效率低、生产成本高、容易出现喷爆等缺陷。

1、一种冶金用下料口的铸造系统，包括专用砂箱，以及与之适配的浇注系统，且专用砂箱上设有冒口，所述专用砂箱内设有铸件产品型腔，且型腔内预埋有弯管，所述弯管完全限定于专用砂箱内部，且弯管的内部填充有耐火激冷混合物，以形成对弯管的冷却支撑。

优选的，所述耐火激冷混合物主要由铬矿砂与石墨混合而成，且铬矿砂与石墨的重量混合比为1∶1。

优选的，所述专用砂箱采用水平分型，所述冒口设置于水平分型的上方，所述浇注系统的内浇口设置于水平分型面上，所述弯管共设有两个，分别位于水平分型面的两侧。

基于水平分型，所述专用砂箱包括上箱和下箱，使得专用砂箱内的铸件产品型腔构成上型腔和下型腔，且两个弯管分别预埋于上型腔和下型腔内。

2、基于上述系统构成的一种冶金用下料口的铸造方法，包括如下步骤：

S1.制备耐火激冷混合物：按照1∶1的重量比均匀混合铬矿砂和石墨；

S2.依据待铸造的下料口尺寸选取两根弯管，并在两根弯管内紧实的填入耐火激冷混合物；

S3.依据水平分型确定待铸造的下料口的上型和下型；

S4.依据上型和下型构建专用砂箱的型腔造型；

S5.将步骤S2中所获得的两根弯管分别固定至专用砂箱的上型腔和下型腔内，且保证两根弯管完全埋入至专用砂箱的内部；

S6.确定浇注位置：在专用砂箱的水平分型面上设置内浇口；

S7.确定浇注系统，并实现浇注系统的铺设以及与内浇口之间的连接，保证钢液沿水平分型面分别进入两侧型腔中；

S8.钢液凝固成型，去除专用砂箱和耐火激冷混合物，即获得带有弯管的下料口铸件。

本发明的技术效果在于：

1)本发明基于铬矿砂和石墨的混合物对弯管进行填充，使得弯管在不需要外设水冷系统的情况下也能满足铸造需求，从而有效简化整体铸造系统，提高产品铸造效率，并降低生产成本。

2)上述铬矿砂为常用的激冷材料，以此能有效保证弯管内部的低温性，避免在浇注过程中出现弯管熔穿的现象，从而有效预防了钢液喷爆事故；并且在此限定可无需改变钢水浇注温度和浇注时间，以保证在本发明的铸造系统中能按正常产品进行操作，工艺简单。

3)在本发明中，基于混合物的填充保证了弯管内壁的完整性，而弯管外壁则在钢液的高温下产生熔化，并与最终成型的产品形成有限熔合，从而有效解决了弯管与成型产品之间存在间隙的问题，以此提高产品使用过程的水冷效果，进而提高了产品的使用寿命。

附图说明

图1为现有的下料口铸造系统的结构示意图；

图2为利用现有铸造系统所制得的铸件产品的结构示意图；

图3为本发明中铸造系统的结构示意图；

图4为利用本发明中铸造系统所制得的铸件产品的结构示意图。

图中：1-专用砂箱、1a-上箱、1b-下箱、2-弯管、3-冒口。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。

1、参阅图1所示，为现有的下料口铸造系统的结构示意图，其中包括专用砂箱1，专用砂箱1由上箱1a和下箱1b构成，且上箱1a与下箱1b之间形成水平分型面，其中上箱1a部分设有冒口3，且上箱1a和下箱1b的型腔内均埋入有弯管2；另外，专用砂箱1上开设有通水孔，弯管2穿过通水孔伸出至专用砂箱1的外部；

还包括外冷却循环系统，且外冷却循环系统通过控制阀与弯管2形成连接，以此实现铸件产品在铸造过程中弯管2内的冷水循环。

参阅图2所示，为利用现有铸造系统所制得的铸件产品的结构示意图，其中弯管2预埋于下料口产品c内部，但弯管2与下料口产品c之间存在一定的接触间隙d。

2、参阅图3所示，为本发明所提供的一种冶金用下料口的铸造系统，与现有的铸造系统相比，同样包括由上箱1a和下箱1b构成的专用砂箱1，以及开设于上箱1a上的冒口3，且上箱1a与下箱1b的型腔内同样预埋有弯管2，但专用砂箱1上无需开设有通水孔，使得弯管2完全预埋于专用砂箱1内部，且无需设置外冷却循环系统；

另外，在弯管2的内部填充耐火激冷混合物e，以形成对弯管2的冷却支撑；其中耐火激冷混合物e主要由重量混合比为1∶1的铬矿砂与石墨混合而成，铬矿砂为常用的耐火材料和激冷材料，对弯管2内壁可形成有效的降温冷却效果，以此在不接入外冷却循环系统的情况下也能有效满足下料口的铸造需求，并且还能有效避免弯管2出现熔穿现象；

还包括浇注系统i，且浇注系统i的内浇口设置在上箱1a与下箱1b的水平分型面处，以此避免浇注时钢液直冲弯管2而导致弯管2变形。

参阅图4所示，在本实施例中，进行下料口的铸造时，钢液由浇注系统i进入型腔内，充满型腔并对弯管2形成包裹，此过程中钢液的高温使弯管2外壁熔化，从而形成图4中的熔接层2a，其内部的耐火激冷混合物e则保持弯管2内壁的低温性，保留有硬质内壁层2b，综上即形成弯管2与下料口产品c之间的有限熔合，有效消除了传统铸造中所形成的接触间隙d。

3、针对本发明所提供的系统，还提供了一种冶金用下料口的铸造方法，包括如下步骤：

S1.制备耐火激冷混合物e：按照1∶1的重量比均匀混合铬矿砂和石墨；

S2.依据待铸造的下料口尺寸选取两根弯管2，并在两根弯管2内紧实的填入耐火激冷混合物e；

S3.依据水平分型确定待铸造的下料口的上型和下型；

S4.依据上型和下型构建专用砂箱1的型腔造型；

S5.将步骤S2中所获得的两根弯管2分别固定至专用砂箱1的上型腔和下型腔内，且保证两根弯管2完全埋入至专用砂箱1的内部；

S6.确定浇注位置：在专用砂箱1的水平分型面上设置内浇口；

S7.确定浇注系统i，并实现浇注系统i的铺设以及与内浇口之间的连接，保证钢液沿水平分型面分别进入两侧型腔中；

S8.钢液凝固成型，去除专用砂箱1和耐火激冷混合物e，即获得带有弯管2的下料口铸件c。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。