[发明专利]一种热电偶保护管的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸铁空心管的生产工艺，特别是涉及一种薄壁细长且其一端封闭为盲孔的热电偶保护管的生产工艺。

背景技术

热电偶测温是冶金、化工、材料、食品、轻工等行业广泛采用的温度控制装置的主要组成部分，在较低的温度下使用时，常采用NiCr-NiAl、NiCr-NiSi等偶极材料，将温度信号转换成电位差输出，测量温度时，必须外加全包装保护管，固定于加热装置中，以保持其安全性和稳定性，全包装保护管可使用陶瓷材料、耐热、耐腐蚀、抗氧化，但陶瓷保护管的生产工艺复杂，成本高，且脆性较大，适用较高的温度下与介质直接或作直接接触的工作环境，低温下使用时其导热性也较差，温度变化反应的灵敏度不够。

铸铁材质，特别是灰铸铁材质，具有导热性好，力学性能优良等特点，被用作在较低温度下作直接接触的测温热电偶保护管，温度测量的灵敏度高，使用寿命长，价格便宜，但作为热电偶保护管，其形状一般为细长结构，壁薄，一端封闭，若采用常规的铸造工艺成型生产，技术难度很大，铸造缺陷多有发生，废品率高，质量也难以保证。

1、采用粘土煤粉砂型生产，由于管壁很薄(10mm-12mm)，细长，容易出现浇不足，冷隔等铸造缺陷。

2、采用普通砂芯形成内孔，由于芯子发气只能从一端芯头处排出，气路太长，阻力很大，排气不畅，常会出现呛火，气孔，等铸造缺陷。

3、采用传统的集中引入铁水的工艺，易在内浇道处形成缩孔，缩松缺陷，还会由于内浇道小，铁水流程长，助长浇不足，冷隔的发生。

4、由于壁薄，凝固速度较快，铁水易过冷而形成硬且脆的碳化物组织，影响管端连接处的加工切削性。

5、由于管子细长，充型过程中受铁水的冲击动能和浮力作用，常会出现漂芯，使管壁厚度差增大，即壁厚不均匀。

6、采用常规的水平浇注，液面上升速度慢，型腔顶部受高温铁水烘烤时间过长，石英砂膨胀，铸型表面破裂挠曲，发生铸件夹砂，鼠尾等铸造缺陷。

由于生产难度很大，铸铁保护管曾在不少厂家采用砂型铸造试生产，未能取得成功而被放弃。

热电偶铸铁保护管也不宜采用铸造管件的离心工艺，因为管外径很小，内径也小，离心铸造内孔极为粗糙，而无法加工，且所需离心转速极高，设备性能及生产的安全性亦无法保证。

热电偶保护管也不宜采用金属型生产工艺，因为金属型批量生产这种细长管件，装置十分复杂，成本高，浇注难度更大，同时更易导致金相组织中激冷的形成，使产品无法机械切削加工。

发明内容

本发明的目的在于为了有效的克服铸铁保护管在生产中较常出现的各种铸造缺陷，提高成品率，改善铸件尺寸精度，表面质量和内在品级，提供一种能生产出各种品规合格铸铁保护管，成品率达95％，工艺出品率保持在85％左右的热电偶保护管的生产工艺。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种热电偶保护管的生产工艺，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)制芯工艺：将40-70目的石英砂、粘接剂放入混砂机中混制，然后往混砂机中加固化剂，再混制后出芯砂，其中石英砂、粘接剂和固化剂的重量百分比为：石英砂90-95％，粘接剂4-8％，固化剂1-3％，将混制好的芯砂添入上下两半的木制芯盒内，压紧并刮平，然后在下半芯盒内放置芯骨，使芯骨在芯砂中下陷2.5-3.5mm，再将刮平的上芯盒合于下芯盒上，用木榔头轻轻敲打，使两分芯面结合严实，将芯盒芯头处芯砂舂实，用压铁压住芯盒或用工装锁住芯盒，向芯骨的出气孔内通入二氧化碳气体，使其反应并固化，迅速脱模制得砂芯，取出砂芯后修整分型面处的毛砂，备用；所述粘接剂为水溶性树脂，所述固化剂为生石灰；

(2)浸涂工艺：将步骤(1)中制好的砂芯放在一个盛有涂料的铁槽内浸涂，浸涂好后，将芯骨内的涂料液倒出，将浸涂后的砂芯放进烘窑经150-200℃烘烤5-6小时，烘干后备用，其中所述涂料由以下重量百分比的原料搅拌均匀后制得：石墨粉85-95％、硅酸钠1-4％和粘土3-12％；