[发明专利]大型铸钢件生产工艺及其缓冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及砂型铸造领域，尤其是一种钢水量在10吨以上的碳素钢、低合金钢、高合金钢类大型铸钢件浇注后的打箱工艺。

背景技术

目前，传统的铸钢生产工艺包括以下步骤：造型、浇注、保温、打箱、落砂、清理。其中铸钢件打箱工艺是在铸钢件浇注后必须在砂型中缓慢冷到低温状态后，一般在300℃左右甚至更低的温度下进行打箱，即在砂箱中保温缓冷，以防止铸钢件产生裂纹、变形等问题。采用树脂砂工艺，以砂箱、地坑、组芯造型方式生产铸钢件时，由于铸钢件在树脂砂砂型中的冷却速度更加缓慢，温降一般为1～10℃/h，导致铸钢件从浇注、保温到能够打箱的这一段时间非常长，特别是大型铸钢件，其打箱时间将更长，这将降低造型用砂箱、附具、地坑的周转利用率，延长铸钢件浇注、保温场地的占用时间，直接降低生产效率。

发明内容

为了克服现有大型铸钢件浇注后因在砂型中保温缓冷时间过长而导致生产效率不高的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种能在保证铸造质量的同时提高生产率的大型铸钢件生产工艺及其缓冷装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：大型铸钢件生产工艺，包括以下步骤：造型、浇注、保温、打箱、落砂、清理，在保温步骤中当铸钢件温度冷却到750～850℃时打箱，然后进行缓冷步骤：将铸钢件放入预热的缓冷装置中以10～20℃/h的温降速度冷却至300℃以下，再转入落砂等后续工序。

本发明还提供了一种用于本发明的大型铸钢件生产工艺的缓冷装置，缓冷装置由保温材料制成，并在铸钢件外围形成可密闭空间。

本发明的有益效果是：在铸钢件浇注后，利用树脂砂受热易溃散的特性，当铸钢件仍处于高温状态时就完成铸钢件的打箱操作，并将打箱后仍处于高温状态的铸钢件置于增设的保温缓冷装置内实行控制降温，提前了铸件的打箱时间，减少了砂箱、浇注地坑、附具等的占用时间，从而提高铸造生产效率。应用本发明的工艺，可缩短大型铸钢件从浇注到打箱的时间60～80％，由于铸钢件的降温加快，同时也能缩短大型铸钢件从浇注到落砂的时间30～50％，并能够保证铸钢件质量。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图，

图2是本发明的缓冷坑剖视图。

图中标记为，1-缓冷坑，2-供热装置，3-进风口，4-回风口，5-测温装置，6-底座，7-铸钢件，8-吊把，9-活动盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

本发明的大型铸钢件生产工艺，包括以下步骤：造型、浇注、保温、打箱、落砂、清理，在保温步骤中当铸钢件7温度冷却到750～850℃时打箱，然后进行缓冷步骤：将铸钢件7放入预热的缓冷装置中以10～20℃/h的温降速度冷却至300℃以下，再转入落砂等后续工序。

如图1所示，本发明的大型铸钢件高温打箱工艺，在现有的工艺中增设了缓冷步骤，在铸钢件温度为750～850℃也即800℃左右时，即对铸钢件7实施打箱操作，并将打箱后的铸钢件7立即转运至预热的缓冷装置内，以10～20℃/h的速度冷却至300℃以下。对于不同钢种成分的铸钢件7，其打箱温度应根据其实际发生组织转变的初始温度作适当调整。

进一步的是，所述缓冷装置在铸钢件7放入之前的预热温度为500～600℃，使铸钢件7在进入该装置时不会因急剧冷却而产生裂纹。

为方便在高温打箱后及时快速方便地转运铸钢件7，铸钢件造型时，在铸钢件7上设置吊把8。

本发明还提供了用于本发明的大型铸钢件高温打箱工艺的缓冷装置，缓冷装置由保温材料制成，并在铸钢件7外围形成可密闭空间。在缓冷装置内设置有底座6，将铸钢件7放置在底座上，该底座6可以是钢架、耐火砖、软砂层等。

缓冷装置用于对打箱后的铸钢件7控制冷却速度，使铸钢件7能够在较均匀冷却的条件下完成组织转变和冷却收缩，避免产生裂纹，以保证铸造质量。由于提前了铸件的打箱时间，减少了砂箱、浇注地坑、附具等的占用时间，从而提高铸造生产效率。

根据生产中的场地布置以及铸钢件7的形状，该缓冷装置可采用能够移动的缓冷罩，或者采用固定位置的缓冷坑1。进一步的是，缓冷坑1形式的缓冷装置设置有活动盖板9，方便放入铸钢件7并防止过量散热。如建造专用的缓冷炉，也能达到缓冷的效果，但造价较高。

上述的缓冷装置内可设置有供热装置2，一是方便预热，二是在需要时用于对要求较高的铸钢件7的降温控制，以实现匀速冷却。所述的供热装置2可采用烧嘴，热风机等形式。