[发明专利]一种结构复杂大型铸钢件高温打箱缓冷装置及铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种结构复杂的大型铸钢件高温打箱缓冷装置及采用该装置的铸铸工艺。 

背景技术

传统的铸钢件生产流程步骤为：造型、浇注、冷却、打箱、缓冷、冒口切割、热处理、气刨、铲磨、抛丸、加工、焊接等。其中，为防止铸钢件由于冷速不均匀、温差较大而产生裂纹、变形等缺陷，大型铸钢件在浇注后必须在砂箱内缓慢冷却＜300°C甚至更低温度下才能开箱打箱。 

由于大型铸钢件造型时大都采用硅砂、硌矿砂等作为原辅材料，采用砂箱造型和组芯造型方式，铸钢件在浇注后初期冷却较快，一般经过5-7天温度降至500~550°C，随后温度降速减缓，一般为20~40°C/天。低合金钢铸件满足打箱要求时间一般为16~20天，高合金钢由于合金铸件元素含量高，开裂风险更大，打箱温度要求更低，大都在100°C以下打箱，其压箱、打箱时间更长，一般在30天以上。压箱、打箱时间过长，导致地坑、砂箱主板、箱带等资源的周转率降低，场地占用时间长，严重影响铸造车间的生产效率。 

由于生产周期的需求，开始有生产厂家选择对铸件进行高温打箱，然后将铸件放入热处理炉中缓慢冷却。这种方法尽管提高了地坑、砂箱主板等造型车间工资源的使用率，但同时又占用了热处理炉，而且铸件携带砂子、芯骨、浇道等给热处理炉的清理带来了大量的工作负担，增加了热处理工序的生产成本。 

现有技术中也有建设专用缓冷地坑，用于大型铸钢件高温打箱后缓冷的。但建设专用的缓冷地坑前期投资巨大，增加了打箱工序的生产成本，并且由于该专用环冷地坑周围风铲等局部落砂设备无法伸入环冷地坑进行局部落砂，而且对于超大型笨重的铸钢件由于机器功率限制，采用振动式落砂设备对大型铸件有的局部部位落砂又没有效果，不能实现完全落砂，影响后序铸件整体的均匀冷却的效果，从而出现质量缺陷。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种结构复杂大型铸钢件高温打箱缓冷装置，以便于实现结构复杂的大型铸钢件高温打箱后匀速缓冷，实现打箱落砂一体体，并可对铸件进行局部落砂，提高铸钢件质量和生产效率。 

本发明的目的是这样实现的，一种结构复杂大型铸钢件高温打箱缓冷装置，包括上下敞开的保温箱体，箱体下端口设有保温箱底，上端口设有保温盖，所述箱体壁设有窗口，所述窗口上均设有可开关的保温窗体，所述箱体内还设有加热装置和若干测温装置，所述加热装置和测温装置与温度控制装置连接，所述箱体包括若干层上下堆叠的框板，上下相邻的框板之间在堆叠处的每个侧边分别通过U形卡固定，所述框板包括若干个无窗框板和若干个用于备用的有窗框板，每个所述有窗框板至少设有一个窗口，并且各有窗框板的窗口位置沿框板边长相互错开，所述箱体堆叠组装后，根据箱体需开窗口的位置，至少有一层框板为有窗框板；所述箱体的最上层的框板和最下层的框板的侧壁分别设有用于冷却气流进出的循环口，所述循环口处设有循环风量可调的循环风机。 

本发明的缓冷装置，使用前可根据需缓冷的大型铸钢结构，预先设计好箱体需要开窗位置，从备用的有窗框板中选取相应侧边位置有窗口的框板与其它无窗框板进行堆叠卡固组装，使窗口位置正好对应铸件需局部落砂的位置，组装时根据需要也可以选用多个适当位置开窗的有窗框板与其它无窗框板进行组装，以满足需多部位局部落砂铸的要求。结构复杂的大型铸钢件打箱后移入此结构的缓冷装置时，对需要局部落砂的部位只要打开该位置对应的窗体，通过风铲对该部位进行局部落砂即可方便的完成局部落砂操作，落下的型砂直接落在箱底上，便于型砂的收集和清理，此窗口也可以作为观察测量窗口，以方便对缓冷工艺的控制，保证铸件质量。因此采用本发明的缓冷工装彻底解决了大型铸件高温打箱后的均匀缓冷和局部落砂的问题，并且减少占用砂箱热、处理炉和地坑等大型装备的时间，提高大型装备和关键设施的周转率，降低铸造工序成本。本发明的缓装装置的箱体为可拆装多层框板结构，并备有多个可供选择的不同位置开窗的框板，对不同产品适应性强，不同产品之间可反复组装使用。另外，本发明的框板结构可直接用相同尺寸的大型砂箱改造，经济适用性强。 

为增强框板的通用性并且便于任意框板的固定连接，相邻框板之间各侧边的U形卡位置均设置在各侧边的边长中心，以便于任意两框板均可以通过U形卡固定。 

为便于框板组装时的堆叠定位，相邻框板的堆叠端面处设有相互咬合的台阶结构。 

为便于缓冷后大型铸钢件的吊运箱底的清砂工作，所述保温盖与箱体分体连接，所述箱底与保温盖分体连接，所述保温盖、箱体外壁及箱底侧边均设有吊装结构。