[发明专利]一种制备具有铸入钢管的铸铁件方法

说明书

本发明公开了一种制备具有铸入钢管的铸铁件方法，该方法主要利用氮气不与铁发生化学反应的特性，实现铸入钢管的防氧化目的。具体而言，将铸入钢管内的空气通过氮气置换完全后，再进行铁水的浇铸，并在浇铸的同时，持续通入氮气，该氮气在防止铸入钢管内壁发生氧化的同时，还可以带走大量的热量，加速包裹在铸入钢管外壁周围的铁水凝固，进而增加高温时铸入钢管的强度，提高产品的质量，该制备方法具有易于操作，安全系数高等优点。

技术领域

本发明公开涉及铸铁件制备的技术领域，尤其涉及一种制备具有铸入钢管的铸铁件方法。

背景技术

当铸铁件使用在高温烘烤以及高温流冲击等环境中，为了防止铸铁件受热后受损以及防止与其连接部件受热后损坏，需要在铸铁件中铸入用于铸铁件降温的结构，以进行铸铁件的降温。通常的做法是在铸铁件中铸入钢管，铸入钢管后，将铸入钢管接入外部封闭(水)循环散热系统中，进而将传入铸铁件的热量带走。

目前，在具有铸入钢管的铸铁件制备过程中，由于在铁水浇铸时，受高温铁水烘烤以及包裹，钢管温度瞬间达到1300℃左右，钢管内壁与空气中氧气及水分子发生复杂化学反应，在逐渐凝固及冷却过程中反应不断进行，最终形成以铁的氧化物为主的致密氧化层，由于上述氧化层中氧化物的导热系数与钢管的导热系数相差20倍以上，致使内壁附有氧化层的钢管导热能力急剧降低。

为了防止铸入钢管在铸铁件制备过程中发生氧化，目前，主要采用通水冷却法，具体而言，在铁水浇铸过程中向铸入钢管中通入带有一定压力且一定流量的冷却水，进而降低钢管温度，防止氧化反应。但该方法在操作过程中，由于水压、流量不好控制，而且容易发生漏水现象，导致钢管内冷却水急剧气化，影响铸铁件的生产质量以及生产安全，存在危险系数高、生产质量差等问题。此外，该种通水冷却法，由水量较大，还存在操作困难的问题。

因此，如何研发一种新的适用于具有铸入钢管的铸铁件的制备方法，使其既能防止铸入钢管内部发生氧化，又安全可靠、易于操作，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种制备具有铸入钢管的铸铁件方法，以至少解决以往的通水冷却法，存在危险系数高、生产质量差以及操作困难等问题。

本发明提供的技术方案，具体为，一种制备具有铸入钢管的铸铁件方法，该方法包括如下步骤：

将铸入钢管按照设计图纸放置在装有型砂的砂箱中，并将铸入钢管的一端端口封堵插设第一柱塞，所述第一柱塞中设置有贯通上下两端的进气管；

将所述第一柱塞中的进气管通过软管与储气罐连通，向所述铸入钢管内通入氮气，待所述铸入钢管内的空气置换完全后，向所述砂箱中浇铸铁水，同时，持续通入氮气20～25分钟后，将铸入钢管的另一端端口封堵插设第二柱塞，并降低通入的氮气流量，其中，所述第二柱塞中设置有贯通上下两端的出气管；

待浇铸完成且浇铸的铸铁件温度低于500℃时，停止通入氮气，并将第一柱塞和第二柱塞分别从铸入钢管的两端端口拆除，冷却、脱模后，获得铸铁件。

优选，所述第一柱塞和第二柱塞均为金属柱塞，且在第一柱塞和第二柱塞的外部均包裹有一层弹性高温密封层。

进一步优选，所述第一柱塞插入所述铸入钢管一端端口的深度为50mm以上。

进一步优选，所述第二柱塞插入所述铸入钢管另一端端口的深度为50mm以上。

进一步优选，所述第二柱塞中出气管的口径小于所述第一柱塞中进气管的口径。

进一步优选，所述储气罐为稳压储气罐。

进一步优选，通入氮气的压强为0.4MPa。

进一步优选，所述降低通入的氮气流量，具体为，将氮气的流量降低45％～55％。