[发明专利]一种用于生产阳极板的新型复合模具及其生产方法

说明书

本发明公开了一种用于生产阳极板的新型复合模具及其生产方法，它解决了现有铸铁模具存在容易产生龟裂、裂纹，使用寿命短等问题，其特征在于：在模体（1）周边中上部位设置了散热加强筋片（7），模底（6）局部增设了散热凹槽（10），中部应力集中部位均匀设置厚壁无缝钢管（8）；模体（1）设置厚壁无缝钢管（8）以下部分模底（6）使用中硅铸铁材质，以上腔底及模腔边框等部分使用耐热铸铁材质，选用特殊的工艺材料配方，使两种铁水交以叉混合时实现铁水共晶，采用浇注工艺两次结连浇注成型。具有选材科学、结构合理、制作简单、经久耐用等优点，其推广应用将会给铜冶炼企业带来明显的经济和社会效益。

技术领域

本发明涉及机械设备制造领域，尤其涉及到一种用于生产阳极板的新型复合模具及其生产方法。

背景技术

铜冶炼厂浇注铜阳极板需要使用阳极模具，由于阳极板的生产工艺过程是：首先将高1200℃左右铜水向阳极模具型腔中浇注，待一定时间后开始淋水降温冷却，待铜水凝固后开始自动顶出铜阳极板，然后取出阳极模具涂刷涂料，再放入浇注工位注入高温铜水，如此反复循环。因此，阳极模具既要经受1200℃以上高温冲蚀，又要经受30℃以下冷水降温，使用环境非常恶劣。现有材质和结构的阳极模具既承受不了高温、急冷、水瀑式降温产生热膨胀冷收缩，也很难承受1200℃左右高温铜水的反复冲蚀等等恶劣环境。由于现有阳极模具在材料选择和结构均存在缺陷，一般模具承受耐热温度在500℃左右，加之整个模具为铁板一块，既不能快速散热，也不能满足热胀冷缩需求，在生产过程中模具容易产生龟裂或裂纹而报废。据不完全统计，现有阳极模具使用寿命非常低，平均浇铜量大约在300吨/块左右，严重影响着铜冶炼厂的生产效率和经济效益。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷而向市场提供的一种具有选材科学、结构合理、制作简单、经久耐用的用于生产阳极板的新型复合模具及其生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案是：

一种用于生产阳极板的新型复合模具包括模体、型腔边框、浇铸型腔、顶模起模孔、定位块、模底和支脚等，在模体周边中上部位设置了散热加强筋片，模底局部增设了散热凹槽；在所述模体中部应力集中部位均匀设置多根厚壁无缝钢管。

进一步的，所述模体的下半部分使用球墨中硅铸铁材质，它可提高主体抗拉强度和增强抗裂性能；上半部分使用蠕墨耐热中硅铸铁、蠕墨球墨合成铸铁添加合金和铬钼铜合金耐热铸铁中的任一种材质，可提高模具耐热、抗裂性能，采用浇注工艺分两次连续浇注成型。

更进一步的，所述下半部分使用的球墨中硅铸铁为球墨铸铁QT450－10和QT500－7中的任一种；所述蠕墨耐热中硅铸铁为RUT Si4耐热蠕墨铸铁，耐热800℃，化学成份：C3.2~3.5、Si 3.8~4、Mn 0.3~0.4、P≤0.5、S≤0.03，（其它余量添加合金元素），金相组织：铁素体+珠光体；所述蠕墨球墨合成铸铁为RUT+RQT Si5耐热蠕、球墨铸铁，耐热900℃，化学成份：C 3.0~3.2、Si 4.5~5、Mn 0.5、P≤0.06、S≤0.03，金相组织：铁素体+珠光体，（其它余量添加合金元素），金相组织：铁素体+珠光体；所述铬钼铜合金耐热铸铁为RUT+RQT Si5、Cr、Mo、Cu耐热蠕球墨合金铸铁，耐热1000℃，化学成份：C 2.7~3.2、Si 4.5~5、Mn 0.5~0.6、P≤0.06、S≤0.03、Cr 0.3~0.4、Mo 0.3~0.5、Cu 0.5~0.7，（其它余量添加合金元素），金相组织：珠光体+铁素体。

一种用于生产阳极板的新型复合模具的生产方法，它包括如下工艺步骤：