[发明专利]用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，属于冶金高炉水冷壁生产领域。

背景技术：

高炉是冶金企业最重要的设备之一，其运行情况直接关系到生铁的产量与质量，关系到企业的能耗与效益；高炉水冷壁是高炉最重要的工艺部件之一，直接影响着高炉的安全生产与使用寿命。

目前国内外使用的高炉水冷壁90％以上是铸造高炉水冷壁，所使用的材质有灰铸铁、球墨铸铁、低碳钢、微合金化低碳钢、纯铜等，全部采用砂型铸造工艺生产。消失模铸造与砂型铸造相比具有尺寸精度高、外观质量好、内部缺陷少并提高劳动效率，降低工人劳动强度及操作技术难度，型砂能够循环使用等优点，但制造消失模模型的泡沫材料强度低、重量轻、硬度低，任何轻微的拉压碰撞都可使其变形、破损；而必须预先安置于其内的煨制好的高炉水冷壁冷却水管则强度高、重量大、硬度高，在搬运、装箱等工序中极易造成消失模模型的损坏，无法浇注成型，所以在铸造高炉水冷壁时无人敢于使用消失模铸造工艺。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的方法，为高炉水冷壁的生产提供一种更加经济、科学的技术方案。

本发明的技术方案是：首先，利用泡沫材料制作高炉水冷壁消失模模型，同时在煨制好的高炉水冷壁冷却水管上焊制支撑柱并刷防渗碳涂料后，固定安装在高炉水冷壁消失模模型中，经封缝、修整后，涂刷配制好的耐火材料1-6道，直至达到规定厚度，经干燥、装砂箱震实，接通真空系统，在负压状态下把熔炼好的金属液体浇入消失模模型中，在冷却完成后，开箱、清整，获得用消失模铸造工艺生产的高炉水冷壁。

用消失模铸造工艺可生产各种不同材质的高炉水冷壁，包括灰铸铁、球墨铸铁、低碳钢、微合金化低碳钢、纯铜等目前用于制作高炉水冷壁的所有材质，材质不同则熔点不同，浇注温度、收缩率不同，但其基本工序的操作程序是一致的，产品质量优于砂型铸造的产品。

本发明的有益效果：

1.用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，能保证生产出的高炉水冷壁各项指标达到相关标准要求，且性能指标优于普通砂型铸造的同种材质的产品。

2.用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，采用干砂造型，操作简便，降低了造型工人的操作技术难度。

3.由于采用干砂造型，型砂能够多次重复使用，可降低型砂用量90—95％，节能降耗，成效显著。

4.用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，在铸件开箱后，型砂脱落，几乎免清砂，冷却到室温后涂料自动脱落，减少了铸件清砂工作量90％以上，改善了工作环境，提高了劳动生产率。

5.用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，取消了原砂型铸造工艺中混砂、造型烘干、硬化、合箱等复杂工序，简化了生产工艺流程，降低了生产成本。

6.用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁，在节省资源、降低能耗的同时，改善了工厂环境，降低了工人劳动强度，有益工人身心健康，保护了工人利益。

附图说明：

图1：用消失模铸造工艺生产高炉水冷壁的工艺流程图

图2：高炉水冷壁消失模模型前立面图

图3：高炉水冷壁冷却水管与支撑柱示意图

图1：椭圆形表示工序材料，方框表示工序步骤。其中a为消失模模型材料---有机泡沫材料，b为无缝钢管，c为冷却水管支撑柱，d为造型型砂，e为熔炼好的金属溶液，f为产品---高炉水冷壁；数字表示工序步骤：1是消失模模型制作工序，用有机泡沫材料(a)制作消失模模型，注意根据高炉水冷壁铸造材质的铸造特性预留收缩量和加工余量；2是高炉水冷壁冷却水管制作工序：把无缝钢管(b)煨制成高炉水冷壁冷却水管要求的形状，并刷涂防渗碳耐火涂料；3是冷却水管支撑柱焊接工序：在煨制好的高炉水冷壁冷却水管上焊接支撑柱(c)；4是组合工序：把焊接上支撑柱的高炉水冷壁冷却水管与工序1完成的泡沫模型组装起来，同时封缝、修整；5是涂料刷涂工序：把防渗碳耐火涂料涂刷在工序4完成的消失模模型表面，分次涂刷，直至达到工艺要求厚度；6是干燥工序：把涂料刷涂后的模型通过干燥，消除水分；7是装箱工序：把干燥后的模型装箱、加入型砂d震实；8是金属材料熔炼工序：按高炉水冷壁铸造要求把金属材料(e)熔炼好，达到浇注要求；9是抽真空工序：连接砂箱与真空系统，使消失模模型型箱在负压状态下等待浇注；10是浇注工序：把熔炼好的金属溶液在负压状态下浇注进消失模模型型箱内；11是开箱清整工序：在浇注完毕冷却到能够开箱时，开箱清整，获得高炉水冷壁铸件f。