[发明专利]矿热炉用底部环及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿热炉用底部环及其制造方法。

背景技术

底部环是保护矿热炉电极组合式把持器的一种部件，所处位置在石墨电极的下端，围绕在电极周围，靠近炽热的熔池表面，通常选用铜材制造，属于易损件。底部环在组合式电极把持器上所起的作用是将所有围绕在电极周围的零部件托住并密封起来，使导电系统能够可靠运行，不至于受炉气影响而过早损坏，因此所起的作用十分重要。

底部环所处的环境温度高达1800度以上，内部需要通水冷却才能抵御高温和炉气压力的侵蚀，其损坏形式主要是受烧蚀变形和漏水。烧蚀会减少使用寿命，漏水会发生安全事故。

造成漏水的主要部位是处在底部环内侧的进出水口处镶铸一段不锈钢管。因为铜和不锈钢不能相互熔合，在结合部会形成一道缝隙，热环境下两种材质的线膨胀程度存在差异，使缝隙变化导致冷却水渗出。发生漏水故障的另一个原因是工艺孔的焊缝，随着使用时间增长，这些漏水问题会酿成安全事故，造成不必要的经济损失。

底部环是封闭壳体件，整体上只有很小的一个进水口和一个出水口，给制造增加了难度，制造工艺上要考虑壳体内出气和出砂的问题，以便使成品达到使用要求。为此制定工艺时需要在本体上开设若干工艺孔，供出气和出砂用。但这样做的结果是需要在清砂后将工艺孔堵上，目前采用的办法是堵焊。铜材焊接表现出的工艺性很差，费工费时，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种水流畅通，无焊缝，不渗漏，免维修，寿命长，成本低的矿热炉用底部环。

本发明的另一目的是提供上述矿热炉用底部环的制造方法。

为实现上述目的本发明采用下述技术方案：

一种矿热炉用底部环，包括具有空腔结构的底部环本体，所述底部环本体上开有进水口和出水口，其特征是：所述底部环本体采用整体铸造方法铸造而成，所述进、出水口上端加装有延长段，该延长段与底部环本体采用相同材料制作，且结合部位采用螺纹连接。

所述底部环本体的两端安装有吊挂用吊耳，顶面设有密封用的法兰及紧固螺栓孔，内侧面有供电极导电翅片通过的缺口。

上述采用整体铸造方法铸造时，以进出水口作为出砂孔和出气孔，空腔采用易溃散砂芯形成。

所述底部环在现场使用时由多片连接成一个圆环围绕在电极周围。

上述矿热炉底部环的制造方法，其特征在于其工艺步骤为：

a.按照底部环形状制造模型；

b.将模型放入砂箱，填砂造型，取出模型后将预制好的砂芯放入型腔之内；

c.用芯头和金属芯撑将砂芯固定在上砂箱上；

d.将上砂箱和下砂箱合为一体，放在真空浇注平台上，砂箱上部覆盖塑料薄膜，密封砂箱缝隙，启动真空系统将砂型内的空气排空；

e.液体金属由浇注系统进入型腔，并充满型腔，至液体金属凝固成形即可，此过程中真空系统一直在工作。

所述砂芯利用易溃散芯砂制作，在其头部内设置有通气道，在其下部平面及侧面内部均埋入有聚苯乙烯泡沫塑料片，当浇注液体金属将所述聚苯乙烯泡沫塑料片气化后变成通道，该通道与通气道联通。

所述芯头为一圆锥体，设置在砂芯两端部，在所述砂芯两端及对应芯头内设一上端带环芯铁，该芯铁通过楔铁悬挂在砂型上。

所述金属芯撑为一带螺纹金属圆杆，材质与底部环本体相同，设置在砂芯中部，上端利用上端螺母固定在砂型上，且其上还设置有上金属销和下金属销。

在铸造完成后，型腔中的一段金属芯撑镶铸在底部环本体内，暴露在体外的金属芯撑待铸件形成后去除。

本发明的矿热炉用底部环采用整体铸造工艺铸成一体结构，无焊缝，不漏水，无需维修，从而延长了使用寿命，减低了生产成本，安全有保障，而且，在制造时利用进出水口作为出砂孔和出气孔，不另开设工艺孔，空腔采用易溃散砂芯形成，利用真空抽气的方法将浇注时砂芯中产生的气体由进水口和出水口排出，使液体金属在浇注和凝固过程中能够平稳进行，保证了产品的质量。

附图说明

图1本发明矿热炉用底部环在矿热炉上的安装位置图；

图2为矿热炉用底部环主视视图；

图3为底部环俯视结构示意视图；

图4为图3中的B-B向视图；

图5为底部环左视视图；

图6为图3中的A-A向视图；

图7为底部环铸造工艺视图；

图8为图6中的C-C向视图；

图9为图6中的D-D向视图。

具体实施方式