[发明专利]一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法及装置

说明书

技术领域 本发明涉及一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法及装置，可广泛应用于铸造行业熔炼设备领域中。

背景技术 在冲天炉熔化作业中，插入式水冷风口可以保持送风位置不变，保证熔化效果的稳定，它是水冷冲天炉设备上的关键部件，也是最容易损毁的部件。而水冷风口帽处于水冷风口的最前端，承受炉内高温铁水及炉渣的冲刷，工作环境恶劣。水冷冲天炉的技术水平高低在一定程度上是由水冷风口的寿命决定的，而水冷风口帽的选材、制造工艺方法的不同，是影响水冷风口寿命的关键因素之一。

现有的水冷风口为整体铸造式单腔风口，由于进水口与出水口布置在同一个腔体内，进入风口的大部分冷却水不经过风口前端而直接回到出水口，冷却水存在着明显的“流径短路”，水冷风口中的水冷风口帽不能得到冷却水的有效冷却，容易损坏。

再者，由于制造工艺方法的限制，该风口容易存在气孔、夹渣、缩松、裂纹等铸造缺陷，导致可靠性低、寿命短。另外该风口需要的循环冷却水量较大。该风口一般按照高炉风口的安装方式安装，拆装作业费时费力。

发明内容 本发明的目的在于提供一种工件成形质量好、生产效率高、冷却效果好、生产成本低、模具更换方便、使用寿命长的长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法及装置。

为了达到上述目的，本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，水冷风口帽工件每缩颈一次都需经过退火处理，依次包括如下工艺步骤：

(1)下料

在下料切割机上，切取工件铜管坯料；

(2)第一步缩颈成形

在成形模具上进行第一步初始缩颈成形，不需要使用调整垫圈；

(3)第二步缩颈成形

利用调整垫圈，在成形模具上进行第二步缩颈成形；

(4)第三步缩颈成形

利用调整垫圈，在成形模具上进行第三步缩颈成形；

(5)第四步缩颈成形

利用调整垫圈，在成形模具上第四步缩颈成形；

(6)第五步缩颈平顶成形

利用调整垫圈，在成形模具上缩颈并压平工件；

(7)最终工件缩颈翻边成形

利用调整垫圈，在成形模具上最终工件缩颈翻边成形，压制出成形工件。

本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，工件每缩颈一次都需经过退火处理，退火的方法是：将工件加热到颜色发红，温度在600℃～700℃，然后放入冷水使其急速冷却。

本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，根据工件的使用要求，必须经过缩颈和翻边才能达到尺寸和形状要求。所选材料，一定要材质较软、纯度高、致密度高且延伸率较大的铜管，其延伸率可达30％以上。

本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，工件每缩颈一次都需经过退火处理的目的是：以使其材质变软，同时使其内部组织重新组合调整，使其重新再有较大的延伸率，便于缩颈、翻边成形。

本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，根据工序不同，变换不同的内模、外模和调整垫套，进行缩颈、翻边成形，达到工件所需要的形状和尺寸要求。在缩颈的过程中，铜管的外侧要拉伸，铜管的内壁要挤压。每一次的缩颈，铜管的高度都会变短，所以每缩颈一次，铜管的下部都要加调整垫圈以把工件垫高一点，以达到工件在下一道工序能继续缩颈、翻边成形。

本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，采用五次缩颈、最后一道工序缩颈与翻边成形。工件在缩颈的过程中，其拉伸率和收缩率都不要使用到其延伸率和收缩率的极限值，只使用到其值的60％～70％即可，以确保母材不被破坏。每道工序的缩颈比例不同，越是后边的工序，其缩颈比例越小。这是因为，越是后道工序，由于母材在缩颈过程中要增加其厚度，因而缩颈更加困难，所以其变化的比例也就小一些。通过采用五缩颈翻边工艺，解决了由于冷作缩颈造成的局部裂纹问题，工件成形质量好，生产效率高。

本发明一种长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法，用其制造的水冷风口，使用寿命可达5000工作小时以上，是普通水冷风口寿命的10倍以上，使用寿命长。

本发明一种使用长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法制造水冷风口帽的装置，包括压力成形设备工作台垫板，安装在工作台垫板上的模座，安装在模座上的滑动套，安装在模座与滑动套之间的调整垫套，安装在模座顶部上的内模，安装在压力成形设备滑块上的外模，位于滑动套下方分别安装在工作台垫板、模座孔中的橡胶垫、支撑轴。

本发明一种使用长炉龄冲天炉水冷风口帽的制造方法制造水冷风口帽的装置，其工作原理是：在工件成形过程中，在内模和外模的同时加压作用下，强制变形，以达到使水冷风口帽成形的目的。