专利名称：用于生产镁硅铁的铸模的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁合金冶炼领域。具体地，本实用新型涉及用于生产低氧化镁的镁硅铁的铸模。
镁硅铁合金作为一种添加剂、球化剂、精炼剂加入钢铁和有色金属中，与其中的硫、氧、氮等元素具有很强的亲和能力，能与有害元素形成熔点很高的化合物质点。其主要功用是细化了金属的铸造组织，改变了钢铁和有色金属中非金属杂质的形状、大小、分布形成和数量等，减少了非金属杂质对金属性能的有害影响，从而提高了金属材料的力学性能，耐磨性能，低温韧性及高温耐热性能等。而镁硅铁中的氧化镁含量是影响镁硅铁性能发挥的最主要因素，传统工艺生产的镁硅铁，氧化镁含量在0.8-1.2％之间甚至更高，过高的氧化镁含量，降低了有效镁含量，不仅在用量上高于低氧化镁产品，而且冶炼出的钢铁铸造件及合金的各项性能也不能适应现代汽车工业的要求。
镁硅铁中的镁含量一般由金属镁(有效镁)和氧化镁组成。氧化镁过高不仅直接影响到实际有效金属镁的含量，同时也在许多铸造行业带来很多技术上难以解决的问题，如因氧化镁而造成的铸件内产生气孔等。这往往直接影响了铸件的品质，尤其在汽车工业。因氧化镁已经成为西方所有汽车铸造配件生产商所要求的重要技术指标。而氧化镁在一般镁硅铁生产厂家却仍然是一个未能解决的问题，例如国内镁硅铁氧化镁指标一般在0.8-1.2％之间。
目前，传统镁硅铁生产采用中频炉、电弧炉、或硅铁炉生产。然而，这些生产工艺都存在种种问题。一个主要的问题是浇模工艺存在许多缺点。传统镁硅铁的浇模工艺沿用铁合金铸模的传统工艺，多数无模盖，该方式的特点是合金浇铸迅速，冷却速度快，节省人工，模子重复利用率高，但因浇铸过程完全暴露在空气中，由于金属镁是一种化学性质很活泼的金属，因此金属镁烧损率高，并产生大量氧化镁。产品使用局限性大，不能满足现代铸造工业高精度铸件和汽车工业的要求。少数使用模盖浇铸的，也是采用先浇铸后盖模盖，虽可减少金属镁烧损率，但浇模时间相对延长，效果不显著。且一般模厚较大，脱包和破碎都比较麻烦。
因此，本领域迫切需要简便有效地生产低氧化镁含量的镁硅铁的装置。
本实用新型的目的就是提供一种新的用于生产低氧化镁含量的镁硅铁的铸模。
本实用新型的发明目的是通过如下技术方案实现的一种用于生产镁硅铁的铸模，该铸模包括可相互配合而形成一封闭模腔的底座和模盖，在所述模盖上设置浇注口，所述底座与模盖之间的间隙为3-5cm。
在本实用新型的一个实施例中，在所述模盖的底部设置有若干个柱体，其高度为3-5cm。
在本实用新型的另一实施例中，在所述底座的顶部设置有若干个柱体，其高度为3-5cm。
在一实施例中，所述底座边沿的高度高于模盖底部。
在另一实施例中，所述浇注口设置在靠近所述模盖边缘的位置。
在附图中，
图1(a)和(b)是本实用新型一种镁硅铁铸模底座的俯视图和剖视图；
图1(c)和(d)是本实用新型一种镁硅铁铸模底座的俯视图和侧视图。
本发明人针对传统镁硅铁生产工艺中所出现的上述问题，研制出了采用封闭式浇模连续浇铸的新工艺，从而有效地达到了控制镁硅铁产品中氧化镁含量的目的，并解决了镁含量偏析的问题。
镁硅铁冶炼生产步骤分为配料→冶炼(熔炼)→兑镁→浇模(或称为“浇铸”)→脱模→破碎→包装。本发明的先进之处在于浇模步骤上，其余步骤与现有的技术基本相同或相似。
然而，在本发明中优选的兑镁步骤是，在基本闭合的容器中，于惰性气体存在下，通过将镁锭直接压入铁水的方式进行兑镁，从而有效地控制金属镁的剧烈反应效应，降低金属镁损耗，减少氧化镁含量，提高生产安全和可靠性，并解决了压镁过程中粘包和成品合金出现偏析等老大难问题。
本发明的改进之处在于浇模过程中采用了封闭式连续浇铸。封闭式连续浇铸有别于传统浇铸法的根本之处在于使用了新型的带盖铸模，采用基本封闭式浇铸方式，使其镁硅铁合金能够在隔绝空气的状态下实行冷却，解决了旧工艺中产品在冷却过程中因不断与空气接触而产生氧化作用的问题，有效控制并大大降低了产品中氧化镁的含量。
本实用新型的镁硅铁铸模的结构特点如下(1)每组铸模由底座和模盖两部分组成。模盖设有浇铸口，模盖底座和模盘之间保持的间隙通常不能大于10厘米，较佳地为3-5厘米，更佳地为约3.5厘米。浇模时采用基本封闭式浇铸铁水从浇铸口流入，利用其自然重力作用注满整个模子，随着铁水的流动，空气从底座和模盖的四周排出，使镁硅铁合金能够在隔绝空气的状态下实行冷却。
(2)模盖底部有数个(如3个、4个或更多个)例如园形柱体(触点)与底座(模盘)接触，柱体高度应控制通常不能大于10厘米，较佳地为3-5厘米，更佳地为约3.5厘米。将柱体高度控制在上述范围之内，主要是为了通过提高表面积/体积之比来提高散热效率，从而使熔融镁硅铁更快凝固。
(3)模盖放置好后，模盘底座边沿的高度应略高出模盖底部，可以防止铁水溢出；(4)多组铸模可成直线，环形或其他形式排列，以实现连续性浇铸，适合大规模生产。
(5)采用大面积，超薄铸模设计。脱模时，粘在模盖上的合金，依靠自然重力脱落，底座上的合金，因厚度薄，也非常易于脱模和破碎。
图1示出了本实用新型一种铸模实例。该铸模包括一铸模底座23和一铸模盖24。铸模底座23上设有铸模底座起落支架21和铸模底座边22。铸模盖24具有铸模盖挂钩25、浇铸口26和触点27。
该铸模中各结构的作用或功能如下
1．铸模底座起落支架21用于挂起重设备挂钩。
2．铸模盖挂钩25用于挂起重设备挂钩。
3．浇铸口26浇铸时，模盖盖在底座上，铁水通过浇铸口留入模子4．触点27模子底部有4个圆柱形柱体(或称“触点”)，高度为3.5公分。当模盖盖在底座上时，可使模盖和底座保持3.5公分的厚度，触点的形状和数量也可根据要求改变。此外，将触点设置在底座上也是可行的，即在底座上设置若干个柱体。
使用本发明的封闭式铸模工艺可进行基本封闭式浇铸，并可实现连续浇模，由于模厚小，不单保留了传统浇模浇铸迅速，冷却速度快，节省人工等各项优点，并可循环使用，大大提高利用率，同时还可降低金属镁损耗，氧化镁生成少，易脱模，易破碎，且投资成本低。
综上所述，用本发明工艺所生产出的镁硅铁产品比原有旧工艺所生产出的产品在品质上产生了飞跃，不仅能使生产厂家大大降低成本，更能使产品用户在使用过程中也降低成本，达到事半功倍的效果。经试产已实现了所有预期的安全、可靠、和经济效果。其产品的氧化镁指标可以控制在0.3-0.5％，完全达到现代优质产品的水平。
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
最佳实施例镁硅铁的生产用电弧炉法生产镁硅铁，不同点在于在浇铸步骤中采用了
图1所示的铸模。此外，在兑镁步骤中采用了炉外直接压镁工艺，即在基本闭合的容器中，于惰性气体(如氮气)存在下，通过将镁锭直接压入铁水的方式进行兑镁。
对获得的镁硅铁进行氧化镁含量分析。结果表明，氧化镁含量在0.3-0.5％之间。
此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求1．一种用于生产镁硅铁的铸模，其特征在于，该铸模包括可相互配合而形成一封闭模腔的底座和模盖，在所述模盖上设置浇注口，所述底座与模盖之间的间隙为3-5cm。
2．如权利要求1所述的铸模，其特征在于，在所述模盖的底部设置有若干个柱体，其高度为3-5cm。
3．如权利要求1所述的铸模，其特征在于，在所述底座的顶部设置有若干个柱体，其高度为3-5cm。
4．如权利要求1所述的铸模，其特征在于，所述底座边沿的高度高于模盖底部。
5．如权利要求1所述的铸模，其特征在于，所述浇注口设置在靠近所述模盖边缘的位置。
6．如权利要求2或3所述的铸模，其特征在于，柱体高度为3.5cm。
专利摘要本实用新型提供了一种低氧化镁镁硅铁的铸模,该铸模包括可相互配合而形成一封闭模腔的底座和模盖,在所述模盖上设置浇注口,所述底座与模盖之间的间隙为3—5cm。使用该新型铸模,可减少浇铸过程中空气对金属镁的氧化作用,从而提高镁硅铁产品的质量。
文档编号B22C9/00GK2455413SQ0025936
公开日2001年10月24日 申请日期2000年11月28日 优先权日2000年11月28日
发明者杨世工 申请人:杨世工