专利名称：冶金渣灌耳轴镶铸方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金领域用方法，尤其涉及一种冶金渣灌耳轴镶铸方法。
背景技术：
渣罐是用于盛装各种高温液态渣的容器，是金属冶炼的关键设备。耳轴又是渣罐的关键部位，承担着渣罐的吊运和倾翻功能，对其可靠性要求十分严格，这就要求耳轴周围组织结构致密。另外，在渣处理工艺中，渣罐车装卸渣罐和倾翻渣罐都是通过液压传动自动完成，所以对耳轴和倾翻结构的相关尺寸要求较高。现有的耳轴与渣灌本体的铸造工艺有两种第一种是先将耳轴4加工好，再在渣罐本体7上加工出与耳轴过赢的孔及相应的螺栓孔，最后将耳轴4安装好后再用螺栓11固定。这种工艺由于要求过赢配合，加工精度高，加工费用高、周期长，使用过程中螺栓极易松动，存在较大安全隐患(见图2)。第二种是将渣罐本体7与耳轴4整体铸造。这种工艺是以耳轴的中心线在渣灌本体7的径向分型，起模后在设定的耳轴芯头(2#芯9，3#芯10)处安放加工好的耳轴4，然后合箱浇注，耳轴4公差无法保证，(见图I);且渣罐整体铸造后，再对耳轴4进行加工，加工费用高、周期长，耳轴4部分组织不够致密，存在缩松12，因此存在较大安全隐患(见图3)。不论采用什么方法镶装耳轴，都需要对耳轴和渣罐本体进行机加工，而且由于铸造工艺的局限性，会导致耳轴周围和耳轴组织结构不致密，更重要的是生产周期长，生产成本高。因此，我们迫切需要一种渣罐耳轴镶装的独特铸造工艺方法，以保证耳轴周围和耳轴组织结构致密，且操作简便，生产效率高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单，生产效率高，生产周期短，成本低的冶金渣灌耳轴镶铸方法。本发明所采用的技术方案是一种冶金渣灌耳轴镶铸方法，它为在渣罐本体浇铸时，将加工好的耳轴浇铸在渣罐本体上，完成耳轴与渣灌本体的镶铸。采用该方法铸造的耳轴的精度能满足渣罐运输车等特殊使用工况要求的渣罐。按上述方案，它包括以下步骤
步骤(I)、制备外砂型的步骤，它包括将加工好的耳轴横向埋放在砂型内，耳轴的内侧端伸入外砂型腔内；
步骤(2)、将外砂型套在内砂芯上，将钢水浇铸在外砂型与内砂芯之间的腔内，将耳轴浇铸在渣罐本体上；冷却后，除去砂型，完成耳轴与渣灌本体的镶铸。按上述方案，步骤(I)具体为
利用外侧的沙箱、内侧的金属模和套在耳轴的内侧端根部的耳轴座木模制备外砂型，耳轴以及耳轴座木模横向埋放在沙箱和金属模的砂型内，耳轴的内侧端和耳轴座木模的内侧端与金属模接触；砂型硬化后，依次脱去金属模和耳轴座木模，制成外砂型。
按上述方案，所述金属模上设有用于支撑耳轴内侧的凹槽，所述沙箱和金属模之间设有用于支撑耳轴下侧的支撑杆；
步骤(I)中，所述耳轴外侧端的端部放置在所述的支撑杆上，所述耳轴内侧放置在所述的凹槽上，再用型砂填充在沙箱和金属模之间，将耳轴以及耳轴座木模埋放在外砂型内。本发明中，所述的金属模的外形和尺寸与相对应的需铸造的渣灌本体的形状和尺寸相同(加铸造伸尺);将耳轴与沙箱进行加固连接(通过焊接实现)，可以避免耳轴在浇注过程中的飘移，确保耳轴与渣灌本体的尺寸精度。本发明通过优化镶铸耳轴的铸造方法，既能有效地保证耳轴公差要求和耳轴部位致密度，耳轴和渣灌主体的结合部分接近融合状态，使渣灌的使用安全得以保证，且操作简单，生产效率高，生产周期短。由于只对耳轴和其嵌入部分进行机加工，大幅度减少了渣灌 生产过程中的机加工费用。本发明的有益效果在于
I、耳轴采用镶铸工艺时耳轴结构致密性和强度均有所提高，耳轴和渣灌本体接近融合，渣灌在使用过程中不会松动，有效地保证了使用安全；
2、由于采用了凹槽和支撑杆的定位方式，制型过程中耳轴的安放操作简单，耳轴的相关位置尺寸精度较高，且保证了在浇注过程中不飘移，完全可以达到< 2mm的公差要求，满足了渣灌的使用要求；
3、省去了渣灌整体机加工工序，降低了渣灌的制造成本，缩短了渣灌的制造周期，提高了生产效率，可向各类渣灌生产企业推广应用。
图I是现有的在耳轴芯头处安放加工好的耳轴的示意图。图2是现有的将耳轴安装好后再用螺栓固定的耳轴铸造示意图。图3是现有的将渣罐整体铸造示意图。图4是本发明冶金渣灌耳轴镶铸方法一个实施例的结构示意图。图5是图4中A的结构示意图。图6是本发明冶金渣灌耳轴镶铸方法用耳轴定位模具的结构示意图。图7是将型砂和耳轴形成的整体置于渣灌本体模型的相应位置的示意图。图中1、金属模，2、凹槽，3、耳轴座木模，4、耳轴，5、沙箱，6、支撑杆，7、渣灌本体，8、渣灌本体内砂芯，9、2#芯，10,3#芯，11、螺栓，12、缩松。
具体实施例方式下面结合附图进一步说明本发明的实施例。一种冶金渣灌耳轴镶铸方法，它为在渣罐本体浇铸时，将加工好的耳轴浇铸在渣罐本体上，制成镶铸有耳轴的渣罐。参见图I-图7，该方法包括以下步骤
步骤(I )、外砂型的制备，它包括将加工好的耳轴4横向埋放在砂型内，耳轴4的内侧端伸入外砂型腔内；
具体步骤为利用外侧的沙箱5、内侧的金属模I和套在耳轴4的内侧端根部的耳轴座木模3制备外砂型，耳轴4以及耳轴座木模3横向埋放在沙箱5和金属模I的砂型内，耳轴4的内侧端和耳轴座木模3的内侧端与金属模I接触；砂型硬化后，依次脱去金属模I和耳轴座木模3，制成外砂型。步骤(2)、将外砂型套在内砂芯上，将钢水浇铸在外砂型与内砂芯之间的腔内，将耳轴浇铸在渣罐本体7上；冷却后，除去砂型，完成耳轴4与渣灌本体7的镶铸，制成镶铸有耳轴的渣罐。本实施例中，所述金属模I上设有用于支撑耳轴4内侧端的凹槽2，所述沙箱5和金属模I之间设有用于支撑耳轴4下侧的支撑杆6 ；
步骤(I)中，所述耳轴4外侧端的端部放置在所述的支撑杆6上，所述耳轴4内侧端放置在所述的凹槽2上，再用型砂填充在沙箱5和金属模I之间，将耳轴4以及耳轴座木模3埋放在外砂型内。 将耳轴4与沙箱5进行加固连接(通过焊接实现)，可以避免耳轴4在浇注过程中的飘移，确保耳轴4与渣灌本体7的镶铸质量。本发明中，本发明中，因为金属模I的大小、尺寸和外轮廓都与需要铸造的渣灌本体相同(加铸造伸尺)，渣灌本体内砂芯8为内轮廓尺寸(加铸造伸尺)相同，当将型砂和耳轴形成的整体外型套在渣灌本体内砂芯8的相应位置处时，所形成的空腔尺寸就是渣灌本体7的厚度尺寸，钢水浇铸后，耳轴就和渣灌本体连成一体了。即完成耳轴4与渣灌主体7的键铸。本发明满足了耳轴相关尺寸公差< 2mm的技术要求，省去了渣灌的整体机加工工序，降低了渣灌的制造费用和生产周期，耳轴结构部位的铸造性能有所改善，提高了该部位的致密度保证了耳轴的使用安全。本发明中所述的金属模不仅仅限于金属制成，也可以由其他材料制成。本发明中所述的耳轴木型不仅仅有木头材质制成，也可以由其他材质制成。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改，等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种冶金渣灌耳轴镶铸方法，其特征在于它为在渣罐本体浇铸时，将加工好的耳轴浇铸在渣罐本体上，完成耳轴与渣灌本体的镶铸。
2.如权利要求I所述的冶金渣灌耳轴镶铸方法，其特征在于它包括以下步骤步骤(I)、制备外砂型的步骤，它包括将加工好的耳轴横向埋放在砂型内，耳轴的内侧端伸入外砂型腔内；步骤(2)、将外砂型套在内砂芯上，将钢水浇铸在外砂型与内砂芯之间的腔内，将耳轴浇铸在渣罐本体上；冷却后，除去砂型，完成耳轴与渣灌本体的镶铸。
3.如权利要求2所述的冶金渣灌耳轴镶铸方法，其特征在于步骤(I)具体为利用外侧的沙箱、内侧的金属模和套在耳轴的内侧端根部的耳轴座木模制备外砂型，耳轴以及耳轴座木模横向埋放在沙箱和金属模的砂型内，耳轴的内侧端和耳轴座木模的内侧端与金属模接触；砂型硬化后，依次脱去金属模和耳轴座木模，制成外砂型。
4.如权利要求3所述的冶金渣灌耳轴镶铸方法，其特征在于所述金属模上设有用于支撑耳轴内侧的凹槽，所述沙箱和金属模之间设有用于支撑耳轴下侧的支撑杆；步骤(I)中，所述耳轴外侧端的端部放置在所述的支撑杆上，所述耳轴的内侧放置在所述的凹槽上，再用型砂填充在沙箱和金属模之间，将耳轴以及耳轴座木模埋放在外砂型内。
全文摘要
本发明涉及一种冶金渣灌耳轴镶铸方法，它为在渣罐本体浇铸时，将加工好的耳轴浇铸在渣罐本体上，完成耳轴与渣灌本体的镶铸。它包括以下步骤步骤(1)、制备外砂型，它包括将加工好的耳轴横向埋放在砂型内，耳轴的内侧端伸入外砂型腔内；步骤(2)、将外砂型套在内砂芯上，将钢水浇铸在外砂型模型与内砂型模型之间的腔内，将耳轴浇铸在渣罐本体上；冷却后，除去砂型，完成耳轴与渣灌本体的镶铸。本发明操作简单，生产效率高，生产周期短，生产成本低。
文档编号C21B3/10GK102935502SQ20121042634
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者施毅红, 卢献忠, 陈文戎 申请人:武汉钢铁(集团)公司