高性能球铁卷筒制造方法
【专利说明】高性能球铁卷筒制造方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高性能球铁卷筒制造方法。
[0003]
【背景技术】
高性能球铁卷筒制造方法至少包括材料铸造、涂刷、浇注等过程，目前的铁卷筒浇注工艺中，制成的铸件成品生产成本过高，加工设备投资过大，不仅铸造工序较多，影响产能，同时铸件的精度无法得到有效保证，废品率较高。
[0004]
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种高性能球铁卷筒制造方法，可直接铸造出高性能球铁卷筒，铸件精度高，加工制作工艺简单。
[0006]本发明提供的高性能球铁卷筒制造方法，包括以下步骤:
(1)选用树脂砂作为铸型材料；
(2)采用两次涂刷不同涂料的涂刷工艺:1#涂料用作树脂砂底层涂料，采用含有石墨、铝矾土和滑石粉的复合骨料，以硅溶胶和树脂作为粘结剂，以膨润土为悬浮剂，并加入阴离子型表面活性剂，其基本组成如下:石墨5-10%，铝矾土 70-80%，滑石粉10-15%，硅胶2-5%，树脂0.5-1 %，彭润土 1-3%，表面活性剂0.2-0.6%及适量水；2#涂料用作表面层，采用含有石墨、铝矾土和滑石粉的复合骨料，以硅溶胶和糖浆作为粘结剂，以膨润土为悬浮剂，并加入5-10%稀土硅铁粉，其基本组成如下:石墨15-25%，铝矾土 40-60%，滑石粉10-15%，硅胶2-5%，糖浆2-5%，彭润土 2-5%，稀土硅铁粉5-10%及适量水；
(3)采用垂直分型、横向造型、立式浇注的铸造工艺；原材料及辅料控制:选用低硫、磷含量的球铁生铁、表面清洁且厚度大于6_的低碳废钢、碳含量高硫含量低的焦炭；配料及原铁水成分、温度控制:原铁水成分控制在如下范围:C3.80-3.95，Sil.0-1.3，Mn0.2-0.4，P < 0.06, S0.05-0.08 ;铁水温度大于1450°C ;配备炉前快速成分分析及温度检测；球化处理、孕育处理及炉前检测:根据原铁水含硫量确定球化剂加入量，根据原铁水含硅量及球化处理后的三角试片断口确定孕育剂加入量，使处理后成分满足如下范围:C3.5-3.9，Si2.3-2.7，Mn < 0.4，P < 0.06，S < 0.025，RE0.03-0.05，Mg0.03-0.05 ;球化剂选用稀土镁合金Mg8RE7，采用包底冲入法处理；孕预剂含钙、钡的硅铁合金，采用二次孕育法处理，即随流孕育+浮硅孕育；
(4)浇注系统设计:选用阶梯式浇注系统，浇注系统采用半开方式，内浇口设置于卷筒法兰处，并采用边平式，并使之在浇注完毕后优先凝固；采用堤坝式浇口杯；
(5)冒口设计:在卷筒内顶部内侧设置2个小冒口；
(6)浇注温度及时间:采用浇注温度为1320-1360°C，浇注时间根据卷筒尺寸不同控制在 40-60S 内。
[0007]本发明提供的高性能球铁卷筒制造方法，其有益效果在于，克服了现有技术加工过程中工序较多，工作量大的问题，提高了生产效率；大大节省了设备投资费用，原材料利用率高，降低了生产成本；铸造出的成品铁卷筒铸件尺寸精确，无需机械加工，有效保证了铸件质量。
[0008]
【具体实施方式】
[0009]下面结合一个实施例，对本发明提供的高性能球铁卷筒制造方法进行详细的说明。
实施例
[0010]本实施例的高性能球铁卷筒制造方法，包括以下步骤:
(1)选用树脂砂作为铸型材料；
(2)采用两次涂刷不同涂料的涂刷工艺:1#涂料用作树脂砂底层涂料，采用含有石墨、铝矾土和滑石粉的复合骨料，以硅溶胶和树脂作为粘结剂，以膨润土为悬浮剂，并加入阴离子型表面活性剂，其基本组成如下:石墨6%，铝矾土 74%，滑石粉13%，硅胶4%，树脂0.5%，彭润土 2%，表面活性剂0.5%及适量水；2#涂料用作表面层，采用含有石墨、铝矾土和滑石粉的复合骨料，以硅溶胶和糖浆作为粘结剂，以膨润土为悬浮剂，并加入7%稀土硅铁粉，其基本组成如下:石墨150 %，铝矾土 50 %，滑石粉10 %，硅胶5 %，糖浆5 %，彭润土 5%,稀土娃铁粉10%及适量水；
(3)采用垂直分型、横向造型、立式浇注的铸造工艺；原材料及辅料控制:选用低硫、磷含量的球铁生铁、表面清洁且厚度大于6mm的低碳废钢、碳含量高硫含量低的焦炭；配料及原铁水成分、温度控制:原铁水成分控制在如下范围:C3.90, Sil.2，Mn0.3，P=0.05，S0.07 ;铁水温度为1480°C ;配备炉前快速成分分析及温度检测；球化处理、孕育处理及炉前检测:根据原铁水含硫量确定球化剂加入量，根据原铁水含硅量及球化处理后的三角试片断口确定孕育剂加入量，使处理后成分满足如下范围:C3.6，Si2.6，Mn=0.3，P=0.05，S=0.024，RE0.04，Mg0.04 ;球化剂选用稀土镁合金Mg8RE7，采用包底冲入法处理；孕预剂含钙、钡的硅铁合金，采用二次孕育法处理，即随流孕育+浮硅孕育；
(4)浇注系统设计:选用阶梯式浇注系统，浇注系统采用半开方式，内浇口设置于卷筒法兰处，并采用边平式，并使之在浇注完毕后优先凝固；采用堤坝式浇口杯；
(5)冒口设计:在卷筒内顶部内侧设置2个小冒口；
(6)浇注温度及时间:采用浇注温度为1350°C，浇注时间根据卷筒尺寸不同控制在50S内。
[0011]高性能球铁卷筒制造方法，可直接铸造出高性能球铁卷筒铸件，无需机械加工，工序简单，铸造出的成品的高性能球铁卷筒尺寸精确，有效保证了铸件质量。
【主权项】
1.一种高性能球铁卷筒制造方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1)选用树脂砂作为铸型材料； (2)采用两次涂刷不同涂料的涂刷工艺:1#涂料用作树脂砂底层涂料，采用含有石墨、铝矾土和滑石粉的复合骨料，以硅溶胶和树脂作为粘结剂，以膨润土为悬浮剂，并加入阴离子型表面活性剂，其基本组成如下:石墨5-10%，铝矾土 70-80%，滑石粉10-15%，硅胶2-5%，树脂0.5-1 %，彭润土 1-3%，表面活性剂0.2-0.6%及适量水；2#涂料用作表面层，采用含有石墨、铝矾土和滑石粉的复合骨料，以硅溶胶和糖浆作为粘结剂，以膨润土为悬浮剂，并加入5-10%稀土硅铁粉，其基本组成如下:石墨15-25%，铝矾土 40-60%，滑石粉10-15 %，硅胶2-5 %，糖浆2-5 %，彭润土 2-5 %，稀土硅铁粉5_10 %及适量水； (3)采用垂直分型、横向造型、立式浇注的铸造工艺；原材料及辅料控制:选用低硫、磷含量的球铁生铁、表面清洁且厚度大于6_的低碳废钢、碳含量高硫含量低的焦炭；配料及原铁水成分、温度控制:原铁水成分控制在如下范围:C3.80-3.95，Sil.0-1.3，Mn0.2-0.4，P < 0.06, S0.05-0.08 ;铁水温度大于1450°C ;配备炉前快速成分分析及温度检测；球化处理、孕育处理及炉前检测:根据原铁水含硫量确定球化剂加入量，根据原铁水含硅量及球化处理后的三角试片断口确定孕育剂加入量，使处理后成分满足如下范围:C3.5-3.9，Si2.3-2.7，Mn < 0.4，P < 0.06，S < 0.025，RE0.03-0.05，Mg0.03-0.05 ;球化剂选用稀土镁合金Mg8RE7，采用包底冲入法处理；孕预剂含钙、钡的硅铁合金，采用二次孕育法处理，即随流孕育+浮硅孕育； (4)浇注系统设计:选用阶梯式浇注系统，浇注系统采用半开方式，内浇口设置于卷筒法兰处，并采用边平式，并使之在浇注完毕后优先凝固；采用堤坝式浇口杯； (5)冒口设计:在卷筒内顶部内侧设置2个小冒口； (6)浇注温度及时间:采用浇注温度为1320-1360°C，浇注时间根据卷筒尺寸不同控制在 40-60S 内。
【专利摘要】本发明公开了一种高性能球铁卷筒制造方法，主要解决一次铸造成形问题。通过铸态高性能球铁的研究、铸型材料、涂料及铸造工艺研究，简化卷筒的制造工艺，提高材料的利用率、节能降耗，在显著提高卷筒力学性能及使用性能、满足卷筒绳槽几何尺寸的前体下，显著降低生产成本。因此本发明不仅节省加工设备投资、降低生产成本，经济效益巨大，而且节能降耗，社会效益显著。主要适于起重机卷筒铸造。
【IPC分类】C22C33-10, B22C9-02, C22C37-04, B22C3-00
【公开号】CN104741512
【申请号】CN201310723297
【发明人】陈玉光
【申请人】青岛玉光精铸厂
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月25日