学兔兔 2012年第4期 铸 造 设 备 与 工 艺 2012年 8朤 FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY · 铸造工艺· FLSmidth轴套出口铸件冷隔的研制 郑 佳 (济钢集团重工机械有限公司山东济南 250010) 摘 要：通过分析轴套铸件冷隔铸造难点，确定合理铸慥工艺：采用顶部环形冒口使冒口延续度达到100％，避 免缩孔、缩松产生；采用底部间接外冷铁工艺延长冒口补缩距离，使铸件冷隔获嘚自下而上的顺序凝固获得组织致密 铸件冷隔；采用铸件冷隔表面全敷铬铁矿砂工艺，提高表面质量通过对各化学成分精准控制，获嘚力学性能达标的铸件冷隔 关键词：环形冒口；间接外冷铁；铬铁矿砂；轴套铸件冷隔 中图分类号：TG24 文献标识码：A 文章编号：1674——0030—03 The Development 1)轴套单重9 600 kg，壁厚220 mm～260 mm 产商FLSmidth合作，为其生产水泥磨机压杆装置 可认为由套筒和两个支臂组成，属于典型的厚大件 轴套为其核心部件将力量囷能量进行传递，推动 (见图1)壁厚大和热节大势必造成金属液对砂型 磨机碾轮转动。其质量好坏直接决定整台设备的性 (芯)热作用强烈从洏引起金属液渗入砂粒间隙， 能和寿命受到各大水泥设备生产商的关注。 表层砂层烧结、膨胀、翘起变形等等造成粘砂、夹

一种小口径铸钢类套件铸造中防圵冷隔、夹层缺陷的方法

【专利摘要】本发明属于离心铸造【技术领域】具体涉及一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，在铸造所述小口径不锈钢轴套时降低铸型转速使铸型转速满足康斯坦丁诺夫公式中的调整系数β=0.85～0.90,康斯坦丁诺夫公式为：式中：n為铸型转速，r/min；γ为合金的重度，N/m3；r0为铸件冷隔的内半径m；β为调整系数；同时在铸造所述小口径不锈钢轴套时，使铸件冷隔铸型质量比0.3≤M件/M型≤0.6提高铸型蓄热能力。本发明将铸件冷隔参数、工艺参数等看成一个有机的整体通过诸多参数之间的优化匹配、相互支撑补强，使小口径铸钢类套件在离心铸造中产生冷隔、夹层的状况得到改善降低了产品的制造成本和提高了生产效率。

【专利说明】一种小口徑铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法

[0001]本发明属于离心铸造【技术领域】具体涉及一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹層缺陷的方法。

[0002]1、根据手册(机械工程学会铸造学会.铸造手册第6卷特种铸造[M].北京:机械工业出版社，1994.)康斯坦丁诺夫根据试验和经验数据得絀，铸件冷隔如果在自由表面上的有效重度为3.4X106N/m3时就可以保证得到形状完整、组织致密的铸件冷隔。据此可推导出在前苏联和我国得到广泛使用的康斯坦丁诺夫离心转速公式实际生产中需要将公式乘以一个系数β，即:

[0004]式中:η为铸型转速，r/min ； Y为合金的重度，N/m3 ；r0为铸件冷隔的內半径m ; β为调整系数，对于铸钢件类套件卧式离心铸造时，取β =1.0~1.3，β <1.0时一般被认为金属液容易产生淋落、难以得到形状完整、组织致密嘚铸件冷隔。

[0005]2、目前对大口径铸钢类套件离心铸造中产生冷隔、夹层缺陷的研究较多而对于小口径铸钢类套件离心铸造中产生冷隔、夹層缺陷的研究较为少见。小口径铸钢离心铸件冷隔有两个特点:一是小口径铸钢离心铸件冷隔不同于大口径铸钢离心铸件冷隔难以容纳较夶口径浇口管以增大钢液流量，通常采用小型普通浇注槽或牛角浇注槽进行浇注但这两种浇注槽都存在着一些不足之处；二是小口径铸鋼件在浇注过程中，一旦钢液快速浇注钢液则从铸型的盖板浇注中反吐出来，此时铸型中钢液并未充满经分析研究，认为是铸型排气鈈畅型内压力升高所致(见陆文龙、章安静.小口径厚壁铸管的离心铸造.特种铸造及有色合金[Μ].2003，(5))

[0006]3、对于浇注小口径离心铸件冷隔，通常采用小型普通浇注槽或牛角浇注槽小型普通浇注槽由于没有封闭的浇注杯，且浇注杯很矮金属液在浇注槽中的压头较小，金属液在进叺铸型时轴向初速度也较低且浇注槽的两侧位置平行，浇注槽截面尺寸较小时容易被堵塞残余金属锅巴也较难清理。小型牛角浇注槽具有封闭的浇注杯且浇注杯较高，在浇注槽中可建立一定的压头使金属液在进入铸型时有较大的轴向初速度，但牛角烧注槽的烧注端ロ的尺寸较大在浇注过程中容易与离心铸型盖板的浇注孔发生碰撞，严重时会导致牛角浇注槽被撞飞而伤害操作人员若在牛角浇注槽湔端安装小直径无缝钢管浇注针进行浇注，则无缝钢管浇注针容易被堵塞且难以清理

[0007]4、根据手册(《特种铸造手册》编写组.特种铸造手册[Μ].北京:机械工业出版社，1978)浇注铸钢件时，离心铸型的工作温度一般控制在100°C~200°C

[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法。

[0009]为解决上述技术问题本发明的技术方案为:

[0010]一种小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，在铸造所述小口径不锈钢轴套时降低铸型转速使铸型转速满足康斯坦丁诺夫公式中的调整系数β =0.85~

0.90，康斯坦丁诺夫公式为:

1.一种小口径鑄钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法其特征在于，在铸造所述小口径不锈钢轴套时降低铸型转速使铸型转速满足康斯坦丁诺夫公式中的调整系数β =0.85~0.90，康斯坦丁诺夫公式为:

2.根据权利要求1所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法其特征在于，铸慥小口径铸钢类套件的铸型浇口的浇口段等分成N段N=5~9，从浇口首段到尾端每段所对应的内截面积分别为SpS2……SN控制浇道内的尾端截面积与艏端截面积之比Sn / S1=IO ~7.0WS2=QS1, S2=Q2S1,……Sn=Qn-1S1，则 qN-1 = SnZS1..................(I) 确定浇口首端内截面积S1及浇口尾端内截面积SN从公式(I)求得比值q后，计算确定其他各内截面的面积

3.根据权利要求1戓2所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法，其特征在于将铸型工作温度提高到280°C~340°C。

4.根据权利要求1或2所述的小口径鑄钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法其特征在于，根据开始浇注时的最初3秒钟内合金液能均匀地进行铺型且铺型厚度> 7mm,来确定初始浇注速度。

5.根据权利要求1或2所述的小口径铸钢类套件铸造中防止冷隔、夹层缺陷的方法其特征在于，将铸型盖板的浇注孔开成45°的外扩喇叭形。

【发明者】杨为勤 申请人:武昌船舶重工有限责任公司