高性能球鐵卷筒制造方法
【專利說明】高性能球鐵卷筒制造方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能球鐵卷筒制造方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
高性能球鐵卷筒制造方法至少包括材料鑄造、涂刷、澆注等過程，目前的鐵卷筒澆注工藝中，制成的鑄件成品生產(chǎn)成本過高，加工設(shè)備投資過大，不僅鑄造工序較多，影響產(chǎn)能，同時鑄件的精度無法得到有效保證，廢品率較高。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種高性能球鐵卷筒制造方法，可直接鑄造出高性能球鐵卷筒，鑄件精度高，加工制作工藝簡單。
[0006]本發(fā)明提供的高性能球鐵卷筒制造方法，包括以下步驟:
(1)選用樹脂砂作為鑄型材料；
(2)采用兩次涂刷不同涂料的涂刷工藝:1#涂料用作樹脂砂底層涂料，采用含有石墨、鋁礬土和滑石粉的復(fù)合骨料，以硅溶膠和樹脂作為粘結(jié)劑，以膨潤土為懸浮劑，并加入陰離子型表面活性劑，其基本組成如下:石墨5-10%，鋁礬土 70-80%，滑石粉10-15%，硅膠2-5%，樹脂0.5-1 %，彭潤土 1-3%，表面活性劑0.2-0.6%及適量水；2#涂料用作表面層，采用含有石墨、鋁礬土和滑石粉的復(fù)合骨料，以硅溶膠和糖漿作為粘結(jié)劑，以膨潤土為懸浮劑，并加入5-10%稀土硅鐵粉，其基本組成如下:石墨15-25%，鋁礬土 40-60%，滑石粉10-15%，硅膠2-5%，糖漿2-5%，彭潤土 2-5%，稀土硅鐵粉5-10%及適量水；
(3)采用垂直分型、橫向造型、立式澆注的鑄造工藝；原材料及輔料控制:選用低硫、磷含量的球鐵生鐵、表面清潔且厚度大于6_的低碳廢鋼、碳含量高硫含量低的焦炭；配料及原鐵水成分、溫度控制:原鐵水成分控制在如下范圍:C3.80-3.95，Sil.0-1.3，Mn0.2-0.4，P < 0.06, S0.05-0.08 ;鐵水溫度大于1450°C ;配備爐前快速成分分析及溫度檢測；球化處理、孕育處理及爐前檢測:根據(jù)原鐵水含硫量確定球化劑加入量，根據(jù)原鐵水含硅量及球化處理后的三角試片斷口確定孕育劑加入量，使處理后成分滿足如下范圍: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 ;球化劑選用稀土鎂合金Mg8RE7，采用包底沖入法處理；孕預(yù)劑含鈣、鋇的硅鐵合金，采用二次孕育法處理，即隨流孕育+浮硅孕育；
(4)澆注系統(tǒng)設(shè)計:選用階梯式澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)采用半開方式，內(nèi)澆口設(shè)置于卷筒法蘭處，并采用邊平式，并使之在澆注完畢后優(yōu)先凝固；采用堤壩式澆口杯；
(5)冒口設(shè)計:在卷筒內(nèi)頂部內(nèi)側(cè)設(shè)置2個小冒口；
(6)澆注溫度及時間:采用澆注溫度為1320-1360°C，澆注時間根據(jù)卷筒尺寸不同控制在 40-60S 內(nèi)。
[0007]本發(fā)明提供的高性能球鐵卷筒制造方法，其有益效果在于，克服了現(xiàn)有技術(shù)加工過程中工序較多，工作量大的問題，提高了生產(chǎn)效率；大大節(jié)省了設(shè)備投資費用，原材料利用率高，降低了生產(chǎn)成本；鑄造出的成品鐵卷筒鑄件尺寸精確，無需機械加工，有效保證了鑄件質(zhì)量。
[0008]
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合一個實施例，對本發(fā)明提供的高性能球鐵卷筒制造方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實施例
[0010]本實施例的高性能球鐵卷筒制造方法，包括以下步驟:
(1)選用樹脂砂作為鑄型材料；
(2)采用兩次涂刷不同涂料的涂刷工藝:1#涂料用作樹脂砂底層涂料，采用含有石墨、鋁礬土和滑石粉的復(fù)合骨料，以硅溶膠和樹脂作為粘結(jié)劑，以膨潤土為懸浮劑，并加入陰離子型表面活性劑，其基本組成如下:石墨6%，鋁礬土 74%，滑石粉13%，硅膠4%，樹脂0.5%，彭潤土 2%，表面活性劑0.5%及適量水；2#涂料用作表面層，采用含有石墨、鋁礬土和滑石粉的復(fù)合骨料，以硅溶膠和糖漿作為粘結(jié)劑，以膨潤土為懸浮劑，并加入7%稀土硅鐵粉，其基本組成如下:石墨150 %，鋁礬土 50 %，滑石粉10 %，硅膠5 %，糖漿5 %，彭潤土 5%,稀土娃鐵粉10%及適量水；
(3)采用垂直分型、橫向造型、立式澆注的鑄造工藝；原材料及輔料控制:選用低硫、磷含量的球鐵生鐵、表面清潔且厚度大于6mm的低碳廢鋼、碳含量高硫含量低的焦炭；配料及原鐵水成分、溫度控制:原鐵水成分控制在如下范圍:C3.90, Sil.2，Mn0.3，P=0.05，S0.07 ;鐵水溫度為1480°C ;配備爐前快速成分分析及溫度檢測；球化處理、孕育處理及爐前檢測:根據(jù)原鐵水含硫量確定球化劑加入量，根據(jù)原鐵水含硅量及球化處理后的三角試片斷口確定孕育劑加入量，使處理后成分滿足如下范圍:C3.6，Si2.6，Mn=0.3，P=0.05，S=0.024，RE0.04，Mg0.04 ;球化劑選用稀土鎂合金Mg8RE7，采用包底沖入法處理；孕預(yù)劑含鈣、鋇的硅鐵合金，采用二次孕育法處理，即隨流孕育+浮硅孕育；
(4)澆注系統(tǒng)設(shè)計:選用階梯式澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)采用半開方式，內(nèi)澆口設(shè)置于卷筒法蘭處，并采用邊平式，并使之在澆注完畢后優(yōu)先凝固；采用堤壩式澆口杯；
(5)冒口設(shè)計:在卷筒內(nèi)頂部內(nèi)側(cè)設(shè)置2個小冒口；
(6)澆注溫度及時間:采用澆注溫度為1350°C，澆注時間根據(jù)卷筒尺寸不同控制在50S內(nèi)。
[0011]高性能球鐵卷筒制造方法，可直接鑄造出高性能球鐵卷筒鑄件，無需機械加工，工序簡單，鑄造出的成品的高性能球鐵卷筒尺寸精確，有效保證了鑄件質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.一種高性能球鐵卷筒制造方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)選用樹脂砂作為鑄型材料； (2)采用兩次涂刷不同涂料的涂刷工藝:1#涂料用作樹脂砂底層涂料，采用含有石墨、鋁礬土和滑石粉的復(fù)合骨料，以硅溶膠和樹脂作為粘結(jié)劑，以膨潤土為懸浮劑，并加入陰離子型表面活性劑，其基本組成如下:石墨5-10%，鋁礬土 70-80%，滑石粉10-15%，硅膠2-5%，樹脂0.5-1 %，彭潤土 1-3%，表面活性劑0.2-0.6%及適量水；2#涂料用作表面層，采用含有石墨、鋁礬土和滑石粉的復(fù)合骨料，以硅溶膠和糖漿作為粘結(jié)劑，以膨潤土為懸浮劑，并加入5-10%稀土硅鐵粉，其基本組成如下:石墨15-25%，鋁礬土 40-60%，滑石粉10-15 %，硅膠2-5 %，糖漿2-5 %，彭潤土 2-5 %，稀土硅鐵粉5_10 %及適量水； (3)采用垂直分型、橫向造型、立式澆注的鑄造工藝；原材料及輔料控制:選用低硫、磷含量的球鐵生鐵、表面清潔且厚度大于6_的低碳廢鋼、碳含量高硫含量低的焦炭；配料及原鐵水成分、溫度控制:原鐵水成分控制在如下范圍:C3.80-3.95，Sil.0-1.3，Mn0.2-0.4，P < 0.06, S0.05-0.08 ;鐵水溫度大于1450°C ;配備爐前快速成分分析及溫度檢測；球化處理、孕育處理及爐前檢測:根據(jù)原鐵水含硫量確定球化劑加入量，根據(jù)原鐵水含硅量及球化處理后的三角試片斷口確定孕育劑加入量，使處理后成分滿足如下范圍: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 ;球化劑選用稀土鎂合金Mg8RE7，采用包底沖入法處理；孕預(yù)劑含鈣、鋇的硅鐵合金，采用二次孕育法處理，即隨流孕育+浮硅孕育； (4)澆注系統(tǒng)設(shè)計:選用階梯式澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)采用半開方式，內(nèi)澆口設(shè)置于卷筒法蘭處，并采用邊平式，并使之在澆注完畢后優(yōu)先凝固；采用堤壩式澆口杯； (5)冒口設(shè)計:在卷筒內(nèi)頂部內(nèi)側(cè)設(shè)置2個小冒口； (6)澆注溫度及時間:采用澆注溫度為1320-1360°C，澆注時間根據(jù)卷筒尺寸不同控制在 40-60S 內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能球鐵卷筒制造方法，主要解決一次鑄造成形問題。通過鑄態(tài)高性能球鐵的研究、鑄型材料、涂料及鑄造工藝研究，簡化卷筒的制造工藝，提高材料的利用率、節(jié)能降耗，在顯著提高卷筒力學(xué)性能及使用性能、滿足卷筒繩槽幾何尺寸的前體下，顯著降低生產(chǎn)成本。因此本發(fā)明不僅節(jié)省加工設(shè)備投資、降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益巨大，而且節(jié)能降耗，社會效益顯著。主要適于起重機卷筒鑄造。
【IPC分類】C22C33-10, B22C9-02, C22C37-04, B22C3-00
【公開號】CN104741512
【申請?zhí)枴緾N201310723297
【發(fā)明人】陳玉光
【申請人】青島玉光精鑄廠
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月25日