專利名稱：一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯的制作方法
技術領域：
一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯技術領域[0001]本實用新型涉及高爐熱風爐支柱鑄造領域，尤其涉及一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯。
背景技術：
[0002]高爐熱風爐支柱是熱風爐爐箅子系統(tǒng)的主要鑄件，用來承載其上方的爐箅子及格子磚蓄熱體。目前國內(nèi)外高爐熱風爐支柱結(jié)構(gòu)大多是中部為筒型、上下帶法蘭的形式，支柱高度為1500 3500mm，直徑250 400mm，材質(zhì)大多為RTCr或RTCr2，壁厚尺寸公差要求 O +3mm，其砂型采用冷硬樹脂砂制作，按平做平澆工藝生產(chǎn)，由于鐵水浮力的作用，造成冷硬樹脂砂芯中段上浮，使支柱筒身部位壁厚一側(cè)減薄，另一側(cè)加厚，尺寸超差，壁厚很難保證均勻，鑄后造成大量的廢品。而如果采用立澆工藝方法，雖然能克服浮力的影響，使壁厚尺寸精度得以保證，但是降低了工作效率，同時浪費材料。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是提供一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯，克服現(xiàn)有技術的不足，修正砂芯結(jié)構(gòu)和尺寸，克服浮力的影響，使鑄造出來的熱風爐支柱產(chǎn)品尺寸精度能夠達到技術要求。[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是[0005]一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯，在砂芯中段設置反變形弧段，該弧段水平中心的最大撓度fc的計算公式為[0006]fc =5ql4/384EI=5(Fff-Gm)l3/384EI ；[0007]式中q為作用于砂芯上的均布載荷，單位為N/m ；[0008]I為兩芯頭間砂芯長度，單位為m ；[0009]E為材料的彈性模量，單位為GN/m2 ;[0010]I為芯鐵橫截面的慣性矩，單位為m4 ；[0011]Fff為砂芯受鐵水的浮力，單位為N ;[0012]Gi為砂芯自重,單位為N。[0013]所述芯頭相對砂芯偏心設置，芯頭中心軸線高于砂芯中心軸線，其偏心量b為 2mm-4mm,抵消燒注時砂芯整體上抬造成的變形量。[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是解決了澆注鐵水時，由于鐵水浮力引起的熱風爐支柱產(chǎn)品筒身部位壁厚變薄，尺寸超差的問題，使鑄造出來的熱風爐支柱產(chǎn)品壁厚尺寸精度能夠達到技術要求，減少了大量廢品，提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)節(jié)能降耗。


[0015]圖I是高爐熱風爐支柱產(chǎn)品澆注狀態(tài)示意圖；[0016]圖2是本實用新型砂芯結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖3是圖2的左視圖。圖中1-砂芯2-支柱本體3-外型4-注入水口 5-芯頭具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明見圖1，是高爐熱風爐支柱產(chǎn)品澆注狀態(tài)示意圖，采用常規(guī)的平做平澆工藝，包括外型和砂芯的制作，砂芯兩側(cè)設有芯頭，砂芯I位于支柱本體2的心部，支柱本體2外部為冷硬樹脂砂制作的外型3，外型筒身中部設注入水口 4。待型砂硬化后起箱、刷涂料，制做好外型型腔。將制做好的冷硬樹脂砂的砂芯I放到外砂型型腔內(nèi)。外型的上下砂型采用定位銷定位和固定，提聞定位精度。見圖2，為了保證高爐熱風爐支柱壁厚精度，根據(jù)砂芯的長度，制作芯盒時，對應澆注時砂芯中段的彎曲變形量，在其砂芯中段設置反變形弧段，該弧段水平中心的最大撓度fc 的計算公式為fc =5ql4/384EI=5 (F-Gm) 13/384EI ；式中q為作用于砂芯上的均布載荷，單位為 N/m ；1為兩芯頭間砂芯長度，單位為m ;E為材料的彈性模量，單位為G N/m2 ；1為芯鐵橫截面的慣性矩，單位為m4 ;Fff為砂芯受鐵水的浮力，單位為N ;G^為砂芯自重,單位為N。如當芯鐵材質(zhì)采用球墨鑄鐵時，芯鐵直徑100mm，砂芯直徑248mm，兩芯頭間砂芯長度3000mm，F(xiàn)ffS砂芯受鐵水的浮力為10578 N5Gi為砂芯自重為4038 N，球墨鑄鐵E取為160G N /m2，芯鐵截面的慣性矩I=Jld4/64=4. 9087xl0_6 m4，砂芯中點的撓度fc計算為Fc=5X (Fff-Gm)l3/384EI =5 (10578-4038) 33/384X 160 X IO9X 4. 9087xl(T6=
2.93mm。見圖3，芯頭5相對砂芯I偏心設置，芯頭5中心軸線高于砂芯I中心軸線，其偏心量b為2_-4_，抵消澆注時砂芯整體上抬造成的變形量。芯頭5下部為方形，方便定位。
權利要求1.一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯，其特征在于，在砂芯中段設置反變形弧段，該弧段水平中心的最大撓度fc的計算公式為fc =5ql4/384EI=5(Fff-G重)13/384EI ； 式中q為作用于砂芯上的均布載荷，單位為N/m ； I為兩芯頭間砂芯長度，單位為m; E為材料的彈性模量，單位為GN/m2; I為芯鐵橫截面的慣性矩，單位為Hl4 ; Fff為砂芯受鐵水的浮力，單位為N; Gi為砂芯自重,單位為N。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯，其特征在于，所述芯頭相對砂芯偏心設置，芯頭中心軸線高于砂芯中心軸線，其偏心量b為抵消澆注時砂芯整體上抬造成的變形量。
專利摘要本實用新型涉及高爐熱風爐支柱鑄造領域，尤其涉及一種保證高爐熱風爐支柱壁厚精度的鑄造砂芯，其特征在于，在砂芯中段設置反變形弧段，該弧段水平中心的最大撓度fc的計算公式為fc=5ql4/384EI=5(F浮-G重)l3/384EI。所述芯頭相對砂芯偏心設置，芯頭中心軸線高于砂芯中心軸線，其偏心量b為2mm-4mm，抵消澆注時砂芯整體上抬造成的變形量。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是解決了鐵水浮力引起的熱風爐支柱產(chǎn)品筒身部位壁厚變薄，尺寸超差的問題，使鑄造出來的熱風爐支柱產(chǎn)品壁厚尺寸精度能夠達到技術要求，減少了大量廢品。
文檔編號B22C9/10GK202804093SQ201220384209
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權日2012年8月3日
發(fā)明者穆成雙 申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司