一種水冷立式鉛陽極鑄型模板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，由靜模、動模組成，其特征在于：所述靜模和動模均包括外面板、筋板、內(nèi)面板、冷卻進水管、冷卻出水管，所述外面板與內(nèi)面板之間構(gòu)成冷卻腔，所述冷卻腔的下部對稱設有兩根冷卻進水管，所述外面板上設有筋板。本發(fā)明具有散熱良好、不開裂漏水、耐腐蝕耐高溫、使用壽命長的優(yōu)點。
【專利說明】一種水冷立式鉛陽極鑄型模板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛鑄造設備，具體涉及一種水冷立式鉛陽極鑄型模板。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有鉛陽極大極板鑄型機為引進國外設備，將粗鉛熔解鍋里的熔化鉛用鉛泵供給保持爐，熔化鉛在粗鉛熔解鍋和保持爐之間循環(huán)。在保持爐上安裝鉛泵，向在陽極板鑄造機上面設備的澆鑄機供應熔化鉛。熔化鉛也在保持爐和澆鑄機之間循環(huán)。澆鑄機為定量杯，把陽極一片份的熔化鉛供應給立式鑄造機。立式鑄造機是水冷式鑄模，把熔化鉛快速冷卻而固化。從立式鑄造機推出的陽極板，下降到鑄造機主體下部的接受機后回轉(zhuǎn)90度，以水平狀態(tài)經(jīng)過矯正機把陽極板的彎曲矯正而平滑化。其后，把陽極板裝在移載機，移動到起重、提升、推出機、回轉(zhuǎn)90度而垂直豎起來，用提升機提升后，用推出機推出到齊排輸送機。安裝在保持爐的鉛泵、澆鑄機、立式鑄造機、矯正機的數(shù)量各為兩套。主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成:保持爐、鉛泵、澆鑄機、接收機、糾正機、起重提升輸送線、液壓站、控制系統(tǒng)。其中水冷立式鉛陽極鑄型模板屬于易損件，使用一年左右就需要更換，主要是水冷立式鑄型模板內(nèi)壁中間易燒損開裂露水，且進口一種水冷立式鉛陽極鑄型模板價格極其昂貴，采購困難。為減少易損件備件從國外采購周期，同時節(jié)省大量國外備件采購費用，研制并改進國產(chǎn)的水冷立式鉛陽極鑄型模板，取代從國外進口，同時延長水冷立式陽極鑄型模板使用壽命。
[0003]為解決以上問題，株冶集團進行了水冷立式鉛陽極鑄型模板國產(chǎn)化改進研制，主要技術(shù)方法為:(I)鉛陽極水冷立式鑄型模板材料進行改進，模板面板材料改為熱傳導性好、耐高溫、耐腐蝕、抗冷熱交換頻繁應力的新材料。(2)對鉛陽極水冷式鑄型模板故障進行了溫度場仿真分析，對水冷式立模模板內(nèi)部筋板結(jié)構(gòu)、進水管孔徑分布及大小進行了重新設計，使鑄造產(chǎn)生的熱量能迅速被冷卻水帶走，避免模板中部面板燒損開裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種散熱良好、不開裂漏水、耐腐蝕耐高溫、使用壽命長的一種水冷立式鉛陽極鑄型模板。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，由靜模、動模組成，其特征在于:所述靜模和動模均包括外面板、筋板、內(nèi)面板、冷卻進水管、冷卻出水管，所述外面板與內(nèi)面板之間構(gòu)成冷卻腔，所述冷卻腔的下部對稱設有兩根冷卻進水管，所述冷卻進水管上設有多個出水孔，所述冷卻腔的上部對稱設有兩根冷卻出水管，所述外面板上設有筋板。
[0006]優(yōu)選的，所述為筋板多根平行布置的方形板，位于冷卻腔中間部位的筋板的截面積比位于冷卻腔邊緣部位的筋板的截面積要大，位于冷卻腔中間部位的筋板之間的間距也
更小一些。
[0007]優(yōu)選的，所述筋板由多個橢圓狀的散熱片組成，所述散熱片呈同心圓形狀布置，散熱片排列中間密、邊緣稀，而且位于冷卻腔中間部位的散熱片表面積比位于邊緣的要大。[0008]進一步的，所述兩根冷卻進水管均連接有一直通冷卻管，所述直通冷卻管直達冷卻腔的中心部位。
[0009]進一步的，所述外面板和內(nèi)面板均采用耐腐蝕耐高溫的合金材料制成，所述合金材料所包含的各成分質(zhì)量百分比為Fe45?50%、Co 35?40%、Cr 5?6%、石墨烯7?10%、Mo
0.2?0.5%。
[0010]進一步的，所述合金材料所包含的各成分質(zhì)量百分比為Fe47%、Co 38%、Cr 5.3%、石墨烯 9%、Mo 0.4%、Mn 1.3%。
[0011]本發(fā)明主要優(yōu)點為:(I)研制水冷立式鉛陽極鑄型模板取代從國外進口，實現(xiàn)一種水冷立式鉛陽極鑄型模板國產(chǎn)化，備件采購周期短，同時可節(jié)省大量從國外采購備件費用。
[0012](2)本發(fā)明的外面板和內(nèi)面板材料采用耐高溫、耐腐蝕、抗冷熱交換頻繁應力的合金材料，極大地延長水冷立式鉛陽極鑄型模板的使用壽命。合金材料中含有磷片狀的石墨烯，具有優(yōu)良的散熱性能，能加強鑄造時的散熱，避免模板中部面板燒損開裂。
[0013](3)通過對鉛陽極水冷立式鑄型模板在鑄造過程中的溫度場仿真分析，將筋板設計成中間密、邊緣稀的分布形式，中部筋板加厚、加密從而增強中部面板強度，進水管連接有一直通冷卻管，所述直通冷卻管直達冷卻腔的中心部位，增加中部水循環(huán)量，帶走熱量，避免模板中部面板燒損開裂，延長了水冷立式鑄型模板使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中，I—冷卻腔，2—冷卻出水管，3—外面板，4一方形板，5—出水孔，6—冷卻進水管，7—散熱片，8—直通冷卻管。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]實施例1
如圖1所示，一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，由靜模、動模組成，靜模和動模均包括外面板3、筋板、內(nèi)面板(圖中未不出)、冷卻進水管6、冷卻出水管2,所述外面板3與內(nèi)面板之間構(gòu)成冷卻腔1，所述冷卻腔I的下部對稱設有兩根冷卻進水管6，所述冷卻進水管6上設有多個出水孔5，所述冷卻腔I的上部對稱設有兩根冷卻出水管2，所述外面板3上設有筋板。所述為筋板多根平行布置的方形板4，位于冷卻腔I中間部位的中部筋板更厚、更密，從而增強外面板3中部強度，同時也增加了外面板3中部的散熱性能，能及時帶走熱量，避免模板中部面板燒損開裂，延長了水冷立式鑄型模板使用壽命。
[0019]外面板3和內(nèi)面板均采用耐腐蝕耐高溫的合金材料制成，所述合金材料所包含的各成分質(zhì)量百分比為Fe45?50%、Co 35?40%、Cr 5?6%、石墨烯7?10%、Mo 0.2?0.5%。合金材料中含有磷片狀的石墨烯，具有優(yōu)良的散熱性能，能加強鑄造時的散熱，避免模板中部面板燒損開裂。經(jīng)實驗驗證，本合金材料具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、抗冷熱交換頻繁應力，其散熱性能是普通鋼板的2?3倍。按最佳性價比來設計的話，所述合金材料所包含的各成分質(zhì)量百分比優(yōu)選 Fe47%、Co 38%、Cr 5.3%、石墨烯 8%、Mo 0.4%、Mn 1.3%。
[0020]實施例2
如圖2所示，一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，由靜模、動模組成，靜模和動模的基本結(jié)構(gòu)與實施例相同，其不同之處在于:所述筋板由多個橢圓狀的散熱片7組成，所述散熱片7呈同心圓形狀布置，散熱片7排列中間密、邊緣稀，而且位于冷卻腔I中間部位的散熱片7表面積比位于邊緣的要大。采用橢圓狀的散熱片7，與方形板4的筋板相比，其總表面積更大，與冷卻水的接觸面積更大，散熱性更好。通過對鉛陽極水冷立式鑄型模板在鑄造過程中的溫度場仿真分析，將散熱片7設計成同心圓形狀布置，散熱片7排列中間密、邊緣稀，使散熱片7的布置與溫度場相對應，達到最佳散熱性效果，在鑄造過程中可以迅速將中間部位的熱量成放射狀向外散發(fā)，避免模板中部溫度累積上升，可顯著提高鑄造質(zhì)量，同時又可顯著提高鑄型模板的使用壽命。
[0021]冷卻腔I的下部的兩根冷卻進水管6均連接有一直通冷卻管8，所述直通冷卻管8直達冷卻腔I的中心部位，在鑄造過程中可以迅速對外面板3的中間部位進行冷卻，避免模板中部面板燒損開裂。
[0022]以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的目的，而并非用作對本發(fā)明的限定，本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應當認識到，只要在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，由靜模、動模組成，其特征在于:所述靜模和動模均包括外面板、筋板、內(nèi)面板、冷卻進水管、冷卻出水管，所述外面板與內(nèi)面板之間構(gòu)成冷卻腔，所述冷卻腔的下部對稱設有兩根冷卻進水管，所述冷卻進水管上設有多個出水孔，所述冷卻腔的上部對稱設有兩根冷卻出水管，所述外面板上設有筋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，其特征在于:所述筋板為多根平行布置的方形板，位于冷卻腔中間部位的筋板的截面積比位于冷卻腔邊緣部位的筋板的截面積要大，位于冷卻腔中間部位的筋板之間的間距也更小一些。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，其特征在于:所述筋板由多個橢圓狀的散熱片組成，所述散熱片呈同心圓形狀布置，散熱片排列中間密、邊緣稀，而且位于冷卻腔中間部位的散熱片表面積比位于邊緣的要大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，其特征在于:所述兩根冷卻進水管均連接有一直通冷卻管，所述直通冷卻管直達冷卻腔的中心部位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，其特征在于:所述外面板和內(nèi)面板均采用耐腐蝕耐高溫的合金材料制成，所述合金材料所包含的各成分質(zhì)量百分比為Fe50~55%、Co 35~40%、Cr 5~6%、石墨烯2~4%、Mo 0.2~0.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水冷立式鉛陽極鑄型模板，其特征在于:所述合金材料所包含的各成分質(zhì)量百分比為Fe52%、Co 38%、Cr 5.3%、石墨烯3%、Mo 0.4%、Mn 1.3%。
【文檔編號】C22C38/36GK103658606SQ201310684952
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】張 榮, 胡杰, 胡自化, 梁毅, 翦愛民, 文強, 陳小告 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司, 湘潭大學, 株洲市萬方模具制造廠