[发明专利]铸件凝固用保温结构

说明书

技术领域

本发明涉及大型铸钢件铸造技术领域，尤其涉及一种铸件凝固用保温结构。

背景技术

在大型铸钢件的生产中为了更好地发挥冒口的作用，在铸件向冒口的过渡部位往往要采用金属补贴以实现铸件模数和冒口模数的过渡，也即铸件厚度向冒口厚度的过渡，以便在铸件和冒口之间形成顺序凝固。但是金属补贴占用大量的金属熔体，从而降低了铸件的工艺出品率，同时金属补贴在凝固后和铸件形成一体，还需要切割去除，由于其结合面大，清理难度大、工作量大且工作环境恶劣。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种铸件凝固用保温结构，其能保证铸件和冒口之间的顺序凝固，省去了金属补贴，从而降低了液态金属的能耗，提高了铸件的工艺出品率。

本发明的另一个目的在于提供一种铸件凝固用保温结构，其能省去大量的清理工作，改善了工人的工作环境和工作条件，有利于工人的健康。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铸件凝固用保温结构，其包括冒口套、两个第一保温层和两个第二保温层。

冒口套呈筒形并具有内壁面、外壁面以及底壁面，内壁面形成空腔，置于砂型的型腔的冒口套收容部内。

两个第一保温层置于砂型的型腔的第一保温层收容部内，各第一保温层具有：外壁面，沿Z向位于冒口套的对应一侧的外壁面的正下方；内壁面，沿X向位于冒口套的对应一侧的内壁面内侧并沿Z向向X向内侧倾斜延伸；以及顶壁面，位于冒口套的对应一侧的底壁面的下方并连接于冒口套的底壁面且沿X向内侧露出于冒口套的空腔内。

两个第二保温层置于砂型的型腔的第二保温层收容部内，各第二保温层具有：外壁面，沿Z向向X向内侧倾斜延伸且在顶部处与第一保温层的内壁面贴合并连接，外壁面的倾斜度与对应的第一保温层的内壁面的倾斜度相同；顶壁面，与第一保温层的顶壁面齐平；底壁面，位于外壁面的Z向的末端；第一内壁面，自底壁面的X向内侧平行于Z向向上延伸；以及第二内壁面，从第一内壁面的上端向X向外侧倾斜地延伸至顶壁面。

砂型的型腔还具有板形铸件成型腔，其连通于冒口套收容部和两个第二保温层收容部并以长方形形式沿Y向的相反两侧突出于冒口套收容部和两个第二保温层收容部并沿Z向向下突出，熔融的铸件材料经由冒口套的内腔浇注到板形铸件成型腔中并凝固，以形成板形的铸件，且铸件在第二保温层的第二内壁面与第一壁面和顶壁面的延长线形成的角部处形成倒角。

冒口套、第一保温层和第二保温层由同一保温材料制成，且保温材料的性能满足：保温材料的耐火度等于或大于1600℃；保温材料的高温强度在1500℃持续3小时条件下等于或大于1.0MPa；保温材料的热膨胀系数在200℃～1600℃条件下小于或等于1.0×10^-6/℃。保温材料和砂型的材料性能之间的关系满足：

λ0ρ0c0λ1ρ1c1≥1.5---I]]>

式I中，λ₀、λ₁分别为砂型和保温材料的导热系数，ρ₀、ρ₁分别为砂型和保温材料的密度，c₀、c₁分别为砂型和保温材料的比热。