[发明专利]一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法

说明书

本发明公开了一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，包括如下步骤：(a)、将脱蜡好的铸型倒立放置放在托架装置上；在控制面板上设定炉体的焙烧程序、旋转装置和吹气装置的工作模式；启动在控制面板上设定的炉体的焙烧程序和旋转装置的工作模式；(b)、当铸型焙烧到530－580℃后，启动在控制面板上设定的吹气装置的工作模式：吹气装置持续向铸型的型腔内定向输送富氧空气30－60min；吹气装置对铸型持续进行3－5min的吹尘作业；(c)、铸型焙烧温度升到700－720℃，保温2－3h，根据铸型的结构特点调节到要求温度；(d)、改变旋转装置的工作模式以改变托架装置的旋转状态。本发明的促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，能够使铸型焙烧彻底，消除残留碳对铸造质量的有害影响。

技术领域

本发明具体涉及一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法。

背景技术

目前，金、银、铜首饰主要采用石膏型失蜡铸造工艺生产，其基本工艺流程为：制作蜡模－－－种蜡树－－－制作石膏铸型－－－金属料熔炼－－－浇注－－－清理。其中，制作石膏铸型是整个流程中非常关键的工序，它主要包括如下环节：混制石膏浆料、将浆料灌注到铸型筒内、铸型筒静置使石膏浆料凝固增强、铸型放入蒸汽炉内进行蒸汽脱蜡或者直接放入焙烧炉内焙烧脱蜡、铸型放入焙烧炉内焙烧、铸型调整到铸造所需温度。铸型制作的任务是清晰精确地复制出蜡树的形状，形成具有足够强度、型壁光洁、彻底烧失水分、具有一定透气能力的型腔。铸型质量是获得优质铸件的基础，其中铸型内壁的残留碳是评价铸型表面质量的重要参数，它是由于蜡的不完全燃烧，形成固体残留物被吸附在型壁上而形成的。残留碳对首饰铸造质量的影响主要表现在以下方面：

(1)对石膏热稳定性的影响。对石膏铸型而言，铸型的强度首先由石膏黏结剂的质量决定。由于硫酸钙的高温热稳定性较差，当与二氧化硅混合，石膏超过1000℃就可能发生分解。而当铸型焙烧过程中内壁出现残留碳时，石膏的分解温度会进一步降低。如果在焙烧过程中发生石膏的分解，铸件表面易出现砂眼、粗糙等缺陷，如果在浇注金属液过程中发生分解，铸件将产生气缩孔、砂眼等缺陷。

(2)当金属液内溶解氧或出现氧化铜时，浇注后碳会与氧或氧化铜发生反应，形成CO或CO₂气体，有时反应特别剧烈时，可引起局部的瞬间微爆炸，导致铸件出现气孔或砂眼缺陷。

(3)残留碳的存在，使金属液受到污染，恶化了其回用性能，使铸造生产陷入恶性循环。

石膏铸型内壁出现残留碳会明显恶化铸件质量，因此制作石膏铸型时必须设法消除内壁的残留碳。但是，现有铸型焙烧炉的结构设计存在缺陷，在消除铸型残留碳方面的效果不好。在浇注系统结构方面，均采用铸件－－－内浇道－－－直浇道－－－浇口杯的连接方式，没有设置专门的排气系统，既不利于焙烧时炉气进入铸型型腔，又不利于浇注时铸型内的排气。在焙烧炉的结构方面，大部分焙烧炉为普通箱式电阻炉，炉内温度均匀性较差，炉门附近及炉子中心的铸型常因焙烧不充分而出现残留碳问题，而进一步升高温度将导致其它部位的铸型出现过烧的风险。另外，在放置铸型时，一般放置两层，上层铸型直接压在下层铸型的顶面，空气对流差。为改善降低铸型内的残留碳，需要延长高温阶段的焙烧时间，既增加了能源消耗，降低了生产效率，而且效果并不佳。有些企业在焙烧到高温时将炉门半开启，向炉膛内引入新鲜空气，但这种做法的效果也是有限的，因为新鲜空气不易进入到铸型型腔内，并且空气中的氧浓度低，因此对型腔内的残留碳助燃效果不好，反而是开启的炉门更加加剧了炉内温度的不均匀性，并且炉内的电阻丝容易氧化，缩短使用寿命。生产中有时为改善铸型焙烧质量，将焙烧到高温的铸型从炉膛内取出，用吸尘机对铸型型腔进行抽吸，以便减少型腔内的残留碳和灰烬，但是这种做法存在典型问题，首先是高温铸型取出放置在空气中进行抽吸操作时，容易引起铸型的快速冷却及温度不均匀，使铸型内出现收缩应力而导致开裂，其次是抽吸时容易破坏浇口杯表面，导致浇注时容易出现砂眼缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进铸型残留碳脱除的焙烧方法，其能够使铸型焙烧彻底，消除残留碳对铸造质量的有害影响，缩短高温阶段的焙烧时间，有效节省能源，提高生产效率。