專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鉛澆鑄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于澆鑄核輻射防護(hù)容器的鉛澆鑄裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)鉛澆鑄多采用將鉛澆鑄對(duì)象(比如筒體)置于井式爐內(nèi)整體加熱，或筒體外 部纏繞電阻絲加熱，澆鑄后整體冷卻的工藝方法，此方法不能保證生成的鉛層密實(shí)、均勻。 由于金屬鉛比重大，熔點(diǎn)低，收縮系數(shù)大，澆鑄過(guò)程中極易氧化而形成氧化層，特別是鉛由 熔融狀態(tài)冷卻凝固時(shí)體積將顯著收縮 3% )極易產(chǎn)生縮松和氣孔，導(dǎo)致防輻射效果 達(dá)不到要求，因此必須采取措施，使鉛層密實(shí)、均勻，否則很難保證鉛澆注的質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種鉛澆鑄裝置，可以解決現(xiàn)有鉛澆鑄方法在澆鑄過(guò)程中極易 氧化，冷卻過(guò)程中易產(chǎn)生縮松、氣孔、分層的缺陷，且鉛澆鑄后鉛層密實(shí)度達(dá)不到要求的問(wèn) 題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種鉛澆鑄裝置，包括熔煉爐、澆鉛管和澆鑄成型裝置，所述澆鉛管一端位于熔煉 爐底部，另一端伸入鉛澆鑄對(duì)象底部，所述澆鑄成型裝置包括沿鉛澆鑄對(duì)象高度方向設(shè)置 的若干組加熱裝置以及控制柜，每組所述加熱裝置包括若干片履帶式加熱器，溫度傳感器 及保溫層，所述溫度傳感器一端與所述鉛澆鑄對(duì)象的外壁相連接，另一端與控制柜相連接， 通過(guò)所述控制柜控制所述加熱裝置來(lái)對(duì)一次性連續(xù)澆鑄鉛層的鉛澆鑄對(duì)象由下至上分段 定溫冷卻。本實(shí)用新型在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一次性連續(xù)澆鑄、防氧化、保溫、順序緩 慢冷卻的鉛澆鑄裝置，澆鉛管一端位于熔煉爐底部，以隔絕空氣保證輸出純凈的鉛液，澆鉛 管另一端伸入鉛澆鑄對(duì)象底部，保證鉛液無(wú)氧化，實(shí)現(xiàn)一次性連續(xù)澆鑄。同時(shí)最重要的是改 進(jìn)了現(xiàn)有的整體冷卻的工藝方法，本實(shí)用新型中的澆鑄成型裝置是對(duì)澆鑄完畢的鉛層順序 緩慢冷卻，保證了鉛層澆鑄密實(shí)度要求，適用于需要保證鉛澆鑄密實(shí)度要求的設(shè)備或產(chǎn)品。在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述履帶式加熱器包括若干個(gè)陶瓷片和將所述陶瓷片串接在一起的電阻絲。進(jìn)一步地，所述保溫層為包裹在履帶式加熱器外側(cè)的硅酸鋁氈保溫層。更進(jìn)一步地，在鉛澆鑄過(guò)程中恒溫澆鑄，澆鑄溫度控制在370 士 5°C。所述澆鑄成型裝置可根據(jù)鉛澆鑄對(duì)象(比如筒體)的外形尺寸，將加熱裝置沿其 高度方向分成若干組，每組加熱裝置由履帶式加熱器(若干個(gè)陶瓷片、電阻絲串接)、溫度 傳感器及保溫層組成，履帶式加熱器與被加熱筒體外表面緊密貼合在一起，加熱器外側(cè)包 裹硅酸鋁氈保溫層，溫度傳感器一端與外筒體相連接，另一端與控制柜相連；澆鉛管一端位 于熔煉爐底部，以隔絕空氣保證輸出純凈的鉛液，澆鉛管另一端伸入筒體底部，保證鉛液無(wú) 氧化。[0012]具體來(lái)說(shuō)，控制柜分段定溫冷卻的步驟如下控制柜由變壓器、交流接觸器、斷 路器、溫控表及開(kāi)關(guān)等組成(詳見(jiàn)附圖幻，控制柜與加熱裝置通過(guò)溫度傳感器相連，實(shí)現(xiàn) 鉛澆注的遠(yuǎn)程監(jiān)控。為保證鉛液的良好流動(dòng)性，盡可能減少鉛的揮發(fā)，澆鑄溫度控制在 3700C 士5°C ；加熱過(guò)程中，設(shè)定溫控器使其溫度控制在370°C 士5°C范圍內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱使筒 體整體溫度傳導(dǎo)均勻，然后鉛澆鑄；考慮鉛液冷卻時(shí)有2% 3%的收縮率，因此鉛澆鑄后 的冷卻非常重要。鉛液澆滿(mǎn)筒體后開(kāi)始冷卻，冷卻時(shí)從最底部開(kāi)始依次向上分段關(guān)閉電源， 當(dāng)該段設(shè)置的溫控表顯示為230°C時(shí)，再關(guān)閉上一段的電源開(kāi)關(guān)，順序向上操作直至最頂 段。電源全部關(guān)斷后，自然冷卻到環(huán)境溫度。這時(shí)還應(yīng)隨時(shí)觀察筒體頂端鉛面收縮情況，如 發(fā)現(xiàn)鉛液面不平整或冷卻收縮鉛不足，應(yīng)繼續(xù)澆鑄適量的鉛液。通過(guò)上述裝置，可保證鉛澆 鑄由下而上的順序緩慢冷卻，充分補(bǔ)充鉛液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是a、采用本實(shí)用新型的鉛澆鑄裝置，生成的鉛層密實(shí)，能夠保證鉛澆鑄后的密實(shí)度 大于98%，鉛層均勻，無(wú)氧化，無(wú)縮松和氣孔等缺陷；b、本鉛澆鑄裝置不需要專(zhuān)門(mén)的加熱爐，可滿(mǎn)足不同形狀和尺寸的筒體加熱；C、本實(shí)用新型可適用于不同形狀和尺寸的筒體的鉛澆鑄，特別適用于大型筒體的 鉛澆鑄。

圖1是本實(shí)用新型所述鉛澆鑄裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是澆鑄成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是控制柜電氣原理圖。圖中的符號(hào)及其說(shuō)明1、熔煉爐；2、澆鉛管；3、澆鑄成型裝置；3-1、控制柜；3-2、電阻絲；3_3、陶瓷片； 3-4、溫度傳感器；3-5、保溫層；4、鉛澆鑄筒體；4-1、外筒；4-2、內(nèi)筒；4_3、底板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。一種鉛澆鑄裝置，包括熔煉爐、澆鉛管和澆鑄成型裝置，澆鉛管一端位于熔煉爐底 部，另一端伸入鉛澆鑄對(duì)象底部，澆鑄成型裝置包括沿鉛澆鑄對(duì)象高度方向設(shè)置的若干組 加熱裝置以及控制柜，每組所述加熱裝置包括若干片履帶式加熱器，溫度傳感器及保溫層， 溫度傳感器一端與鉛澆鑄對(duì)象的外壁相連接，另一端與控制柜相連接，通過(guò)控制柜控制加 熱裝置來(lái)對(duì)一次性連續(xù)澆鑄鉛層的鉛澆鑄對(duì)象由下至上分段定溫冷卻。本實(shí)用新型的澆鑄成型裝置解決了鉛層密實(shí)度低的問(wèn)題，保證鉛澆鑄后的密實(shí)度 大于98%，使鉛層均勻、無(wú)氧化、縮松、氣孔、分層等缺陷。下面以鉛澆鑄對(duì)象為筒體為例，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。如圖1和2所示，整個(gè)鉛澆鑄裝置包括熔煉爐1、澆鉛管2和澆鑄成型裝置3，澆鉛 管2 —端位于熔煉爐1底部，另一端伸入鉛澆鑄對(duì)象底部，充分保證鉛層無(wú)氧化。鉛澆注筒體4，由外筒4-1、內(nèi)筒4-2和底板4_3組成，筒體通過(guò)壓板固定在底座 上。根據(jù)筒體高度確定加熱裝置的數(shù)量(五組)，在筒體外筒4-1沿高度方向纏繞若干組加熱裝置，每組加熱裝置根據(jù)需要可有若干片履帶式加熱器串聯(lián)或并聯(lián)而成，履帶式加熱器 外部為陶瓷片3-3，通過(guò)陶瓷片3-3內(nèi)部的加熱電阻絲3-2連接成不同的截面尺寸。陶瓷片 3-3起絕緣、保溫作用，電阻絲3-2通過(guò)陶瓷片3-3的小孔將若干陶瓷片串接在一起，為筒體 加熱，在每組履帶式加熱器內(nèi)部，筒體外表面上安裝溫度傳感器3-4，并與控制柜3-1連接； 加熱器外側(cè)及筒體外露部分包裹有硅酸鋁氈保溫層3-5，保證筒體與外界處于隔熱狀態(tài)；如圖3所示，為控制柜3-1的電氣原理圖，圖3中QF代表斷路器，KM代表交流接 觸器，T代表三選二溫控表，TH代表熱電偶，SA代表船形開(kāi)關(guān)，TC代表變壓器?？刂乒駥?duì)多 組加熱器單獨(dú)控溫，即溫控表、測(cè)溫?zé)犭娕?為保證測(cè)溫的準(zhǔn)確性，每一組加熱器裝三只熱 電偶，進(jìn)行“三選二”控制)，分別與加熱器連接，并設(shè)置獨(dú)立的開(kāi)關(guān)，控制溫度為370士5°C。控制柜3-1對(duì)五組加熱器單獨(dú)控溫，每組加熱器裝三只熱電偶，進(jìn)行“三選二” 控制，設(shè)定筒體的加熱溫度370°C，用紅外線(xiàn)測(cè)溫裝置檢測(cè)，當(dāng)筒體整體加熱到設(shè)定溫度 370°C時(shí)，保溫一段時(shí)間，使內(nèi)外筒體溫度均勻，開(kāi)始鉛澆鑄，鉛液注滿(mǎn)筒體后(內(nèi)、外筒之 間的部分)，采用從下至上的分段冷卻方式，把最下面的加熱器組設(shè)為I區(qū)，相鄰的為II區(qū)， 由下至上直至若干，首先關(guān)閉第1區(qū)電源，當(dāng)I區(qū)筒形零件降溫至230°C時(shí)，關(guān)閉II區(qū)電源， 依次關(guān)閉各區(qū)電源，直至筒體各區(qū)溫度為230°C時(shí)，同時(shí)自然冷卻，采用本鉛澆鑄裝置和方 法進(jìn)行澆鑄，生成的鉛層密實(shí)、均勻、無(wú)缺陷。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換， 也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種鉛澆鑄裝置，包括熔煉爐、澆鉛管和澆鑄成型裝置，所述澆鉛管一端位于熔煉爐 底部，另一端伸入鉛澆鑄對(duì)象底部，其特征在于所述澆鑄成型裝置包括沿鉛澆鑄對(duì)象高度 方向設(shè)置的若干組加熱裝置以及控制柜，每組所述加熱裝置包括若干片履帶式加熱器，溫 度傳感器及保溫層，所述溫度傳感器一端與所述鉛澆鑄對(duì)象的外壁相連接，另一端與控制 柜相連接，通過(guò)所述控制柜控制所述加熱裝置來(lái)對(duì)一次性連續(xù)澆鑄鉛層的鉛澆鑄對(duì)象由下 至上分段定溫冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛澆鑄裝置，其特征在于所述履帶式加熱器包括若干個(gè)陶 瓷片和將所述陶瓷片串接在一起的電阻絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛澆鑄裝置，其特征在于所述保溫層為包裹在履帶式加熱 器外側(cè)的硅酸鋁氈保溫層。
4.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鉛澆鑄裝置，其特征在于在鉛澆鑄過(guò)程中恒溫 澆鑄，澆鑄溫度控制在370 士 5 °C。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鉛澆鑄裝置，可以解決現(xiàn)有鉛澆鑄方法在澆鑄過(guò)程中極易氧化，冷卻過(guò)程中易產(chǎn)生縮松、氣孔、分層的缺陷，且鉛層密實(shí)度達(dá)不到要求的問(wèn)題。技術(shù)方案一種鉛澆鑄裝置，包括熔煉爐、澆鉛管和澆鑄成型裝置，澆鉛管一端位于熔煉爐底部，另一端伸入鉛澆鑄對(duì)象底部，澆鑄成型裝置包括沿鉛澆鑄對(duì)象高度方向設(shè)置的若干組加熱裝置以及控制柜，每組加熱裝置包括若干片履帶式加熱器，溫度傳感器及保溫層，溫度傳感器一端與鉛澆鑄對(duì)象的外壁相連接，另一端與控制柜相連接，控制柜控制加熱裝置來(lái)對(duì)鉛層由下至上分段定溫冷卻。本實(shí)用新型的鉛澆鑄裝置，可以提高澆鑄后的鉛層密實(shí)度，使鉛層均勻、無(wú)氧化、無(wú)缺陷。
文檔編號(hào)B22D27/04GK201922028SQ20102057146
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者修迎春, 孫建光, 李鵬峰, 杜建義, 王遠(yuǎn), 韓云海 申請(qǐng)人:青島四三零八機(jī)械廠(chǎng)