铸铁模模态分析研究

面热量主要依靠铸铁模本身吸收。 （ ）铸铁模 断裂一般在 中间处 ，隔断筋相对 ３
厚 度 大 ，热胀 冷 缩 不 均 ，也 是造 成 热 应 力 循 环加 载
的主 要原 因 。
四、改进措施
综 上所 述 ，要 延长 铸 铁 模 的 寿 命 ，应 从 材 料 选 择 与 结构 设 计 两方 面 入手 。
块下落 ，铸 铁模内表面温 度约为５ ０ ５ ℃，外表面温
度 约 为４ ０ ５￣ Ｃ；铁 块 上 表面 温 度 可 降￣ ２ ０ Ｊ １５ ℃左右 ， 铁块 下 表 面 温 度 为 ３ ０ ５ ℃左 右 ，铁 块 中心 区温 度 为
图１ ２０时温度分布 ２ ４ｓ
６０Ｃ ５ ￣左右 ，铁块 中心区处于发 “ 红”的状态。
（ ）铁块下表面 的温度下降依靠铸铁模 本身 ２
吸 热 ，以及 铸 铁 模下 表 面 对 空 气的 对 流 传 热 。但 由 于 空 气对 流 的 传 热 系数 较 低 ，加 之 浇 注 过程 的时 间 较 短 ，下表 面 空 气对 流 带 走 的热 量 有 限 ，铁块 下 表
图９ ０后温度分布 ６ｓ
为 此 ，我 们 对 该 钢 厂 的铸 铁 模 进 行 了新 的结 构 设 计 ，投 入使 用 后 ，经现 场 跟 踪 、验 证 ，新 型铸 铁
模使用寿命 比原来提高 了２ 倍。ＭＷ ～３
（０ １０ ８ ２ １１２ ）
图１ １０后温 度分布 １ ８ｓ
６ ８
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， 肿 渤
（ ）铁 液 注入 ６ ｓ ，开 始 洒 水 冷却 ，整 个 铸 ４ ０后 铁 模 的 温 度分 布 如 图９ 示 。 所 （ ）铁 液 注 入 １０ 、 ｌ０ 、２ ０ 后 ，整 个 铸 ５ ２ ｓ ８ｓ ４ ｓ 铁模 的 温 度分 布 情况 如 图１ 、 图 １和 图１ 所示 。 ０ ｌ ２ 由铸 铁 模６ ～２ ０ 的温 度变 化 可 以 看 出 ，铸 铁 ０ ４ｓ 模 整体 在 ６ ～１０ 内 （ ０ ２ｓ 即开 始洒 水 冷 却 ｌ ｎ ）温 ｍｉ内 度达 到 最 高 ，此 时 铸 铁 模被 烧 穿 的 可能 性 最大 。之 后铸 铁 模 与 铁块 的温 度 下 降 ，在 到达 主 动 轮 后 ，铁
铸 造
争句 — 工 磊 ： ‘ ’ 船邪 ， ’ 上

三 、断裂原因
（ ）在 浇 注 过 程 中 ，通 过 在 上 表 面 洒 水 的 办 １ 法可有效地使铁块上表面温度降至３０ ０ ℃左 右 。但 洒 水 时 间短 ，上表 面 温 度 的 下 降难 以影 响至 铁 块 下
表面。因此在洒水量到达一定程度时 ，再进一步加
大 洒水 量 ，不可 能 有 效地 使 铁块 下 表 面 温度 降 低 。
（ ）材料选择 设法减小材料 的热膨胀系数 ， １
图１ １０后温度分布 ０ ２ｓ
或 改 用热 膨 胀 系 数较 小 的 合 金 ，可 以 有 效 地减 小 由
于 温 度分 布 不 均 匀而 引发 的热 应 力 。
（ ）结 构 设计 减 小铸 铁 模 的 厚度 ，在保 证 注 ２
入铁液不烧穿铸铁模的前提下 ，尽可能地减小铸铁 模 的厚度 ，并使壁厚均匀 ，加大圆弧过渡设计 ，同 时一定要注意减小隔断筋的相对厚度。