專利名稱：一種球化蓋包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鑄造エ藝過程中生產(chǎn)球墨鑄鐵使用的加蓋球化處理包，具體地說是ー種球化蓋包。
背景技術(shù)：
球化處理包是鑄造廠進(jìn)行球墨鑄鐵生產(chǎn)時(shí)在爐前用于承接沖天爐或電爐鐵液進(jìn)行球化處理的鐵水包，是ー種具備球化處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸或澆注功能的鐵水包。球化處理是將鎂或含鎂的合金材料加入球化包的反應(yīng)室內(nèi)，其上覆蓋孕育劑或其它合金材料，沖入高溫熔融鐵液進(jìn)行球化反應(yīng)獲得球鐵鐵水的エ藝。反應(yīng)過程中，由于鎂的激烈爆發(fā)，容易產(chǎn)生鎂光及煙氣。目前所用的球化處理工藝有沖入法、喂絲法、蓋包法、轉(zhuǎn)包法(GF包)、壓カ加 鎂法、型內(nèi)處理法等，蓋包法鎂的吸收率較高，光熱輻射小，降溫慢，操作環(huán)境好，鑄造界普遍認(rèn)為蓋包法是現(xiàn)有幾種球化處理工藝中比較好的ー種。因其節(jié)能、環(huán)保、實(shí)用，在國(guó)外已得到普遍推廣和應(yīng)用，(據(jù)美國(guó)鑄造協(xié)會(huì)熔煉委員會(huì)1989年的統(tǒng)計(jì)，77個(gè)鑄造廠約有一半エ廠使用蓋包，1997年5月中國(guó)兵器工業(yè)總公司赴美國(guó)考察團(tuán)在美國(guó)對(duì)七家以生產(chǎn)汽車球鐵件為主的鋳造廠進(jìn)行考察，七家當(dāng)中除一家球化處理既應(yīng)用蓋包又用轉(zhuǎn)包(GF包)タト，其余六家全部采用蓋包法。)目前國(guó)內(nèi)也有ー些エ廠已使用了十幾年，取得了良好的效果，但堅(jiān)持使用和用的好的仍只是少數(shù)幾家，盡管這幾年鋳造界的專家、學(xué)者積極呼吁將蓋包法球化工藝推廣應(yīng)用，但響應(yīng)者仍為數(shù)不多，究其原因，其中有使用習(xí)慣的問題，但關(guān)鍵還是蓋包本身結(jié)構(gòu)仍有進(jìn)ー步需要完善的地方，對(duì)蓋包的設(shè)計(jì)制作特別是包蓋的密封、升降以及取放方式比較煩瑣，如包蓋開啟和球化包掛吊是分開的，這無疑増加了操作上的不便和延長(zhǎng)了球化周期，影響了蓋包的使用效果以及推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供ー種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，包蓋與包體密封性好、包蓋與包體錐度自動(dòng)定位，操作靈活方便的球化處理包。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下ー種球化蓋包，包括包體以及位于其上方的與之配合的包蓋，包體與包蓋的接觸面中的外環(huán)面為間隙配合的錐面結(jié)構(gòu)、上下面為無間隙配合的平面。上述的蓋包，所述包體與包蓋接觸面為配合的光滑面；所述包體外沿由下到上設(shè)有錐形縮ロ，包蓋外沿設(shè)有與包體外沿配合的由上向下的喇叭ロ ；包體上沿錐度和包體圓周方向設(shè)有“U”型槽，“U”型槽內(nèi)填充有耐火材料。本實(shí)用新型的工作原理及有益效果表現(xiàn)在包體與包蓋接觸面為配合的光滑面，兩者合攏時(shí)密封效果好，球化蓋包在球化過程中，通過密封性改造和對(duì)包蓋漏斗盆深度及流孔直徑的控制使包內(nèi)獲得一定壓カ，防止鎂光、鎂蒸氣從流孔及密封面溢出，提高了球化元素的吸收率，減少了氧化燒損，提高了鐵液質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。鐵液在運(yùn)輸過程中，包蓋在包體上保持密封，無金屬飛濺及光熱輻射，降低了熱損失，提高了安全性，改善了勞動(dòng)條件。由于采用錐度定位，導(dǎo)向輪和滑道定向，包蓋定位性好，密封效果好。均采用抗變形設(shè)計(jì)，包體上沿設(shè)錐度“ U”型槽，槽內(nèi)填實(shí)耐火材料，抗熱變形及燒蝕能力強(qiáng)，保持密封性效果好。
圖I為本實(shí)用新型ー種自定位密封球化蓋包結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型包蓋與包體密封狀態(tài)示意及密封面局部放大剖視圖；圖3為本實(shí)用新型包蓋流孔及包體包內(nèi)容腔剖視示意圖；圖4為本實(shí)用新型球化處理前、后進(jìn)行加料、扒渣以及澆注鐵液前狀態(tài)示意圖；圖5為本實(shí)用新型承接鐵液進(jìn)行球化處理以及轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)示意圖；圖中，I、包體；2、吊桿；3、導(dǎo)向輪；4、包蓋；5、掛鏈；6、平衡梁；7、橫梁；8、滑動(dòng)吊桿；9、小橫梁；10、吊環(huán)；11、限位塊；12、安全卡；13、減速機(jī)；19、包軸；21、輕質(zhì)保溫包
至JHL ο
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施方式
來對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行詳細(xì)描述如圖1、3所示本實(shí)用新型由包體I和包蓋4及其附屬機(jī)構(gòu)組成。包體I由鋼制外殼內(nèi)搪耐火材料形成包內(nèi)容腔，包內(nèi)容腔內(nèi)修筑球化反應(yīng)室，對(duì)面為緩沖或預(yù)處理室。包體I的外部設(shè)有兩個(gè)包軸19聯(lián)接兩個(gè)吊桿2和減速機(jī)13。吊桿2與橫梁7組成門架，門架在起吊狀態(tài)時(shí)，通過減速機(jī)13給包軸19傳遞驅(qū)動(dòng)力，使懸空的包體繞包軸旋轉(zhuǎn)，完成加料及傾倒鐵液操作。如圖1、2所示，包體I上沿采用錐度包ロ，包蓋4下沿為錐形喇叭ロ，加上包蓋4設(shè)兩個(gè)導(dǎo)向輪3貼著包體的兩個(gè)吊桿2上隨包蓋4 一起上下起降，包蓋4很容易對(duì)中落在包體I上。包蓋與包體密封面為加工面，均采用抗變形設(shè)計(jì)，包體上沿設(shè)錐度“U”型槽，槽內(nèi)填實(shí)耐火材料，抗熱變形及燒蝕能力強(qiáng)，保持密封性效果好。如圖4所示，為包蓋離開包體掛在起重行車吊鉤上進(jìn)行球化處理前添加球化劑等材料或球化處理結(jié)束進(jìn)行扒渣操作或準(zhǔn)備進(jìn)行傾倒鐵液狀態(tài)示意圖。吊環(huán)10與小橫梁9、滑動(dòng)吊桿8、平衡梁6組成平衡吊，平衡吊的滑動(dòng)吊桿8在橫梁7與限位塊11組成的滑道內(nèi)上下移動(dòng)，將包蓋4上的兩個(gè)掛鏈5掛在平衡梁6上，起重行車吊鉤掛在吊環(huán)10內(nèi)，使平衡梁6上升到頂端位置貼緊橫梁7，包蓋與包體分開，露出操作空間，該空間高度不影響包體旋轉(zhuǎn)傾倒鐵液操作，平衡吊通過門架起吊包體。使用起重行車時(shí)，吊環(huán)10掛在起重行車吊鉤上，加料和扒渣操作時(shí)不加輕質(zhì)保溫包蓋21，傾倒鐵液操作時(shí)可以蓋上輕質(zhì)保溫包蓋21，減少溫降和熱輻射。加料操作將包蓋4上的兩個(gè)掛鏈5掛在平衡梁6上，起重行車吊鉤鉤住吊環(huán)10升起，平衡吊帶動(dòng)包蓋一起上升至平衡梁6與橫梁7接觸，包蓋與包體分開，露出加料操作空間，繼續(xù)上升使包體離開地面或工作臺(tái)，驅(qū)動(dòng)減速機(jī)13，使包體I向球化反應(yīng)室ー側(cè)傾轉(zhuǎn)到方便加料角度，將球化劑投入球化反應(yīng)室內(nèi)搗實(shí)，其上覆蓋孕育劑或薄鋼片，需進(jìn)行預(yù)處理工藝時(shí)在堤壩對(duì)面緩沖或預(yù)處理室內(nèi)填加預(yù)處理劑。加料完畢，驅(qū)動(dòng)減速機(jī)13使包體I回轉(zhuǎn)到垂直位置，放置到地面或工作臺(tái)，靠自重平衡吊隨包蓋一起下降至包蓋與包體密封面接觸，平衡吊繼續(xù)下降至能取下掛鏈5，扣好安全卡12，起吊平衡吊，帶動(dòng)包體離開地面或工作臺(tái)如圖5狀態(tài)到出鐵位置等待出鐵，完成加料操作。如圖5所示,為包體包蓋在密封狀態(tài)掛在起重行車吊鉤上進(jìn)行球化、轉(zhuǎn)運(yùn)操作示意圖。使用起重行車時(shí)，吊環(huán)10掛在起重行車吊鉤上，球化、轉(zhuǎn)運(yùn)、傾注吊環(huán)可以始終掛在起重行車吊鉤上，安全性較高。使用叉車球化處理，叉車的兩個(gè)貨叉叉在平衡梁6下面；使用叉車轉(zhuǎn)運(yùn)，小橫梁9落在橫梁7上，叉車的兩個(gè)貨叉叉在橫梁7下面，門架帶動(dòng)包體上升離開地面一定距離即可轉(zhuǎn)運(yùn)。球化處理加好料的球化蓋包最好在2分鐘內(nèi)出鐵球化。調(diào)整蓋包位置，使漏斗盆正好對(duì)著鐵液流，鐵液進(jìn)入漏斗盆，再通過盆底部流孔沖入包內(nèi)緩沖或預(yù)處理室，鐵液流的大小應(yīng)能保證鐵液在漏斗盆內(nèi)保持一定高度使流孔完全密封而又不溢出漏斗盆。這取決于流孔直徑的大小，可根據(jù)托里拆利定律推出的鋳造工程應(yīng)用計(jì)算公式D= (2. 34 2. 52) ^^來確定流孔直徑。式中D—流孔直徑(cm) ;W—處理鐵液重量(kg);t—鐵液經(jīng)過流
孔時(shí)間(s) ;h—漏斗盆內(nèi)鐵液高度(cm)。按此公式計(jì)算出的D值可在實(shí)踐中驗(yàn)證和修正，以達(dá)到最佳效果。對(duì)于沖天爐出鉄，因出鐵ロ相對(duì)穩(wěn)定，可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)調(diào)整流孔直徑的大小。對(duì)于電爐出鐵，出鐵速度容易掌控，能方便的使出鐵速度與漏斗盆流孔入鐵速度相匹配，最佳的出鐵速度是使漏斗盆內(nèi)液面保持一定高度，出鐵結(jié)束，球化反應(yīng)時(shí)間等于或稍滯后于鐵液經(jīng)過流孔時(shí)間。扒渣操作球化反應(yīng)結(jié)束，下落起重機(jī)吊鉤，掛在吊鉤上的平衡吊下降，平衡梁6落在包蓋4上，將掛鏈5掛在平衡梁6上，起升吊鉤，將包蓋吊起，進(jìn)行扒渣操作。扒渣吋，包蓋隨平衡梁同時(shí)吊起，與包體之間露出操作空間，即在有蓋情況下扒渣，減少了熱輻射，改善了環(huán)境和操作人員的勞動(dòng)條件。轉(zhuǎn)運(yùn)澆注操作扒渣結(jié)束，可以直接將球化蓋包吊離爐前包坑至澆注包接鐵液位置，打開安全卡12，驅(qū)動(dòng)減速機(jī)13，將鐵液注入澆注包。鐵液全部清空后，回到爐前加料位置加料，完成ー個(gè)工作循環(huán)。如果澆注包接鐵液位置與球化處理不在同一跨內(nèi)，則將蓋包吊至轉(zhuǎn)運(yùn)小車上或放在地面上用叉車轉(zhuǎn)運(yùn)，此時(shí)包蓋4落下蓋在包體I上，到達(dá)接鐵液位置，再將蓋包吊起如圖4狀態(tài)，將輕質(zhì)保溫包蓋21蓋在包體I上，打開安全卡12，驅(qū)動(dòng)減速機(jī)13，將鐵液注入澆注包。澆注結(jié)束，球化處理如間隔時(shí)間較長(zhǎng)，包蓋與包體在密封狀態(tài)放置，包內(nèi)容腔仍能保持較高溫度。經(jīng)測(cè)試，間隔30分鐘，包內(nèi)溫度從1000°C以上降到800°C左右，包內(nèi)仍呈暗紅色，可以不需要重新燙包，直接使用。在鐵液球化處理和運(yùn)輸過程中，包蓋在包體上保持密封，無金屬飛濺及光熱輻射，降低了熱損失，提高了安全性，改善了勞動(dòng)條件。通過密封性改造和對(duì)包蓋漏斗盆深度及流孔直徑的控制使包內(nèi)獲得一定壓力，防止鎂光、鎂蒸氣從流孔及密封面溢出，提高了球化元素的吸收率，減少了氧化燒損，提高了鐵液質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求1.ー種球化蓋包，包括包體以及位于其上方的與之配合的包蓋，其特征在于包體與包蓋的接觸面中的外環(huán)面為間隙配合的錐面結(jié)構(gòu)、上下面為無間隙配合的平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓋包，其特征在于所述包體與包蓋的外環(huán)接觸面為錐面定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓋包，其特征在于所述包體與包蓋接觸面為配合的光滑面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓋包，其特征在于所述包體外沿由下到上設(shè)有錐形縮ロ，包蓋外沿設(shè)有與包體外沿配合的由上向下的喇叭ロ。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓋包，其特征在于包體上沿錐度和包體圓周方向設(shè)有“U”型槽，“ U ”型槽內(nèi)填充有耐火材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種球化蓋包，包括包體以及位于其上方的與之配合的包蓋，其特征在于包體與包蓋的接觸面中的外環(huán)面為間隙配合的錐面結(jié)構(gòu)、內(nèi)環(huán)面為無間隙配合的平面。本實(shí)用新型一種球化蓋包在鐵液球化處理和運(yùn)輸過程中，包蓋在包體上保持密封，無金屬飛濺及光熱輻射，降低了熱損失，提高了安全性，改善了勞動(dòng)條件。通過密封性改造和對(duì)包蓋漏斗盆深度及流孔直徑的控制使包內(nèi)獲得一定壓力，防止鎂光、鎂蒸氣從流孔及密封面溢出，提高了球化元素的吸收率，減少了氧化燒損，提高了鐵液質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21C1/10GK202427933SQ201120370308
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
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