一種球化蓋包的製作方法

2023-05-17 02:07:06 1

專利名稱：一種球化蓋包的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鑄造工藝過程中生產球墨鑄鐵使用的加蓋球化處理包，具體地說是一種球化蓋包。
背景技術：
球化處理包是鑄造廠進行球墨鑄鐵生產時在爐前用於承接沖天爐或電爐鐵液進行球化處理的鐵水包，是一種具備球化處理、儲存、運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室內，其上覆蓋孕育劑或其它合金材料，衝入高 溫熔融鐵液進行球化反應獲得球鐵鐵水的工藝。反應過程中，由於鎂的激烈爆發，容易產生鎂光及煙氣。目前所用的球化處理工藝有衝入法、餵絲法、蓋包法、轉包法(GF包)、壓力加鎂法、型內處理法等，蓋包法鎂的吸收率較高，光熱輻射小，降溫慢，操作環境好，鑄造界普遍認為蓋包法是現有幾種球化處理工藝中比較好的一種。因其節能、環保、實用，在國外已得到普遍推廣和應用，(據美國鑄造協會熔煉委員會1989年的統計，77個鑄造廠約有一半工廠使用蓋包，1997年5月中國兵器工業總公司赴美國考察團在美國對七家以生產汽車球鐵件為主的鑄造廠進行考察，七家當中除一家球化處理既應用蓋包又用轉包(GF包)外，其餘六家全部採用蓋包法。)目前國內也有一些工廠已使用了十幾年，取得了良好的效果，但堅持使用和用的好的仍只是少數幾家，儘管這幾年鑄造界的專家、學者積極呼籲將蓋包法球化工藝推廣應用，但響應者仍為數不多，究其原因，其中有使用習慣的問題，但關鍵還是蓋包本身結構仍有進一步需要完善的地方，對蓋包的設計製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，這無疑增加了操作上的不便和延長了球化周期，影響了蓋包的使用效果以及推廣應用。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種結構簡單，包蓋與包體升降自如、密封性好、包蓋與包體錐度自動定位，操作靈活方便，鎂吸收率高，光熱輻射小，溫降小的球化處理包。為達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案如下一種球化蓋包，包括包體以及位於其上方的與之配合的包蓋，包體上連接有門架，所述的門架包括鉸接於包體兩側的吊杆和連接兩吊杆頂部的橫梁，包蓋上與包蓋拆卸式連接有包蓋起吊裝置，包蓋起吊裝置頂端連接吊環，包蓋起吊裝置與蓋包間設有限位裝置。上述的球化蓋包，所述的包蓋起吊裝置為平衡吊，其包括設於門架內的平衡梁，平衡梁拆卸式連接包蓋，平衡梁上端連接滑動吊杆，滑動吊杆上端連接吊環。上述的蓋包，所述的滑動吊杆套設於橫梁內，橫梁上設有平衡吊到位限位裝置。上述的蓋包，所述的可拆卸方式為包蓋兩側設有掛鏈，掛鏈的上端對應掛接於平衡梁上。上述的蓋包，還包括有設於包蓋兩側的導向輪，所述導向輪的輪軸固定在包蓋上，導向輪安裝固定位置分別貼在兩個吊杆的前後面。[0010]上述的蓋包，包蓋的頂部兩側固定兩根掛鏈與門架上的平衡吊上的平衡梁柔性連接。上述的蓋包，門架橫梁設有導向定位滑道，包體重心重合在滑道中心線上，平衡吊的滑動吊杆與門架橫梁為滑動配合。本實用新型的工作原理及有益效果表現在本實用新型主要包括包體和包蓋，包體和包蓋配合以達到將包體蓋嚴的目的，包蓋與吊環相連接並通過限位裝置進行限位，蓋包先被提起，然後在限位裝置的帶動下再將包體提起，蓋包球化、轉運、傾注過 程中，吊環可以始終掛在起重行車吊鉤上，包體與包蓋連體，不需要二次掛鈎和起吊，安全可靠。包蓋上設有平衡杆和滑動吊杆，平衡杆中部連接吊環，兩端可拆卸式連接包蓋，滑動吊杆的上端連接吊環，結構簡單安裝方便，平衡杆兩端承載蓋包，平衡效果好。包體上端連接有橫梁，橫梁一方面可用於固定包體兩側的吊杆，另一方面滑動吊杆套設在橫梁內，作為導向作用，同時，吊環吊起蓋包時，吊環首先起吊滑動吊杆，滑動吊杆帶動平衡杆和包蓋上升，上升到極限時，平衡杆被橫梁阻擋，此時橫梁被吊起，從而整個蓋包被吊起。平衡杆與包蓋為可拆卸式連接，為方便拆卸本實用新型採用鏈條掛接的形式，安裝及拆卸簡單快速，滿足蓋包各階段不同的需要，使蓋包應用更簡便，易於推廣。包蓋上設有導向裝置一導向輪，包蓋起吊以及下方通過導向裝置定位精確。包體與包蓋接觸面為配合的光滑面，兩者合攏時密封效果好，球化蓋包在球化過程中，通過密封性改造和對包蓋漏鬥盆深度及流孔直徑的控制使包內獲得一定壓力，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，提高了鐵液質量，降低了生產成本。鐵液在運輸過程中，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，改善了勞動條件。由於採用錐度定位，導向輪和滑道定向，包蓋定位性好，密封效果好。均採用抗變形設計，包體上沿設錐度「U」型槽，槽內填實耐火材料，抗熱變形及燒蝕能力強，保持密封性效果好。

圖I為本實用新型一種自定位密封球化蓋包結構示意圖；圖2為本實用新型包蓋與包體密封狀態示意及密封面局部放大剖視圖；圖3為本實用新型包蓋流孔及包體包內容腔剖視示意圖；圖4為本實用新型球化處理前、後進行加料、扒渣以及澆注鐵液前狀態示意圖；圖5為本實用新型承接鐵液進行球化處理以及轉運狀態示意圖；圖中，I、包體；2、吊杆；3、導向輪；4、包蓋；5、掛鏈；6、平衡梁；7、橫梁；8、滑動吊杆；9、小橫梁；10、吊環；11、限位塊；12、安全卡；13、減速機；19、包軸；21、輕質保溫包蓋。
具體實施方式
下面以具體實施方式
來對本發明創造進行詳細描述如圖1、3所示本實用新型由包體I和包蓋4及其附屬機構組成。[0028]包體I由鋼製外殼內搪耐火材料形成包內容腔，包內容腔內修築球化反應室，對面為緩衝或預處理室。包體I的外部設有兩個包軸19聯接兩個吊杆2和減速機13。吊杆2與橫梁7組成門架，門架在起吊狀態時，通過減速機13給包軸19傳遞驅動力，使懸空的包體繞包軸旋轉，完成加料及傾倒鐵液操作。如圖1、2所示，包體I上沿採用錐度包口，包蓋4下沿為錐形喇叭口，加上包蓋4設兩個導向輪3貼著包體的兩個吊杆2上隨包蓋4 一起上下起降，包蓋4很容易對中落在包體I上。包蓋與包體密封面為加工面，均採用抗變形設計，包體上沿設錐度「U」型槽，槽內填實耐火材料，抗熱變形及燒蝕能力強，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行球化處理前添加球化劑等材料或球化處理結束進行扒渣操作或準備進行傾倒鐵液狀態示意圖。吊環10與小橫梁9、滑動吊杆8、平衡梁6組成平衡吊，平衡吊的滑動吊杆8在橫梁7與限位塊11組成的滑道內上下移動，將包蓋4上的兩個掛鏈5掛在平衡梁6上，起重行車吊鉤掛在吊環10內，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-體旋轉傾倒鐵液操作，平衡吊通過門架起吊包體。使用起重行車時，吊環10掛在起重行車吊鉤上，加料和扒渣操作時不加輕質保溫包蓋21，傾倒鐵液操作時可以蓋上輕質保溫包蓋21，減少溫降和熱輻射。加料操作將包蓋4上的兩個掛鏈5掛在平衡梁6上，起重行車吊鉤鉤住吊環10升起，平衡吊帶動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，繼續上升使包體離開地面或工作檯，驅動減速機13，使包體I向球化反應室一側傾轉到方便加料角度，將球化劑投入球化反應室內搗實，其上覆蓋孕育劑或薄鋼片，需進行預處理工藝時在堤壩對面緩衝或預處理室內填加預處理劑。加料完畢，驅動減速機13使包體I迴轉到垂直位置，放置到地面或工作檯，靠自重平衡吊隨包蓋一起下降至包蓋與包體密封面接觸，平衡吊繼續下降至能取下掛鏈5，扣好安全卡12，起吊平衡吊，帶動包體離開地面或工作檯如圖5狀態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掛在起重行車吊鉤上進行球化、轉運操作示意圖。使用起重行車時，吊環10掛在起重行車吊鉤上，球化、轉運、傾注吊環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，叉車的兩個貨叉叉在平衡梁6下面；使用叉車轉運，小橫梁9落在橫梁7上，叉車的兩個貨叉叉在橫梁7下面，門架帶動包體上升離開地面一定距離即可轉運。球化處理加好料的球化蓋包最好在2分鐘內出鐵球化。調整蓋包位置，使漏鬥盆正好對著鐵液流，鐵液進入漏鬥盆，再通過盆底部流孔衝入包內緩衝或預處理室，鐵液流的大小應能保證鐵液在漏鬥盆內保持一定高度使流孔完全密封而又不溢出漏鬥盆。這取決於流孔直徑的大小，可根據託裡拆利定律推出的鑄造工程應用計算公式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—鐵液經過流
孔時間(s) ;h—漏鬥盆內鐵液高度(cm)。按此公式計算出的D值可在實踐中驗證和修正，以達到最佳效果。對於沖天爐出鐵，因出鐵口相對穩定，可根據實踐經驗調整流孔直徑的大小。對於電爐出鐵，出鐵速度容易掌控，能方便的使出鐵速度與漏鬥盆流孔入鐵速度相匹配，最佳的出鐵速度是使漏鬥盆內液面保持一定高度，出鐵結束，球化反應時間等於或稍滯後於鐵液經過流孔時間。扒渣操作球化反應結束，下落起重機吊鉤，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，進行扒渣操作。扒渣時，包蓋隨平衡梁同時吊起，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，改善了環境和操作人員的勞動條件。轉運澆注操作扒渣結束，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，驅動減速機13，將鐵液注入澆注包。鐵液全部清空後，回到爐前加料位置加料，完成一個工作循環。 如果澆注包接鐵液位置與球化處理不在同一跨內，則將蓋包吊至轉運小車上或放在地面上用叉車轉運，此時包蓋4落下蓋在包體I上，到達接鐵液位置，再將蓋包吊起如圖4狀態，將輕質保溫包蓋21蓋在包體I上，打開安全卡12，驅動減速機13，將鐵液注入澆注 包。澆注結束，球化處理如間隔時間較長，包蓋與包體在密封狀態放置，包內容腔仍能保持較高溫度。經測試，間隔30分鐘，包內溫度從1000°C以上降到800°C左右，包內仍呈暗紅色，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，改善了勞動條件。通過密封性改造和對包蓋漏鬥盆深度及流孔直徑的控制使包內獲得一定壓力，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，提高了鐵液質量，降低了生產成本。
權利要求1.一種球化蓋包,包括包體以及位於其上方的與之配合的包蓋,包體上連接有門架，所 的門架包括鉸接於包體兩側的吊杆和連接兩吊杆頂部的橫梁，其特徵在於包蓋上與包蓋拆卸式連接有包蓋起吊裝置，包蓋起吊裝置頂端連接吊環，包蓋起吊裝置與蓋包間設有限位裝置。
2.根據權利要求I所述的球化蓋包，其特徵在於所述的包蓋起吊裝置為平衡吊，其包括設於門架內的平衡梁，平衡梁拆卸式連接包蓋，平衡梁上端連接滑動吊杆，滑動吊杆上端連接吊環。
3.根據權利要求2所述的蓋包，其特徵在於所述的滑動吊杆套設於橫梁內，橫梁上設有平衡吊到位限位裝置。
4.根據權利要求2所述的蓋包，其特徵在於所述的可拆卸方式為包蓋兩側設有掛鏈，掛鏈的上端對應掛接於平衡梁上。
5.根據權利要求I或2所述的蓋包，其特徵在於還包括有設於包蓋兩側的導向輪，所述導向輪的輪軸固定在包蓋上，導向輪安裝固定位置分別貼在兩個吊杆的前後面。
6.根據權利要求2或4所述的蓋包，其特徵在於包蓋的頂部兩側固定兩根掛鏈與門架上的平衡吊上的平衡梁柔性連接。
7.根據權利要求2所述的蓋包，其特徵在於門架橫梁設有導向定位滑道，包體重心重合在滑道中心線上，平衡吊的滑動吊杆與門架橫梁為滑動配合。
專利摘要本實用新型公開了一種球化蓋包，包括包體與包蓋，所述包體內設有容腔和堤壩，包體上連接有門架，所述包蓋上設有掛鏈、導向輪、漏鬥盆及流孔，包體與包蓋之間採用錐度定位平面密封，門架之內設有平衡吊，平衡吊通過掛鏈及門架起吊包蓋以及整個蓋包。包蓋通過掛鏈連接在平衡吊上，隨平衡吊升降在門架內貼著吊杆上下移動，實現包蓋封閉和開啟。本實用新型一種球化蓋包在鐵液球化處理和運輸過程中，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，改善了勞動條件。通過密封性改造和對包蓋漏鬥盆深度及流孔直徑的控制使包內獲得一定壓力，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，提高了鐵液質量，降低了生產成本。
文檔編號B22D1/00GK202427936SQ20112036440
公開日2012年9月12日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者張務才, 張 傑, 李光民, 董興, 許文青, 鄭冬梅, 陳淦 申請人:山東匯金股份有限公司