CN1006987B - 加镁处理铁的铸造方法及设备 - Google Patents

Abstract

把惰性气体在压力下通过进气管输入到铸造炉中，该压力是由熔料液面控制装置调节的。当压力降低时，把惰性气体用排气管从铸造炉排出。进气管上有单向阀以阻止被镁污染的气体进入进气管。氧化性气体，最好是空气，从氧化气管周期性地输入到排气管中，通过把镁氧化来清理排气管和压力控制孔道。

Description

本发明涉及加镁处理铸铁的铸造方法，允许对和铸造设备相连通的气体管道内冷凝的镁安全的进行氧化，并涉及实现这个方法的设备。

用于铸造铸铁（灰铁）和可锻铸铁的压缩活性气体铸造设备一般为公众所熟悉并且被广泛地应用。这种铸造设备，在很小的程度上也被用来铸造加镁处理的铸铁。很多情况下，这些铸造设备采用混合操作，即铸铁或可锻铸铁和加镁处理的铁可以进行铸造。

用这种型式的压缩气体铸造设备铸造时，需要精确控制炉子压力，意思是压力是通过有小截面的控制装置来增加或减少。大家已经知道，由于从炉子流出的惰性气体的迅速冷却，镁就会冷凝并沉积在控制和调节系统的管子上，特别是流体通道狭窄的地方，例如在阀内，小孔径等，特别是所铸造的镁处理铁在总的铁的体积中占很大比例时，情况更为严重。由于它们高度的易燃性和爆炸倾向性，当设备定期清理和修理时，这些沉积物对维护人员来说意味着对安全的危险。在维护和清理工作时，如果要把沉积镁的部分除去的话，这种危险更特别存在，特别厚的沉积会导致爆炸。因此，不允许形成这些厚沉积层。这种厚沉积只有其外部复盖层能够被氧化。一旦复盖层被除去，会产生爆炸。

因此，本发明的一个目的是提供一种加镁处理铁的铸造方法，使得和铸造设备连通的被镁污染的管道和阀系统可以安全的清理，该方法甚至在铸造过程中也是有效的。

另一个目的是提供一种设备，该设备可以可控制，使得在铸造设备的管道中镁的沉积是安全的，可以被清理。

简短地说，本发明包括在铸造设备中铸造加镁处理铁的方法，铸造设备用压缩气体进行操作。该型式的设备具有铸造炉，把惰性气体在压力下输送到铸造炉的管道系统，从铸造炉返回排气管道系统的惰性气体中含有大量的镁。限制惰性气体使之流回到管道系统的选择的限定部分去。因此从气体中冷凝的镁被限制在选定的部分，从而在管道系统的选定部分上周期性地对冷凝的镁进行氧化不致中断铸造过程。

另一方面，本发明包括一种铸造设备，用于在压缩的惰性气体的气氛中对加镁处理的铁进行铸造。该设备包括铸造炉，把惰性气体输送到铸造炉的进气管，感测炉内熔料液面并产生输送管压力控制信号的液面传感器装置，从炉内把惰性气体排出的排气管，进气管上防止气体从炉内流入进气管的单向阀，以及氧化气体管，它和排气管连接，因此，排气管内冷凝的镁可以用周期性流过排气管的氧化性气体来氧化，而不致中断铸造过程。

为了充分理解，根据本发明是如何实现这些目的和其他目的，下面将参照附图详细描述本发明的一个特别有利的实施方案，附图构成本说明书的一部分。附图表示了一个压缩活性气体铸造设备的示意图。在附图中，点划线代表输送氧化性气体的管道，实线代表输送惰性气体的管道，而虚线代表电气连接线。

如图中所示，铸造设备采用一个铸造炉25，铸造炉接受铸造原料并把熔化材料排入铸模，这是以传统方式，例如通过打开和关闭一个控制塞进行的，图中未示。

为了控制铸造炉25中熔料的液面高度，通过进气管1把惰性气体，例如氮气导入。液面控制机构包围在假想线内并用标号2来标明，它包含有液面传感器3，调压阀4及其调节件5（如调节马达），和容积增大阀6，容积增大阀和调压阀4有操作联系。容积增大阀6直接串联在进气管1上，其前面有限压阀7和截止阀8。调压阀4的位置和阀6与 阀7之间的进气管部分并联。液面传感器3和调节件5之间的电气控制连接线用导线9来提供。截止阀8当电流被断开时或当紧急开关被断路时，就被启动到其关闭位置，在管1中中止惰性气体的流通。

单向阀10安装在进气管1上，以防止在铸造炉中已被镁所污染的隋性气体的回流。这样，单向阀是在炉子和进气管上的元件4-8之间。排气管11在单向阀10和炉子之间与进气管连接，排气管在炉子和排气管出口之间包含两个动力控制截止阀20和21。多位排气滑阀12安放在排气管11的靠近出口处，阀12有节流通道13，气流通过时被节流小孔所抑制，还有自由通道14，气流通过时不受约束。排气阀12可以用调节机构15来移动，使孔13或14位于通向排气管11出口的气流通道上。

调节机构15是由电磁阀16所控制的气动活塞气缸装置。排气管11和氧化性气体管17连接，后者在截止阀20和21之间把氧化性气体，最好是压缩空气输送到排气管中。单向阀18安装在氧化性气体管上以防止惰性气体进入管17中。氧化气体管上的阀19控制压缩空气向排气管11的流入，阀19最好是电磁阀。

截止阀20和21分别通过动力控制阀20a和21a和管17连接。而调节机构15通过电磁阀16和管17连接，因此用来氧化镁的压缩空气同时用作上述开关元件的控制介质。

从管17分支出来的管17a和可移动的排气滑阀12的入口连接，用来清理孔13。和截止阀20有联系的动力阀20a，电磁阀19，与调节机构15有联系的电磁阀16连接到电气控制线22上，电气控制线22通过手动或机动开关23而通电。自动操作时，重复定时操作继电器和开关23连接，使开关不受人工干涉而周期地启动。控制线22通过联锁装置24和阀21a，20a，19、16连接。排气管11是为了降低铸造设备中的压力而安装的，压力通过截止阀20和21，以及孔13而泄放。液面控制机构2一把截止阀21打开，孔13很快就在控制条件下起降低铸造炉子内压力的作用。其结果，这是 在调压阀4调定在比较低的压力时完成的。

在降低压力时，镁就沉积在排气管11上，特别，是在孔13上。因此，截止阀20可以用手动或自动装置（即通过开关23的手动或自动操作）来周期性地关闭以便清理管道和孔13，与此同时，孔13用调节机构15推向清理位置，调节机构15使孔13位于氧化气体管道17a的出口处，由此，压缩空气或某些其他氧化性气体靠打开控制阀19而注入排气管11，并通过管17a而流入孔13。其结果，沉积的镁被氧化（燃烧）。通过把自由通道14和孔13放置在适当的位置上以及其相应的配合，在排气管11的末端把镁用迅速的喷射火焰进行燃烧，就不会产生破坏。电气联锁装置24保证了清理过程只有在截止阀20处于其关闭位置时才能开始进行。

如果铸造设备没有一个插塞，而对模子进行浇注是用其他方法来控制，例如，通过铸造以后对炉缸的局部排气，即使液体金属向上升或使其向下降，使其低于浇包嘴，上面所描述的方法和设备也可以使用。

虽然上面选用了一个有用的实施方案来说明本发明，那些技术人员应该懂得，在权利要求书所规定的本发明的范围内，还可以作出各种改变和变化。

Claims (8)

1、一种在用压缩气体操作的铸造设备中铸造加镁处理铁的方法，这种方法是把惰性气体在压力下通过进气管道系统和液面控制系统输送到铸造炉内，而且从铸造炉返回到排气管道系统的惰性气体内含有大量的镁，其特征在于

使返回排气管道系统的惰性气体通过管道系统的选定部分，使得镁被限制在该选定部分上从惰性气体中冷凝出来；

在该管道系统的选定部分上周期性地用氧化性气体对冷凝的镁进行氧化，与此同时，阻断惰性气体从铸造炉流过该选定部分。

2、根据权利要求1的方法，其中氧化冷凝镁的步骤是通过重复定时操作继电器和开关自动进行的。

3、根据权利要求1的方法，其特征在于氧化冷凝镁的步骤是手工进行的。

4、一种在压缩惰性气体的气氛中铸造加镁处理铁的设备，它包括：

铸造炉，

输送惰性气体到上述铸造炉的进气管，

感测上述炉内熔料液面并产生输送管压力控制信号的液面传感器，

从上述炉内把惰性气体排出的排气管，上述排气管有一个出口，

在上述进气管上的单向阀，用于防止气体从上述炉内流入上述进气管，

其特征在于该设备还包括：

和上述排气管连接的氧化气体管，在上述排气管内冷凝的镁可用周期性流过排气管的氧化性气体来氧化，

调节机构，具有节流通道和无约束通道的排气滑阀，借助上述调节机构，上述节流通道和无约束通道可以有选择地与上述排气管出口连通，或者上述节流通道可以与上述氧化气体管直接连通。

5、根据权利要求4的设备，其特征在于在上述排气管邻近上述炉子处还有截止阀，上述氧化气体管在上述截止阀的出口侧和上述排气管连接，

其中上述氧化气体管道上，在上述氧化气体管和上述排气管的连接处之前，包括有一个单向阀和一个流量控制阀。

6、根据权利要求5的设备，其特征在于在上述排气管上，介于排气管与上述氧化气管的连接处和上述出口之间还包含有一个第二截止阀，该第二截止阀有一个控制输入线和上述液面传感器连接。

7、根据权利要求6的设备，其特征在于还包括有电气控制装置以控制上述第一截止阀，在上述氧化气体管上的流量控制阀，和上述调节机构，上述控制装置可以手动或自动方式有选择地被触发。

8、根据权利要求4的设备，其特征在于在上述排气管上介于排气管与上述氧化气管的连接处和上述出口之间，还包括有第二截止阀，上述第二截止阀有一个控制输入线和上述液面传感器连接。