CN1012839B - 用于液态金属熔体保温的设备 - Google Patents

用于液态金属熔体保温的设备

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Abstract

本发明包括一个用于储存熔融液态金属和/或升高或维持其温度水平的设备，特别是适于用纯镁处理铸铁熔体的保温设备。该设备具有一个可加热的炉膛(3)，后者带一个入口和一个出口(2)，并可用炉盖(4)盖紧密封。入口和出口(2)推荐由一个共用的注入-和倾出虹吸管组成。炉膛(3)在封闭状态下可通入压力介质。用所发明的设备可将加入特殊添加剂处理的铸铁熔体长时间保温(如图)。

Description

本发明涉及为储存熔融液态金属和/或升高或保持其温度水平的设备，此设备尤其适用于以镁特别是纯镁处理球墨铸铁熔体的炉膛保温。该设备带有一个入口和一个出口，并可用炉盖盖紧。作为举例这里可以是一个众所周知的具有槽式感应加热石灰窑基本结构特点的炉子设备。
铸造工厂和冶金企业在一般情况下由于已熔融的物料不能立即进入下一加工工序，往往都要求能加热大量的熔融液态金属或者熔炼的金属需长时间保温。为使铸铁熔体加热或保温，可用已知的熔融炉或保温炉采取各种不同的实施方案。此处作为范例用了感应槽式炉或感应坩埚炉。
然而不能用常规的熔融炉或保温炉用于事先经特殊添加剂处理过的液态金属熔体的保温。这是因为所加入的添加剂会从熔体中逸出，从而导致熔体的所谓衰变（Abklingen）。目前日益增多的镁尤其是纯镁作为添加剂制取含有球状石墨的铸铁即有此现象。自从浸没转炉法（DE-PS2208960）获得成功并在熔铁原料中能准确地加入纯镁，且其成本又很低时，才使得用纯镁处理的方法制取球墨铸铁熔体获得了越来越大的意义。但根据迄今为止的技术水平，为避免上述的衰变效应发生，经过镁处理的液态金属熔体不得不被迫立即浇铸。而铸造工厂往往要求金属熔体在经过一次浸没处理后仍能储存或保温较长时间，又能使所处理的该金属熔体性能保持无变化。这就与工厂非常希望采用这一经济的工作方法相矛盾。
本发明的任务是改进开始时所述的设备。当液态熔体即使是用特 殊添加剂处理过，例如用纯镁处理的球墨铸铁熔体也能用尽可能简单的手段将液态金属熔体储存或保温。为解决这一课题，用于储存熔融液态金属和/或升高或保持其温度水平的这类设备的特征是炉盖与炉膛能很好密封地置入装置上。炉膛还要有一个连结压力介质的导入管。利用这种所发明的设备可使以镁、尤其是纯镁处理的球墨铸铁熔体几乎不受限制地在所需浇铸温度下保温。要尽可能减少含镁的废渣，即尽量降低球墨铸铁的衰变。其前提是对于大量铁熔体原料加入上述添加剂能在一个工艺过程进行处理，从而使成本最合理。尔后在所发明的设备中保温并根据设备所需的量从保温炉中按要求取出浇铸。按本发明设计的设备，其优点在于几乎所有已知的保温系统（如感应槽式炉）只花很少投资就可改造完成。
本发明设备的结构优点还在于入口和出口采取共同的注入和倾出虹吸管。它和炉膛一样可用相类似的方法用挡盖盖紧密封。但在本发明的许多应用场合它并不是必需的，因为只有极少物料（例如镁的熔砂）才能经虹吸管入/出口逸出。既便是对质量要求极高的情况下，此发明结构都能提供值得推荐的最佳实施方案。
炉膛盖和挡盖的耐压密封可借助一种密封圈来实现。炉膛盖和挡盖都带有密封圈，以便它们分别与炉膛上的和共同入/出口虹吸管壁上的密封面很好密封。密封圈是与炉膛的界面壁上或虹吸管壁上的密封嵌缝相啮合。它们最好是T型的断面型材。
本发明设备的另一结构形状的优点已在权利要求书中叙述过。特别要指出的是炉膛高压阀采用已知的电控系统进行控制，使炉膛内的压力在降到常压以前炉盖一直是紧闭。相反，压力介质在经过炉膛的导入孔通入前，通过已知的电控系统先将炉膛进行气密性密封。根据不同的应用场合也可以装入第二个高压阀。还应指出的是本发明设备 推荐用可翻转操作的电感应炉。感应器装在炉膛的下端，使尽可能垂直且在炉膛以下。这种下部垂直的构造方式特别有利于减少不希望产生的熔渣悬浮料。
此处推荐惰性气体作为压力介质，尤其是氮气或氩气更为合适。根据所保温金属熔体的镁含量可将惰性气体通入炉内，使表压达到1～6巴。对用纯镁处理的球墨铸铁熔体应调节进入炉膛的气体，使熔体中镁的减少几乎接近于零。
对本发明的构造和功能作用所具有优点和作用方式借助于所发明的设备实例之一的示意图作较详细地说明。为了了解本发明的保温设备，只将该发明必要的元器件表示于图中，它是所发明设备的示意截面图。
一般用1表示所发明以纯镁处理球墨铸铁熔体的保温设备。该设备具有炉膛3，它带有一个入口和一个出口，它们共同由注入和倾出虹吸管2组成，但同样也可在炉膛3的下部设计一个特殊出口。此设备1安装在基础23和炉架24上，可借助于摆动柱19围绕着一个旋转点20倾斜翻转。摆动柱19由下部支撑轴承25和上部支撑轴承26相连接。炉膛3上部可用炉盖4盖紧密闭。位于炉膛3的端面区的密封面4b有一个T形的密封圈，它啮合在密封嵌缝8中。炉膛3和炉盖4的端面区以及密封圈7和密封嵌缝8的结构设计应考虑炉盖4耐火材料层（例如刚玉）在盖紧炉膛3后，还要再加以辅助压盖。其目的是为了提高炉膛的密封性。炉盖4要与炉膛3经锁闭装置11用楔入的炉体拉条10拉紧。共用的注入和倾出虹吸管2上的可摆动耐压挡盖6的密封设计结构可完全相似于炉膛3耐压密封结构，为简化起见，在示意图中不再示出。
不仅炉膛3而且还有共用注入和倾出虹吸管2以及炉盖4和挡盖6的里层都有耐火材料的炉衬12。衬在炉膛3上部和炉盖4下部的耐火 材料结构要使炉盖4的密封面完全面向炉内13，以便屏蔽保护。
在炉膛3的炉盖4上要有一个导入孔5，用于通入压力介质如氩。另外，在炉膛3还要有一个高压阀22的孔。关于惰性气体导入孔5、锁闭装置11和高压阀15与前述的控制和开关线路的联结在这里就不一一详述了。为了加热炉膛3用的感应器16在炉膛下面几乎成垂直位置，接有电源27，并在炉膛一侧用一冷却法兰18隔开。在此发明范围中关键的是，感应器16有一个与炉膛内部13特殊连接的感应电路28。感应器除上述所发明的构造外还有对熔渣悬浮物有加速沉降的功能。感应器16的装配可简单地用法兰与炉膛连结或用其它适宜方式固定。

Claims (12)

1、用于经纯镁处理的铸铁熔体保温的设备，它具有一个带入口(2)和出口(2)的、且用耐火材料内衬的炉膛(3)，该炉膛用一个炉盖(4)紧密地密封，炉盖(4)面向炉膛的一侧用一种耐火材料(12)内衬，炉膛(3)用一种惰性气体充压，并在避开了炉盖(4)的炉膛底部与炉膛水平截面几乎垂直地安装了一个感应器，整个装置被支承定位并保持可以倾斜；该设备的特征在于，它的入口(2)和出口(2)可用一个耐压挡盖(6)紧密地压盖住；炉膛(3)的盖子(4)及挡盖(6)为了分别与炉膛(3)上密封面(4b)和入口/出口(2)壁上的密封面(2b)密封，要有一个或多个密封圈(7)，在炉膛(3)和/或入口/出口壁上与密射圈相对应的位置处设有密封嵌缝(8)，这些圈与密封嵌缝相啮合；在炉膛(3)及入口/出口壁(2a)上有锁闭装置(11)，用以固紧炉盖(4)及挡盖(6)；炉膛(3)至少要有一个装于盖(4)上的高压阀(22)，该阀可由盖(4)及/或挡盖(6)上的锁闭装置通过电路控制。
2、依照权利要求1的设备，其特征是，密封圈（7）是T型结构的。
3、依照权利要求1或2的设备，其特征是，盖（4）及挡盖（6）在关闭状态下，其密封面（2b，4b）（密封嵌缝8/密封圈7）要被一种耐火材料（尤其是刚玉）覆盖保护起来。
4、依照权利要求1至3的设备，其特征是，铸铁的入口和出口（2）上的挡盖（6）被联结在入口和出口（2）的壁上，并是可旋转的。
5、依照权利要求4的设备，其特征是，入口和出口（2）以及炉膛（3）各由两部分构成。
6、依照权利要求1至5中之一的设备，其特征是，挡盖（6）的内侧用一种耐火材料（12）垫衬。
7、依照权利要求3的设备，其特征是，盖（4）的防火内衬具有这样的形状，它要保护面向炉膛（3）内空间（13）的炉盖（4）的密封面（4b）。
8、依照权利要求1至7中之一的设备，其特征是，在盖（4）上留有一个或多个导入通道（5），以便把作为压力介质的惰性气体补充到炉膛（3）中。
9、依照权利要求1至8中之一的设备，其特征是，盖（4）和/或挡盖（6）上的锁闭装置（11）与高压阀（22）通过这样的电路联接，它能在锁闭装置打开时使阀（22）也向开启方向动作。
10、依照权利要求1至9之一的设备，其特征是，惰性气体导入孔（5）的锁闭装置（15）与盖（4）及挡盖（6）的锁闭装置（11）通过这样的电路联接，它能在惰性气体充入炉膛（3）时使锁闭装置（11）同时闭紧。
11、依照权利要求1的设备，其特征是，感应器（16）靠炉膛的侧面要用一个冷却法兰（18）隔开。
12、依按上述权利要求之一的设备，其特征是，借助于一个摆动柱（21），挡盖（6）是可以旋转的。
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