CN107498001B - 用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，属于铸模装置技术领域。包括自上而下的上层熔体导入装置、中层的电磁净化装置以及下层的浇口杯底座，电磁净化装置包括位于隔热层内的陶瓷分离器，陶瓷分离器外周设有隔热层，隔热层外周缠绕电磁线圈。本发明可有效解决熔体浇注过程中流程短、波动性大的问题，实现电磁净化过程的平稳进行；拥有不同倾斜角度的陶瓷分离器与具有多种接口面积的浇口杯底座相配合可满足不同浇注条件的需求；整个浇口杯的三层可拆卸结构、电磁净化装置移动平台及其上面的升降臂系统，可与多个铸模的浇注过程相配合，满足自动化生产需求。

Description

用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置

技术领域

本发明涉及一种浇口杯装置，属于铸模装置技术领域。

背景技术

铁水的质量是影响铸件产品质量的主要因素。铁水的质量由铁水温度、化学成份和铁水纯净度三大指标构成。随着熔炼技术的发展，人们可以轻易获得1500℃左右且温度稳定的高温铁水，同时，化学成分准确物明显波动。显而易见，三大指标中铁水纯净度是影响铁水质量的关键环节，如何清除铁水中的有害气体和各种非金属夹杂物、获得纯净铁水，成为生产优质铸件的主攻方向。尤其在实型铸造中，铁水中各种夹杂物将随着铸件的凝固而留在产品内部，形成各种铸件缺，成为影响铸件产品质量的主要矛盾。

电磁分离夹杂物技术是近年发展起来的一种新型金属熔体净化技术，原理是利用电磁场的挤压力Pinch Force效应，将不导电的非金属夹杂物液态或固态从熔体中快速分离出来。根据电磁场的施加方式不同，金属熔体电磁净化技术有直流电场正交稳恒磁场、交流电场、交变磁场、旋转磁场、高频磁场和行波磁场等形式。同传统的过滤技术相比熔体的电磁净化技术具有高效、无污染、连续处理金属熔体等特点，而且能够有效地去除微小夹杂物。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利ZL101899577B和ZL100460108C分别公开了一种金属冶炼领域的带C型铁芯的“金属熔体在线电磁净化装置”和一种用于铝板带铸轧生产的“带电磁净化器的流槽装置”。两项专利的特点均是针对铝合金连续铸造的生产过程。与连续铸造不同，对于模铸件，其浇注过程具有的特殊性对电磁净化提出了更高的要求：一、熔体浇注过程中流程短且波动性大，对电磁净化的稳定性处理提出了严格要求；二、通常情况下，一炉料需要连续浇注多个铸模，此时电磁净化装置不能固定于一处，电磁净化装置必须与浇注系统相配合，可拆卸、可移动，且需配合生产线进行自动化控制。同时，上述两种以及其他专利中，尚未有针对铁水浇注工艺特点进行设计的电磁净化装置。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，解决不稳定流动下的铁水净化除杂问题，在保证大幅度提高夹杂去除效率的同时，实现电磁净化过程的自动化连续生产。

本发明的技术方案是：用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，包括熔体导入装置，所述熔体导入装置的蓄液口通过底部的连接口连通电磁净化装置，所述电磁净化装置包括位于隔热层内的陶瓷分离器，所述陶瓷分离器上表面为A端高B端低的斜面，所述连接口位于A端上方，陶瓷分离器外周设有隔热层，隔热层外周缠绕电磁线圈，电磁线圈连接电源，所述陶瓷分离器下端连接浇口杯底座的腔室，所述腔室的侧上部连通溢流口，所述溢流口的出口端位于熔体收集装置上方，所述熔体收集装置位于铸型上。

所述蓄液口位于浇包下方，所述浇包与浇筑车连接。

所述电磁净化装置上端设有保温盖板，电磁净化装置外周设有装置外壳。

所述装置外壳外周设有升降臂套环，所述电磁净化装置通过升降臂套环连接升降臂系统，所述升降臂系统位于电磁净化装置移动平台上。

所述电磁线圈通过水冷电缆和线圈接头连接电源。

所述铸型位于铸型支架上。

所述连接口横截面积小于或等于陶瓷分离器上表面面积的三分之一。

所述熔体导入装置、电磁净化装置、浇口杯底座之间通过连接扣可拆卸连接。

所述电磁线圈由紫铜管绕制而成，所述紫铜管内通冷却水，所述紫铜管连接冷却柜，所述冷却柜位于电磁净化装置移动平台上。

所述陶瓷分离器的截面为蜂窝状方形孔。

本发明的有益效果是：具有斜面结构特征的陶瓷分离器与熔体导入装置相配合，可最大程度减缓浇注过程中金属熔体的液流冲击，保证整个电磁净化过程的平稳性，显著提升净化效率；拥有不同倾斜角度的陶瓷分离器与具有多种接口面积的浇口杯底座相配合可满足不同浇注条件的需求；整个浇口杯的三层可拆卸结构、电磁净化装置移动平台及其上面的升降臂系统，可与多个铸模的浇注过程相配合，满足自动化生产需求。针对模铸件浇注过程具有的特殊性，本发明提出了一种用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，该装置可有效解决熔体浇注过程中流程短、波动性大的问题，实现电磁净化过程的平稳进行；同时针对生产中连续浇注多个铸模的需求，设计了电磁净化装置的自动化控制系统。

附图说明

图1为本发明的浇口杯装置结构示意图；

图2为电磁净化处理系统示意图。

图中附图标记如下：1、蓄液口，2、连接口，3、保温盖板，4、电磁线圈，5、隔热层，6、装置外壳，7、陶瓷分离器，8、溢流口，9、线圈接头，10、升降臂套环，11、浇筑车，12、铸型支架，13、电磁净化装置移动平台，14、电源，15、水冷电缆，16、升降臂系统，17、铸型，18、熔体收集装置，19、浇包，20、腔室。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明做进一步说明：

用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，包括熔体导入装置，所述熔体导入装置的蓄液口1通过底部的连接口2连通电磁净化装置，所述电磁净化装置包括位于隔热层5内的陶瓷分离器7，所述陶瓷分离器7上表面为A端高B端低的斜面，其倾斜角度根据浇注速度进行微调，以此共同作为浇注过程中的缓流控制手段，增加电磁净化过程的熔体液流平稳性，提升净化效率，所述连接口2位于A端上方，陶瓷分离器7外周设有隔热层5，隔热层5外周缠绕电磁线圈4，电磁线圈4连接电源14，所述陶瓷分离器7下端连接浇口杯底座的腔室20，所述腔室20的侧上部连通溢流口8，所述溢流口8的出口端位于熔体收集装置18上方，所述熔体收集装置18位于铸型17上，溢流口8用于导出多余熔体，确保浇注完毕后电磁净化装置不残留熔体，方便进行下一个铸模的连续浇注。

所述蓄液口位于浇包19下方，所述浇包19与浇筑车11连接。

所述电磁净化装置上端设有保温盖板3，电磁净化装置外周设有装置外壳6。

所述装置外壳6外周设有升降臂套环10，所述电磁净化装置通过升降臂套环10连接升降臂系统16，所述升降臂系统16位于电磁净化装置移动平台13上。

所述电磁线圈4通过水冷电缆15和线圈接头9连接电源14。

所述铸型17位于铸型支架12上。

所述连接口2横截面积小于或等于陶瓷分离器7上表面面积的三分之一。

所述熔体导入装置、电磁净化装置、浇口杯底座之间通过连接扣可拆卸连接。上层熔体导入装置可根据铸件形状、浇注流量等参数自行设计与电磁净化装置的匹配比例。

所述电磁线圈4由紫铜管绕制而成，所述紫铜管内通冷却水，所述紫铜管连接冷却柜，所述冷却柜位于电磁净化装置移动平台13上。

所述陶瓷分离器7的截面为蜂窝状方形孔。

如图1所示为浇口杯装置的三层结构，包括自上而下的上层熔体导入装置、中层的电磁净化装置以及下层的浇口杯底座，三层装置的具体尺寸根据铸模的浇注系统需求而进行设计，而陶瓷分离器7的倾斜角度与熔体导入装置中连接口大小根据浇注过程的液流大小、速度而定。浇注过程中，浇包19中的熔体通过熔体导入装置进入到电磁净化装置中，首先与陶瓷分离器7的较高处相接触，并沿斜面逐渐充满整个电磁净化装置内部；浇注速度的控制应以熔体导入装置蓄液口1中的液面平稳为依据；由于液流在连接口2侧的流速较高，因此该处较长的陶瓷分离器7通道可有效保证其电磁净化效率，并与其他位置处的熔体净化效果相一致。

下层的浇口杯底座的容积应能保证整个电磁净化过程中的液位高度不高于溢流口8；当铸型充满后，浇口杯底座内部的液面上升，超过溢流口8会沿其流入到电磁净化装置外部的熔体收集装置18中。

图2所示为电磁净化处理系统示意图，当溢流口8开始流出多余熔体后，可判定浇注结束，移动浇注车11开始下一铸模的浇注过程；同时，利用与升降臂套环10相连的升降臂系统16将上层熔体导入装置、中层的电磁净化装置与下层的浇口杯底座分离，并利用电磁净化装置移动平台13将其放置到下一个铸模的浇口杯底座上，准备下一次浇注的电磁净化过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，其特征在于，包括熔体导入装置，所述熔体导入装置的蓄液口（1）通过底部的连接口（2）连通电磁净化装置，所述电磁净化装置包括位于隔热层（5）内的陶瓷分离器（7），所述陶瓷分离器（7）上表面为A端高B端低的斜面，所述连接口（2）位于A端上方，陶瓷分离器（7）外周设有隔热层（5），隔热层（5）外周缠绕电磁线圈（4），电磁线圈（4）连接电源（14），所述陶瓷分离器（7）下端连接浇口杯底座的腔室（20），所述腔室（20）的侧上部连通溢流口（8），所述溢流口（8）的出口端位于熔体收集装置（18）上方，所述熔体收集装置（18）位于铸型（17）上；

所述电磁净化装置上端设有保温盖板（3），电磁净化装置外周设有装置外壳（6）；

所述蓄液口位于浇包（19）下方，所述浇包（19）与浇筑车（11）连接；

所述装置外壳（6）外周设有升降臂套环（10），所述电磁净化装置通过升降臂套环（10）连接升降臂系统（16），所述升降臂系统（16）位于电磁净化装置移动平台（13）上；

所述连接口（2）横截面积小于或等于陶瓷分离器（7）上表面面积的三分之一；

所述陶瓷分离器（7）的截面为蜂窝状方形孔；

浇口杯装置为三层结构，包括自上而下的上层熔体导入装置、中层的电磁净化装置以及下层的浇口杯底座，三层装置的具体尺寸根据铸模的浇注系统需求而进行设计，而陶瓷分离器（7）的倾斜角度与熔体导入装置中连接口大小根据浇注过程的液流大小、速度而定；浇注过程中，浇包（19）中的熔体通过熔体导入装置进入到电磁净化装置中，首先与陶瓷分离器（7）的较高处相接触，并沿斜面逐渐充满整个电磁净化装置内部；浇注速度的控制以熔体导入装置蓄液口（1）中的液面平稳为依据；

当溢流口（8）开始流出多余熔体后，判定浇注结束，移动浇注车（11）开始下一铸模的浇注过程；同时，利用与升降臂套环（10）相连的升降臂系统（16）将上层熔体导入装置、中层的电磁净化装置与下层的浇口杯底座分离，并利用电磁净化装置移动平台（13）将其放置到下一个铸模的浇口杯底座上，准备下一次浇注的电磁净化过程。

2.根据权利要求1所述的用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，其特征在于，所述电磁线圈（4）通过水冷电缆（15）和线圈接头（9）连接电源（14）。

3.根据权利要求1所述的用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，其特征在于，所述铸型（17）位于铸型支架（12）上。

4.根据权利要求1所述的用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，其特征在于，所述熔体导入装置、电磁净化装置、浇口杯底座之间通过连接扣可拆卸连接。

5.根据权利要求2所述的用于球铁铸模连续化生产的带电磁净化处理的浇口杯装置，其特征在于，所述电磁线圈（4）由紫铜管绕制而成，所述紫铜管内通冷却水，所述紫铜管通过水冷电缆（15）连接冷却柜，所述冷却柜位于电磁净化装置移动平台（13）上。