CN108788027A - 球墨铸铁的球化装置及球化方法 - Google Patents

Abstract

一种球墨铸铁的球化装置，适用于球墨铸铁材料的熔炼与球化，用于解决球墨铸铁采用喂线法球化成本高的问题，所述球化装置包括储料罐、氮气源、浇包，所述储料罐用于盛装球化料，所述储料罐上端设有压力监测装置，所述储料罐下端设有给料器；所述储料罐与所述氮气源通过软管连接；所述浇包通过输料软管与储料罐相连，从而实现球化料从储料罐中加入至浇包中，所述输料软管一端连接于给料器上，一端连接于浇包下端的球化口。本发明所述的球化装置设置气力输送球化料的方式，避免了人工加入球化料的安全风险，也避免了球化料从搅拌顶部撒入造成的球化不均匀的问题，提升了整个球化孕育的效果和效率。

Description

球墨铸铁的球化装置及球化方法

技术领域

本发明涉及球墨铸铁熔炼技术领域，特别涉及球墨铸铁的球化处理工艺。

背景技术

球墨铸铁是铸铁件的主要材料之一，获得球墨铸铁的方法主要有冲入法、喂线法。冲入法易操作，但其镁吸收率低，球化处理过程降温多，易造成夹渣以及对环境的严重污染；与冲入法比较，喂线法球化处理降温少，球化孕育剂投入量少，工业化程度高，大大降低了操作者的劳动量，且可以消除人为因素的影响，质量稳定，但喂线发球化的设备投入成本较高，单位吨铁水的成本也比冲入法高。

发明内容

有鉴于以上球墨铸铁球化处理采用喂线法成本高的问题，有必要提出一种球墨铸铁的球化装置及球化方法，实现以最简单的方法获得最优的球化处理效果，以降低单位吨铁水的生产成本。

一种球墨铸铁的球化装置，包括储料罐、氮气源、浇包，所述储料罐用于盛装球化料，所述储料罐上端设有压力监测装置，所述储料罐下端设有给料器；所述储料罐与所述氮气源通过软管连接，且连接软管位于储料罐的一端设置在储料罐的顶部，所述氮气源用来提供球化料的输送动力；所述浇包通过输料软管与储料罐相连，从而实现球化料从储料罐中加入至浇包中，所述输料软管一端连接于给料器上，一端连接于浇包下端的球化口。

作为本发明的进一步限定，所述给料器由喷吹器和气动电磁阀构成，所述输料软管连接于喷吹器上，储料罐中的球化料在氮气压力和重力的作用下，通过气动电磁阀进入喷吹器中，从而实现球化料的供给。

更优地，所述喷吹器与所述氮气源相连，从而取得输料动力气体，且氮气不会参与到金属液的反应中，避免了对金属液的污染，同时还可以降低金属液的氧化速度。

作为本发明的进一步限定，所述输料软管上还设有流量检测仪和调节阀，从而实现对球化料进入浇包量的控制，也即实现球化料加入量的控制，从而有效控制球化孕育情况，实现定量定时的球化孕育。

更优地，所述输料软管上还可以设置压力检测仪，以监测输料管道内的压力，从而保证输料量能够达到设定的需求量。

作为本发明的进一步限定，所述输料软管通过金属接驳口连接于浇包下端的球化口上，所述球化口可以为金属接驳头。

作为本发明的进一步限定，所述球化料为钝化镁，所述钝化镁镁颗粒和表层的钝化层构成。

所述球墨铸铁的球化装置的在金属液熔炼过程中的应用为：

1)熔炼金属液，主要是通过加入各种原材料和辅料来达到所需的金属液的炉前化学成分；

2)出铁前，将孕育剂及其他辅料放置于浇包中，所述其他辅料可以为各类合金、促组织改良剂等，所述孕育剂加入量根据炉后金属液所需的化学成分确定；

3)出铁时，将浇包置于水平状态，也即使球化口位于上方，并将出铁温度控制在1380～1420℃；

4)出铁后，将输料软管通过接驳口连接到浇包的接驳头上，将浇包置于竖直状态，启动所述球墨铸铁的球化装置对浇包中的金属液进行球化；

5)球化结束后，再次经所述浇包置于水平状态，并将输料软管拆卸脱离浇包，扒去金属液表面的渣、杂；

6)浇注，确保球化后的金属液能够在12min内完成浇注。

本发明的有益效果：本发明所述的球墨铸铁的球化装置实现了球墨铸铁金属液球化的定量化和定时化的精准控制，实现了最有利的球化吸收效果；同时通过材料钝化镁形式的球化料，避免了球化料被氧化造成的球化不充分的问题；同时将球化口设置在浇包的下端，使得在氮气动力输送下的球化料能够从金属液的下层开始球化金属液，从而使得金属液的球化更加全面、均匀。本发明通过设置气力输送球化料的方式，避免了人工加入球化料的安全风险，也避免了球化料从搅拌顶部撒入造成的球化不均匀的问题，提升了整个球化孕育的效果和效率。

附图说明

图1是本发明球化装置示意图；

图中，10-储料罐；11-压力监测装置；12-给料器；13-连接软管；20-浇包；21-球化口；22-浇包口；23-输料软管；24-流量检测仪；25-调节阀；30-氮气源；40-金属液。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，将按照附图实施例进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的典型实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。

如图1所示的球墨铸铁的球化装置，包括储料罐10、浇包20和氮气源30，其中储料罐10上部设有压力监测装置11、下部设有给料器12，给料器12由喷吹器和气动电磁阀构成，所述储料罐10通过连接软管13连接于氮气源30上，其中储料罐10上部设置的连接软管13用来将氮气通入至储料罐10中，从储料罐10的顶部给储料罐10内的球化料施以向下的压力，以更加利于球化料进入喷出器中，喷出器也与氮气源30通过连接软管13连接，为球化料提供气力输送动力源，或者说氮气源30中的氮气作为动力将粉末颗粒状的球化料吹送入浇包20中，从而完成对金属液40的球化；所述浇包20通过输料软管23与储料罐10连通，所述输料软管23的一端固定连接于喷吹器上，另一端设有金属接驳口，从而实现所述输料软管23与浇包20的活动连接，在所述浇包20的下部设有球化口21，在球化口21上设有金属接驳头，从而实现了输料软管23与球化口21的活动连接，方便了输料软管23的拆卸与装配，浇包20的上部还设有浇包口22，所述浇包口22用于金属液40的进出浇包20，或者说，金属液40从熔炼炉通过浇包口21倒入浇包20中，金属液40在浇包20中经过孕育和球化后再通过浇包口21倒入铸件型腔，在铸件型腔中冷却固化为金属铸件。

如图1所示的球化装置的使用过程如下：

1)熔炼金属液，向熔炼炉中加入设定重量的废钢、球生铁和球机铁进行熔炼，并通过添加辅料使炉前铁液的化学成分满足铸件需求；

2)通过设置储料罐10上部通向储料罐10内部球化料的连接软管13上的电磁阀，使储料罐内10的压力为0-0.5MPa，且所述储料罐10的容量为500kg；设置输料软管23中的压力≥0.4MPa、喷吹器的助吹压力≥0.3MPa、喷吹输料的速度为3kg/min；

3)出铁前，在高1000mm、底面直径为800mm-850mm的圆柱形浇包20(也即浇包20的容量为10t)的底部设置孕育剂及其他辅料，所述其他辅料可以为各类合金、促组织改良剂等，所述孕育剂加入量根据炉后铁液所需的化学成分确定；

4)出铁时(也即铁液从熔炼炉倒入浇包的过程)，将浇包20置于水平状态，也即使球化口21位于竖直方向上，并将出铁温度控制在1380～1420℃；

5)出铁后(也即铁液倾倒过程结束后)，将输料软管23通过接驳口连接到浇包20的球化口21的接驳头上，再将浇包20置于竖直状态；

6)启动连接软管13和输料软管23上的电磁阀使钝化镁颗粒顺畅的进入浇包20中，从而实现对浇包20中的金属液进行球化；还可以通过调节输料软管23上的调节阀25来控制钝化镁颗粒流的流速，以满足均匀球化的目的；

7)球化结束后，再次将所述浇包20置于水平状态，并将输料软管23拆卸脱离浇包20，扒去金属液表面的渣、杂；

8)浇注，确保球化后的金属液能够在12min内完成浇注。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述球化装置包括氮气源(30)、储料罐(10)和浇包(20)，所述储料罐(10)通过连接软管(13)与所述氮气源(30)连接，所述浇包(20)通过输料软管(23)与储料罐(10)连接，所述储料罐(10)上部设有压力监测装置(11)、下部设有给料器(12)。

2.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述给料器(12)由喷吹器和气动电磁阀构成。

3.根据权利要求2所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述喷吹器与所述氮气源(30)相连。

4.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述输料软管(23)上设有流量检测仪(24)和调节阀(25)。

5.根据权利要求4所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述输料软管(23)上还设有压力检测仪。

6.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述输料软管(23)活动连接于所述浇包(20)上。

7.根据权利要求1所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述浇包(20)下部设有球化口(21)，球化口(21)上设有金属接驳头。

8.根据权利要求7所述球墨铸铁的球化装置，其特征在于，所述输料软管(23)通过金属接驳口连接于球化口(21)的金属接驳头上。

9.一种球墨铸铁的球化装置的使用过程包括，

出铁时，使浇包(20)处于水平状态；

出铁后，将输料软管(23)连接于浇包(20)上，并使浇包(20)处于竖直状态。

10.根据权利要求9所述球墨铸铁的球化装置的使用过程，其特征在于，球化后的金属液应在12min内完成浇注。