CN114012046B - 一种具有球化室和孕育室的浇包及其制作方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有球化室和孕育室的浇包及其制作方法和使用方法，所述浇包本体的内底部设有球化室，所述球化室设置在靠近所述浇嘴的一侧；所述浇包本体的内周设有第一孕育室和第二孕育室；球化室内填充有球化剂和第一孕育剂，第一孕育室内填充有第二孕育剂，第二孕育室内填充有第三孕育剂；本浇包通过在浇包内部同时设置球化室和多个孕育室，能够在同一个浇包内完成多次孕育处理，一方面避免了一次性球化后铁水的白口倾向严重的问题，另一方面铁水在化掉所述球化剂后仍然能够进行多次孕育，使得整个球化孕育的效果得到了强化，能够促进晶核形成，大大提高石墨的有效形核率，增加石墨球数并细化，亦可以细化基体组织，最终保证铸件的性能。

Description

一种具有球化室和孕育室的浇包及其制作方法和使用方法

技术领域

本发明涉及到铸造浇包技术领域，具体涉及到一种具有球化室和孕育室的浇包及其制作方法和使用方法。

背景技术

目前铸造生产过程中，球化包的球化室、孕育室都是在球化包的直径中间设置一道堤坝，球化室、孕育室都在一个部位。球化剂填充在底部，孕育剂填充在上部进行球化和孕育，填充的同时球化剂孕育剂会堆成“山峰”，且一次性球化后铁水的白口倾向严重，这种形式必须在铁水化掉孕育剂后才会接触球化剂再发生球化效果，失去了后期孕育的效果，导致球化孕育失败。

中国发明专利申请(公开号：CN111197115A)在2020年公开了一种适用于厚大断面球墨铸铁件的球化方法，为了达到较好的球化孕育效果，采用了三级孕育方式，第一级在球化剂上预埋20％，第二级在电炉炉嘴上方的漏斗内放入60～80％，第三级孕育在浇注时进行，这样的孕育方式，需要用到很多额外的工具，还需要人工进行操作添加，操作繁琐，时机不好把握，而且具有一定的危险性。

也有在浇包内设置多个球化室的，如中国实用新型专利(公开号：CN212577457U)在2021年公开了一种改善超大件球墨铸铁球化的铁水包，铁水包内设置了两个球化室，但是球化室仍然是在底部设置，没有先后递进关系，没有多级孕育的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有球化室和孕育室的浇包及其制作方法和使用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有球化室和孕育室的浇包，包括浇包本体，所述浇包本体的上方设有浇嘴，所述浇包本体的外周对称的设有转轴，所述浇嘴的水平中轴线与所述转轴的中轴线垂直设置；所述浇包本体的内底部设有球化室，所述球化室设置在靠近所述浇嘴的一侧；所述浇包本体的内周1/3高度处设有第一孕育室，所述浇包本体的内周2/3高度处设有第二孕育室，所述第一孕育室和所述第二孕育室之间错开并设有竖向间距，所述第一孕育室的底部不低于所述球化室的端部；所述球化室内填充有球化剂，所述球化剂上方覆盖有第一孕育剂，所述第一孕育剂上设有压实钢板，所述第一孕育室内填充有第二孕育剂并覆盖有压实钢板，所述第二孕育室内填充有第三孕育剂并覆盖有钢板；所述第一孕育剂、所述第二孕育剂和所述第三孕育剂填充的总重量为每次浇注所需添加的孕育剂重量。

本浇包通过在浇包内部同时设置球化室和多个孕育室，能够在同一个浇包内完成多次孕育处理，一方面避免了一次性球化后铁水的白口倾向严重的问题，另一方面铁水在化掉所述球化剂后仍然能够进行多次孕育，保证了后续孕育的效果，使得整个球化孕育的效果得到了强化，能够促进晶核形成，大大提高石墨的有效形核率，增加石墨球数并细化，亦可以细化基体组织，最终保证铸件的性能。

而且采用本浇包的结构后，无需为了球化孕育进行多次倒包操作，避免了人工添加孕育剂的繁琐操作，避免了倒包孕育的危险性，也不用在铁水冲入过程中人工添加孕育剂，省时省力；还能够减少专门的随流孕育装置的设置，使工装成本得到降低，安全性得到了较好的保证；也简化了浇注操作流程，提升了生产效率。

将所述球化室设置在所述浇包本体的包底半径1/3处，并靠近所述浇嘴一侧设置，一方面在每次使用时便于依次填料，填料过程中不受浇包的上方横置的吊臂的影响，另一方面当铁水冲入时，铁水会先落入包底另外2/3的区域，避免直接冲击所述球化室，避免将球化剂和孕育剂直接冲散，能够让铁水缓慢浸没所述球化室。

多个所述孕育室按照一定梯度上下设置，铁水能够逐步的浸没这些孕育剂，到达分步孕育的效果，也能够保证末段冲入的铁水得到孕育，为了确保安全性铁水倒入浇包中不会倒满，一般在4/5位置上下。错开位置设置的两个所述孕育室，有利于多次孕育剂在铁水中分散均匀，也方便分别填料。

进一步的，所述球化室、所述第一孕育室和所述第二孕育室均为耐火结构腔室，材质与所述浇包本体的材质相同。

将所述球化室、所述第一孕育室和所述第二孕育室与所述浇包本体设置为一体式结构,能够确保这些腔室的强度和稳定性,能够和浇包一样可以重复使用，兼具较好的耐火性能。

进一步的，所述第一孕育剂添加的量为浇注铁水重量的0.1％～0.3％，所述第二孕育剂添加的量为浇注铁水重量的0.2％～0.4％，所述第三孕育剂添加的量为浇注铁水重量的0.2％～0.4％。

通过在预定位置预设这三次孕育剂，能够让冲入浇包内的铁水在前、中、后三个时期内均得到孕育处理，强化球化后的孕育效果，减少了球化孕育的衰退。

进一步的，所述球化室为设置在所述浇包本体内底部的球化室堤坝与所述浇包本体的内壁围成的上方开口的腔室，所述球化室堤坝为弧形堤坝，所述球化室堤坝的厚度为100～250mm，所述球化室堤坝的高度与所述浇包本体铁水容量成正比例关系设置。

进一步的，铁水容量为10吨以下的浇包，所述球化室堤坝的高度为150～200mm；铁水容量为10～20吨的浇包，所述球化室堤坝的高度为200～250mm；铁水容量为20吨以上的浇包，所述球化室堤坝的高度为250～400mm。

根据浇包容量的大小，设置不同高度的球化室堤坝，以增加球化剂和孕育剂的添加量，使得浇包根据针对性。

进一步的，所述第一孕育室和所述第二孕育室均包括与所述浇包本体内壁围成腔室的孕育室底板和孕育室堤坝，所述孕育室底板的最大伸出长度为100mm，所述孕育室堤坝的高度为80～120mm，所述孕育室堤坝的厚度在70～150mm，所述第一孕育室和所述第二孕育室的周向长度均为所述浇包本体内周的1/5～1/8。

所述孕育室堤坝也为弧形，孕育室底板从浇包本体的内部向外凸出形成支撑平台，孕育室底板的伸出长度不设置较长，以免影响铁水的顺利冲入，铁水冲入时应避免冲击到所述第一孕育室和第二孕育室，这样设置后铁水从浇嘴这侧冲入，自然可以避开这些腔室，而不增加铁水倒入难度。

进一步的，所述第一孕育室与所述第二孕育室均设置在所述球化室的对侧或者同侧，或者所述第一孕育室和所述第二孕育室设置在所述转轴中轴线的两侧；所述第一孕育室和所述第二孕育室在水平面上的投影关系是对称的。

进一步的，一种具有球化室和孕育室的浇包的制作方法，包括如下步骤：

(1)根据所述球化室和所述孕育室的尺寸分别设置相应尺寸的成型模具，并准备支撑和固定模具的工装；

(2)选取浇包，在所述浇包本体的内底部和内壁处开设与球化室设置位置及结合面形状相同的浅槽，所述浅槽均弧形过渡的开设至所述浇包本体的永久衬层处，将所述成型模具沿所述浅槽设置并通过所述工装固定，将浇注料注入所述成型模具中，待所述浇注料浇筑完毕静置养护至足够强度干燥40h后开模，将所述浇注料成型的结构表面修整平整，并将与所述浇包本体内壁过渡处修整为圆弧过渡，烘烤定型后即形成球化室堤坝；

(3)采用与(2)相同的方式，在所述浇包本体内壁上将孕育室底板和孕育室堤坝一同制作出来。

采用这种制作方法，能够直接利用原有的浇包进行制作，在原有的浇包基础上进行结构改进即可获取所需的浇包，以降低成本；根据设计的尺寸进行施工，能够保证球化室和孕育室的大小和位置准确，以免影响球化孕育效果。

所述浅槽的设置是将所述浇包本体内壁上的耐火砖划开，露出所述永久衬层，这样设置后当材质与其一样的浇注料注入后能够很好的结合在一起，使得成型的底板或者堤坝连接稳定性更好，而且具有与浇包本体一样的耐火性能，有利于铁水的承接。采用成型模具和工装进行施工，方便在浇包本体内部形成支护结构，成型模具的内腔形状与所需堤坝或者底板的形状相同，上方预留浇筑孔，将熔融浇注料或者浇注料浆料注入内腔中成型即可。表面修复平整，并对接缝处进行倒圆角处理，能够减少应力集中，确保稳定性和耐久性。

进一步的，所述浇注料与所述永久衬层的材料相同，合模前在所述浅槽中植入若干拉钉，所述拉钉包括直钉、弧形钉和L形钉，所述拉钉之间还绑扎有钢丝或者覆盖耐火纤维；所述成型模具为可拆卸式模板结构。

所述拉钉的设置能够进一步提高所述浇注料与所述永久衬层的连接强度，而且便于所述浇注料的成型，配合所述耐火纤维的设置，使得成型后的堤坝或者底板能够承受高温铁水的压力和浮力，结构稳定性较好，使其能够跟随浇包一起反复使用。

所述浇注料和所述永久衬层可以使用不粘渣的Al2O3-SiC-C质铁水包浇注料，浇注料注入时，插入振动棒，应多点均匀加料，边加料边振动，振动棒缓慢移动，不得在一点久振，避免长时间振动而导致偏析，浇注快完成时，再振动2-3分钟以使表面泛浆无大量气泡排出为止。养护温度应控制在-5到40摄氏度，烘烤分大、中、小三次，小火阶段(室温-120℃)室温4h升温至120℃、保温20h，中火阶段(150-500℃)4h升温至500℃、保温10h，大火阶段(500-1100℃)4h升温至1100℃、保温10h。

进一步的，一种具有球化室和孕育室的浇包的使用方法，在铁水冲入浇包前，预先在所述球化室放入1～1.4％的重RE球化剂，压实后覆盖颗粒度为5-15mm、加入量为0.1％～0.3％的第一孕育剂，并在所述第一孕育剂上覆盖薄钢板，在所述第一孕育室内加入颗粒度为5-15mm、加入量为0.2％～0.4％的第二孕育剂并覆盖薄钢板，在所述第二孕育室内加入颗粒度为5-15mm、加入量为0.2％～0.4％的第三孕育剂并覆盖薄钢板；铁水冲入时，铁水先浸没所述球化室，所述球化剂和所述第一孕育剂融入铁水中并进行化学反应完成第一次孕育处理，铁水继续上升浸没所述第一孕育室，所述第二孕育剂融入铁水中并进行化学反应完成第二次孕育处理，铁水继续上升浸没所述第二孕育室，所述第三孕育剂融入铁水中并进行化学反应完成第三次孕育处理，铁水静置数分钟后对铁水扒渣在达到浇注温度后进行浇注。

采用这种使用方法后，强化并增加孕育次数，降低球化后铁液的白口倾向，而且不用倒包孕育，随流孕育也可以取消，极大的简化了铁水球化孕育的步骤，操作方便安全性高，能够提升生产效率。本浇包打破了现有浇包的惯有思维，开创性的将球化室和孕育室以特定位置设置在同一个浇包中，在铁水装载的过程中自行完成铁水的多次孕育处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本浇包通过在浇包内部同时设置球化室和多个孕育室，能够在同一个浇包内完成多次孕育处理，一方面避免了一次性球化后铁水的白口倾向严重的问题，另一方面铁水在化掉所述球化剂后仍然能够进行多次孕育，保证了后续孕育的效果，使得整个球化孕育的效果得到了强化，能够促进晶核形成，大大提高石墨的有效形核率，增加石墨球数并细化，亦可以细化基体组织，最终保证铸件的性能；2、采用本浇包的结构后，无需为了球化孕育进行多次倒包操作，避免了人工添加孕育剂的繁琐操作，也不用在铁水冲入过程中人工添加孕育剂，省时省力，安全性高；还能够减少专门的随流孕育装置的设置，使工装成本得到降低，安全性得到了较好的保证；简化了浇注操作流程，提升了生产效率；3、球化室和孕育室设置的位置，一方面在每次使用时便于依次填料，另一方面当铁水冲入时，铁水会先落入包底不会冲击腔室，避免将球化剂和孕育剂直接冲散，能够让铁水缓慢浸没这些腔室；4、所述制作方法能够直接利用原有的浇包进行制作，在原有的浇包基础上进行结构改进即可获取所需的浇包，能够降低成本；而且形成的腔室连接强度高、稳定性好，耐火性能优异。

附图说明

图1为本发明一种具有球化室和孕育室的浇包的整体结构示意图；

图2为本发明一种具有球化室和孕育室的浇包的内部结构示意图；

图3为本发明一种具有球化室和孕育室的浇包的俯视结构示意图；

图4为本发明另一种具有球化室和孕育室的浇包的内部结构示意图；

图5为本发明另一种具有球化室和孕育室的浇包的俯视结构示意图；

图中：1、浇包本体；2、浇嘴；3、转轴；4、球化室；401、球化室堤坝；5、第一孕育室；6、第二孕育室；7、球化剂；8、第一孕育剂；9、薄钢板；10、第二孕育剂；11、第三孕育剂；12、孕育室底板；13、孕育室堤坝。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1～图3所示，一种具有球化室和孕育室的浇包，包括浇包本体1，所述浇包本体1的上方设有浇嘴2，所述浇包本体1的外周对称的设有转轴3，所述浇嘴2的水平中轴线与所述转轴3的中轴线垂直设置；所述浇包本体1的内底部设有球化室4，所述球化室4设置在靠近所述浇嘴2的一侧；所述浇包本体1的内周1/3高度处设有第一孕育室5，所述浇包本体1的内周2/3高度处设有第二孕育室6，所述第一孕育室5和所述第二孕育室6之间错开并设有竖向间距，所述第一孕育室5的底部不低于所述球化室4的端部；所述球化室4内填充有球化剂7，所述球化剂7上方覆盖有第一孕育剂8，所述第一孕育剂8上设有薄钢板9，所述第一孕育室5内填充有第二孕育剂10并覆盖有薄钢板9，所述第二孕育室6内填充有第三孕育剂11并覆盖有薄钢板9；所述第一孕育剂8、所述第二孕育剂10和所述第三孕育剂11填充的总重量为每次浇注所需添加的孕育剂总重量。

本浇包通过在浇包内部同时设置球化室4和多个孕育室，能够在同一个浇包内完成多次孕育处理，一方面避免了一次性球化后铁水的白口倾向严重的问题，另一方面铁水在化掉所述球化剂后仍然能够进行多次孕育，保证了后续孕育的效果，使得整个球化孕育的效果得到了强化，能够促进晶核形成，大大提高石墨的有效形核率，增加石墨球数并细化，亦可以细化基体组织，最终保证铸件的性能。

而且采用本浇包的结构后，无需为了球化孕育进行多次倒包操作，避免了人工添加孕育剂的繁琐操作，避免了倒包孕育的危险性，也不用在铁水冲入过程中人工添加孕育剂，省时省力；还能够减少专门的随流孕育装置的设置，使工装成本得到降低，安全性得到了较好的保证；也简化了浇注操作流程，提升了生产效率。

将所述球化室4设置在所述浇包本体1的包底半径1/3处，并靠近所述浇嘴一侧设置，一方面在每次使用时便于依次填料，填料过程中不受浇包的上方横置的吊臂的影响，另一方面当铁水冲入时，铁水会先落入包底另外2/3的区域，避免直接冲击所述球化室，避免将球化剂和孕育剂直接冲散，能够让铁水缓慢浸没所述球化室。

所述第一孕育室5和第二孕育室6按照一定梯度上下设置，铁水能够逐步的浸没这些孕育剂，到达分步孕育的效果，也能够保证末段冲入的铁水得到孕育，为了确保安全性铁水倒入浇包中不会倒满，一般在4/5位置上下。错开位置设置的两个所述孕育室，有利于多次孕育剂在铁水中分散均匀，也方便分别填料。

进一步的，所述球化室4、所述第一孕育室5和所述第二孕育室6均为耐火结构腔室，材质与所述浇包本体1的材质相同。

将所述球化室4、所述第一孕育室5和所述第二孕育室6与所述浇包本体1设置为一体式结构,能够确保这些腔室的强度和稳定性,能够和浇包一样可以重复使用，兼具较好的耐火性能。

进一步的，所述第一孕育剂8添加的量为浇注铁水重量的0.1％～0.3％，所述第二孕育剂10添加的量为浇注铁水重量的0.2％～0.4％，所述第三孕育剂11添加的量为浇注铁水重量的0.2％～0.4％。

通过在预定位置预设这三次孕育剂，能够让冲入浇包内的铁水在前、中、后三个时期内均得到孕育处理，强化球化后的孕育效果，减少了球化孕育的衰退。

进一步的，所述球化室4为设置在所述浇包本体1内底部的球化室堤坝401与所述浇包本体1的内壁围成的上方开口的腔室，所述球化室堤坝401为弧形堤坝，所述球化室堤坝401的厚度为100～250mm，所述球化室堤坝401的高度与所述浇包本体铁水容量成正比例关系设置。

进一步的，铁水容量为10吨以下的浇包，所述球化室堤坝401的高度为150～200mm；铁水容量为10～20吨的浇包，所述球化室堤坝401的高度为200～250mm；铁水容量为20吨以上的浇包，所述球化室堤坝401的高度为250～400mm。

根据浇包容量的大小，设置不同高度的球化室堤坝，以增加球化剂和孕育剂的添加量，使得浇包根据针对性。

进一步的，所述第一孕育室5和所述第二孕育室6均包括与所述浇包本体内壁围成腔室的孕育室底板12和孕育室堤坝13，所述孕育室底板12的最大伸出长度为100mm，所述孕育室堤坝13的高度为80～120mm，所述孕育室堤坝13的厚度在70～150mm，所述第一孕育室5和所述第二孕育室6的周向长度均为所述浇包本体1内周的1/5～1/8。

所述孕育室堤坝13也为弧形，孕育室底板12从浇包本体的内部向外凸出形成支撑平台，孕育室底板12的伸出长度不设置较长，以免影响铁水的顺利冲入，铁水冲入时应避免冲击到所述第一孕育室5和第二孕育室6，这样设置后铁水从浇嘴这侧冲入，自然可以避开这些腔室，而不增加铁水倒入难度。

进一步的，所述第一孕育室5与所述第二孕育室6分别设置在所述球化室4的同侧和对侧，所述第一孕育室5和所述第二孕育室6在水平面上的投影关系是对称的。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于孕育室布置的方式不同。

如图4和图5所示，所述球化室4和所述第一孕育室5、所述第二孕育室6均设置在所述浇嘴2的这一侧，而且所述第一孕育室5和所述第二孕育室6的投影是相对于所述球化室4对称设置的；这样设置的好处是既能够形成球化孕育的梯度，又方便投料，而且在出铁水时能够保证铁水出净，残留较少。

实施例三：

本实施例提供了一种具有球化室和孕育室的浇包的制作方法，包括如下步骤：

(1)根据所述球化室和所述孕育室的尺寸分别设置相应尺寸的成型模具，并准备支撑和固定模具的工装；

(2)选取浇包，在所述浇包本体的内底部和内壁处开设与球化室设置位置及结合面形状相同的浅槽，所述浅槽均弧形过渡的开设至所述浇包本体的永久衬层处，将所述成型模具沿所述浅槽设置并通过所述工装固定，将浇注料注入所述成型模具中，待所述浇注料浇筑完毕静置养护至足够强度干燥40h后开模，将所述浇注料成型的结构表面修整平整，并将与所述浇包本体内壁过渡处修整为圆弧过渡，烘烤定型后即形成球化室堤坝；

(3)采用与(2)相同的方式，在所述浇包本体内壁上将孕育室底板和孕育室堤坝一同制作出来。

采用这种制作方法，能够直接利用原有的浇包进行制作，在原有的浇包基础上进行结构改进即可获取所需的浇包，以降低成本；根据设计的尺寸进行施工，能够保证球化室和孕育室的大小和位置准确，以免影响球化孕育效果。

所述浅槽的设置是将所述浇包本体内壁上的耐火砖划开，露出所述永久衬层，这样设置后当材质与其一样的浇注料注入后能够很好的结合在一起，使得成型的底板或者堤坝连接稳定性更好，而且具有与浇包本体一样的耐火性能，有利于铁水的承接。采用成型模具和工装进行施工，方便在浇包本体内部形成支护结构，成型模具的内腔形状与所需堤坝或者底板的形状相同，上方预留浇筑孔，将熔融浇注料或者浇注料浆料注入内腔中成型即可。表面修复平整，并对接缝处进行倒圆角处理，能够减少应力集中，确保稳定性和耐久性。

进一步的，所述浇注料与所述永久衬层的材料相同，合模前在所述浅槽中植入若干拉钉，所述拉钉包括直钉、弧形钉和L形钉，所述拉钉之间还绑扎有钢丝或者覆盖耐火纤维；所述成型模具为可拆卸式模板结构。

所述拉钉的设置能够进一步提高所述浇注料与所述永久衬层的连接强度，而且便于所述浇注料的成型，配合所述耐火纤维的设置，使得成型后的堤坝或者底板能够承受高温铁水的压力和浮力，结构稳定性较好，使其能够跟随浇包一起反复使用。

所述浇注料和所述永久衬层可以使用不粘渣的Al2O3-SiC-C质铁水包浇注料，浇注料注入时，插入振动棒，应多点均匀加料，边加料边振动，振动棒缓慢移动，不得在一点久振，避免长时间振动而导致偏析，浇注快完成时，再振动2-3分钟以使表面泛浆无大量气泡排出为止。养护温度应控制在实时室温，烘烤分大、中、小三次，小火阶段(室温-120℃)室温4h升温至120℃、保温20h，中火阶段(150-500℃)4h升温至500℃、保温10h，大火阶段(500-1100℃)4h升温至1100℃、保温10h。

实施例四：

本实施例提供了一种具有球化室和孕育室的浇包的使用方法，在铁水冲入浇包前，预先在所述球化室4放入1.2％的重RE球化剂7，压实后覆盖颗粒度为10mm、加入量为0.15％的含Ba第一孕育剂8，并在所述第一孕育剂8上覆盖薄钢板9，在所述第一孕育室5内加入颗粒度为10mm、加入量为0.3％的含Ba第二孕育剂10并覆盖薄钢板9，在所述第二孕育室6内加入颗粒度为8mm、加入量为0.25％的含Bi第三孕育剂11并覆盖薄钢板9；铁水冲入时，铁水先浸没所述球化室4，所述球化剂7和所述第一孕育剂8融入铁水中并进行化学反应完成第一次孕育处理，铁水继续上升浸没所述第一孕育室5，所述第二孕育剂10融入铁水中并进行化学反应完成第二次孕育处理，铁水继续上升浸没所述第二孕育室6，所述第三孕育剂11融入铁水中并进行化学反应完成第三次孕育处理，铁水静置数分钟后对铁水扒渣在达到浇注温度后进行浇注。

采用这种使用方法后，强化并增加孕育次数，降低球化后铁液的白口倾向，而且不用倒包孕育，随流孕育也可以取消，极大的简化了铁水球化孕育的步骤，操作方便安全性高，能够提升生产效率。本浇包打破了现有浇包的惯有思维，开创性的将球化室和孕育室以特定位置设置在同一个浇包中，在铁水装载的过程中自行完成铁水的多次孕育处理。

连续生产得到的铸件的稳定性非常好，重复生产和批量生产活动的铸件的球化等级均在3级以上，石墨大小等级基本在6-7级，各项力学性能均超过对应等级球墨铸铁铸件的国家标准。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有球化室和孕育室的浇包，包括浇包本体，所述浇包本体的上方设有浇嘴，所述浇包本体的外周对称的设有转轴，所述浇嘴的水平中轴线与所述转轴的中轴线垂直设置；其特征在于，所述浇包本体的内底部设有球化室，所述球化室设置在靠近所述浇嘴的一侧；所述浇包本体的内周1/3高度处设有第一孕育室，所述浇包本体的内周2/3高度处设有第二孕育室，所述第一孕育室和所述第二孕育室之间错开并设有竖向间距，所述第一孕育室的底部不低于所述球化室的上端部；所述球化室内填充有球化剂，所述球化剂上方覆盖有第一孕育剂，所述第一孕育剂上设有压实钢板，所述第一孕育室内填充有第二孕育剂并覆盖有压实钢板，所述第二孕育室内填充有第三孕育剂并覆盖有钢板；所述第一孕育剂、所述第二孕育剂和所述第三孕育剂填充的总重量为每次浇注所需添加的孕育剂重量。

2.根据权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包，其特征在于，所述球化室、所述第一孕育室和所述第二孕育室均为耐火结构腔室，材质与所述浇包本体的材质相同。

3.根据权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包，其特征在于，所述第一孕育剂添加的量为浇注铁水重量的0.1%～0.3%，所述第二孕育剂添加的量为浇注铁水重量的0.2%～0.4%，所述第三孕育剂添加的量为浇注铁水重量的0.2%～0.4%。

4.根据权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包，其特征在于，所述球化室为设置在所述浇包本体内底部的球化室堤坝与所述浇包本体的内壁围成的上方开口的腔室，所述球化室堤坝为弧形堤坝，所述球化室堤坝的厚度为100～250mm，所述球化室堤坝的高度与所述浇包本体铁水容量成正比例关系设置。

5.根据权利要求4所述的具有球化室和孕育室的浇包，其特征在于，铁水容量为10吨以下的浇包，所述球化室堤坝的高度为150～200mm；铁水容量为10～20吨的浇包，所述球化室堤坝的高度为200～250mm；铁水容量为20吨以上的浇包，所述球化室堤坝的高度为250～400mm。

6.根据权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包，其特征在于，所述第一孕育室和所述第二孕育室均包括与所述浇包本体内壁围成腔室的孕育室底板和孕育室堤坝，所述孕育室底板的最大伸出长度为100mm，所述孕育室堤坝的高度为80～120mm，所述孕育室堤坝的厚度在70～150mm，所述第一孕育室和所述第二孕育室的周向长度均为所述浇包本体内周的1/5～1/8。

7.根据权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包，其特征在于，所述第一孕育室与所述第二孕育室均设置在所述球化室的对侧，或者所述第一孕育室和所述第二孕育室设置在所述转轴中轴线的两侧；所述第一孕育室和所述第二孕育室在水平面上的投影关系是对称的。

8.一种如权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）根据所述球化室和所述孕育室的尺寸分别设置相应尺寸的成型模具，并准备支撑和固定模具的工装；

（2）选取浇包，在所述浇包本体的内底部和内壁处开设与球化室设置位置及结合面形状相同的浅槽，所述浅槽均弧形过渡的开设至所述浇包本体的永久衬层处，将所述成型模具沿所述浅槽设置并通过所述工装固定，将浇注料注入所述成型模具中，待所述浇注料浇筑完毕静置养护至足够强度干燥40h后开模，将所述浇注料成型的结构表面修整平整，并将与所述浇包本体内壁过渡处修整为圆弧过渡，烘烤定型后即形成球化室堤坝；

（3）采用与（2）相同的方式，在所述浇包本体内壁上将孕育室底板和孕育室堤坝一同制作出来。

9.根据权利要求8所述的具有球化室和孕育室的浇包的制作方法，其特征在于，所述浇注料与所述永久衬层的材料相同，合模前在所述浅槽中植入若干拉钉，所述拉钉包括直钉、弧形钉和L形钉，所述拉钉之间还绑扎有钢丝或者覆盖耐火纤维；所述成型模具为可拆卸式模板结构。

10.一种如权利要求1所述的具有球化室和孕育室的浇包的使用方法，其特征在于，在铁水冲入浇包前，预先在所述球化室放入1~1.4%的重RE球化剂，压实后覆盖颗粒度为5-15mm、加入量为0.1%～0.3%的第一孕育剂，并在所述第一孕育剂上覆盖薄钢板，在所述第一孕育室内加入颗粒度为5-15mm、加入量为0.2%～0.4%的第二孕育剂并覆盖薄钢板，在所述第二孕育室内加入颗粒度为5-15mm、加入量为0.2%～0.4%的第三孕育剂并覆盖薄钢板；铁水冲入时，铁水先浸没所述球化室，所述球化剂和所述第一孕育剂融入铁水中并进行化学反应完成第一次孕育处理，铁水继续上升浸没所述第一孕育室，所述第二孕育剂融入铁水中并进行化学反应完成第二次孕育处理，铁水继续上升浸没所述第二孕育室，所述第三孕育剂融入铁水中并进行化学反应完成第三次孕育处理，铁水静置数分钟后对铁水扒渣在达到浇注温度后进行浇注。

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