CN116532618A - 一种缓冲槽及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明设计铸铁生产领域，具体是一种缓冲槽及其制备方法和应用，缓冲槽包括壳体和壳体内侧镶涂的耐火材料层，其中所述壳体的顶部和底部为供物料进入和流出的开口状，所述壳体内各面耐火材料层的宽度从上至下逐渐收缩且至少有一面向壳体中心方向聚拢直至在底部形成一个物料流出口，本发明中缓冲槽的耐火材料层内表面机相对较小，且各个面交接处用曲面平滑过渡，使得铁水在流出过程中与耐火材料层的接触面积尽可能减少，从而使得降温减少，本发明可以避免直接冲击球化剂导致镁烧损的情况，降低了球化剂的使用量，节约了成本，同时由于球化剂使用量减少，使得带入铁水中的杂质减少，杂质减少使得降低了后期铸件产品的渣眼率，提高了产品质量。

Description

一种缓冲槽及其制备方法和应用

技术领域

本发明设计铸铁生产领域，具体是一种缓冲槽及其制备方法和应用。

背景技术

在使用3T感应炉熔化钢水、铁水后需经过球化处理生产铸件，目前的球化处理方式是使用行车吊住球化包（见图1）承接炉子倒出的铁水并球化，在这个过程中铁流会对球化包的内壁进行冲击，导致球化包左右、前后晃动，以致铁流不稳定，铁流会直接冲击到球化包内的球化剂（图1中A位置，A位置放的是球化剂和孕育剂），铁水直接冲击A位置后，铁水过早的与球化剂接触，以至于球化反应过早的进行，导致过多的球化剂中的镁值烧损，导致球化剂的吸收率变低，甚至球化反应失败，以至于铁水中若需要达到同样的镁值需要放入更多的球化剂。

发明内容

基于上述缺陷，本发明的目的是提供一种缓冲槽，在出铁水过程中，首先让铁水流到缓冲槽内，再从缓冲槽的流出口内垂直流到球化包内部，并且将流出口对准球化包B位置，这样保证铁水冲击的是球化包B位置，B位置铁水流满后，铁水才会接触球化包内部的A位置，这样减少了球化包内球化剂的额外烧损。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种缓冲槽，包括壳体和壳体内侧镶涂的耐火材料层，其中所述壳体的顶部和底部为供物料进入和流出的开口状，所述壳体内各面耐火材料层的宽度从上至下逐渐收缩且至少有一面向壳体中心方向聚拢直至在底部形成一个物料流出口。

进一步地，壳体包括第一斜面和第二斜面，第一斜面一体成型且底部向壳体中心倾斜设置，第二斜面与第一斜面相对设置，第二斜面由两个倾斜角度不同的斜面构成，其可以是一体成型，也可以由两个斜面焊接形成，第一斜面与第二斜面的两侧均设置有第三斜面，第一斜面、两个第三斜面和第二斜面两侧依次连接形成顶部为大开口、底部为小开口的物料进入和流出的通道。

进一步地，所述耐火材料层包括第一缓冲面，第一缓冲面底部向下且向中心方向延伸形成第一导流面，第一缓冲面、第一导流面的两侧设有第二导流面，两个第二导流面之间形成第二缓冲面，第二缓冲面与两个第二导流面及第一导流面均向下延伸聚拢形成物料流出口。

进一步地，第一缓冲面、第二缓冲面的角度为85-90度，第一导流面的角度为20-40度，第二导流面的角度为45-60度，且各个面交接处用曲面平滑过渡。

进一步地，壳体的顶部两侧设置有支撑耳，且每侧的支撑耳至少设置有两个。

进一步地，耐火材料层上设有若干排气孔，排气孔的直径为3mm，深度为5-10mm，且排气孔的深度不高于该位置耐火材料层厚度的三分之一。

进一步地，所述物料流出口为圆形，直径为90-120mm，且优选为90mm。

一种缓冲槽的制备方法，包括：

S1、将钢板制成顶部、底部为开口状的壳体；

S2、在壳体内表面镶涂呈泥坯状或不规则团状的耐火材料，按预定外形涂抹后用橡胶锤拍打形成耐火材料层；

S3、在耐火材料层上扎出若干排气孔；

S4、用天然气烘烤至少2.5小时后即可备用。

另一方面，本发明还提供上述缓冲槽的应用，该缓冲槽在铸铁球化中的应用。

进一步地，在铁水球化时，将该缓冲槽固定于铁水球化包上方用于缓冲外部倒出的铁水。

进一步地，上述缓冲槽的具体应用方法是，将该缓冲槽固定于铁水球化包上方并使缓冲槽的物料流出口对应球化包内放置球化剂以外的区域。

本发明的有益效果是：本发明中缓冲槽的耐火材料层内表面机相对较小，且各个面交接处用曲面平滑过渡，使得铁水在流出过程中与耐火材料层的接触面积尽可能减少，从而使得降温减少；

采用缓冲槽可以使得铁水百分百冲击的是球化包B位置，B位置铁水满了之后流到A位置里面，这种设计使得反应会延迟，若铁水直接冲击到A位置，反应会至少提前10S，球化时若铁水直接冲击球化剂会导致大量的球化剂里的镁烧损，球化剂里面有效成分就是镁，镁烧损过多就会导致球化不良，导致产品报废；而本发明可以避免直接冲击球化剂导致镁烧损的情况，降低了球化剂的使用量，节约了成本，同时由于球化剂使用量减少，使得带入铁水中的杂质减少，杂质减少使得降低了后期铸件产品的渣眼率，提高了产品质量。

附图说明

图1为现有球化包的剖面示意图；

图2为缓冲槽的俯视图；

图3为缓冲槽的侧面剖视图；

图4为缓冲槽时炉子、缓冲槽及球化包使用位置示意图；

图5为使用缓冲槽前浇注后产品表面图；

图6为使用缓冲槽出铁水后浇注后产品表面图；

图7为使用缓冲槽前浇注后产品表面图；

图8为使用缓冲槽出铁水后浇注后产品表面图；

图9为使用缓冲槽前浇注后产品内腔表面图；

图10为使用缓冲槽出铁水后浇注后产品内腔表面图；

图中，1-壳体、11-第一斜面、12-第二斜面、13-第三斜面、14-支撑耳、21-第一缓冲面、22-第一导流面、23-第二导流面、24-第二缓冲面、25-流出口。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1-6，一种缓冲槽，包括壳体1和壳体1内侧镶涂的耐火材料层，其中所述壳体1的顶部和底部为供物料进入和流出的开口状，所述壳体1内各面耐火材料层的宽度从上至下逐渐收缩且至少有一面向壳体1中心方向聚拢直至在底部形成一个物料流出口25。

这样设计的好处在于，当物料在壳体1内的耐火材料层上向下流动时，物料与壳体1内壁接触的表面积相对较少，从而使得物料的降温越少。

壳体1包括第一斜面11和第二斜面12，第一斜面11一体成型且底部向壳体1中心倾斜设置，第二斜面12与第一斜面11相对设置，第二斜面12由两个倾斜角度不同的斜面构成，其可以是一体成型，也可以由两个斜面焊接形成，第一斜面11与第二斜面12的两侧均设置有第三斜面13，第一斜面11、两个第三斜面13和第二斜面12两侧依次连接形成顶部为大开口、底部为小开口的物料进入和流出的通道。

壳体1内侧的耐火材料层包括第一缓冲面21，第一缓冲面21底部向下且向中心方向延伸形成第一导流面22，第一缓冲面21、第一导流面22的两侧设有第二导流面23，两个第二导流面23之间形成第二缓冲面24，第二缓冲面24与两个第二导流面23及第一导流面22均向下延伸聚拢形成圆形物料流出口25。

本实施例中，第一缓冲面21、第一导流面22设置在第二斜面12上，两个第二导流面23设置分别设置在第三斜面13上，第二缓冲面24设置在第一斜面11上。

第一缓冲面21、第二缓冲面24的角度为85-90度，这两面角度不能过小，当第一缓冲面21、第二缓冲面24的角度过小时，在铁水出炉时炉嘴易和缓冲槽接触从而压坏缓冲槽；第一导流面22的角度为20-40度，仅多次试验，当第一导流面22的角度低于20度时不利于铁水的快速流动；第二导流面23的角度为45-60度，当第二导流面23的角度过小时，铁水的接触面会变大，加快了铁水的降温，且上述各个面的交接处用耐火材料制成曲面平滑过渡，上述设计使得缓冲槽的内表面积较小，铁水与内表面接触少导致铁水的降温也较少。

作为本实施例的补充，耐火材料层附着在壳体1内壁上，壳体1外形与耐火材料层走向配合设置。

本实施例中，壳体1的顶部两侧焊接有支撑耳14，且每侧的支撑耳14设置有两个，支撑耳14用于挂接在外部支撑架上固定缓冲槽。

本实施例中，第一导流面22、第二导流面23上设有若干排气孔，排气孔的直径为3mm，深度为5-10mm，且排气孔的深度不高于该位置耐火材料层厚度的三分之一；当排气孔深度过浅时，在烘烤中防裂纹的作用不明显，当排气孔深度过深时易导致缓冲槽使用寿命减少。

本实施例中，物料流出口25的直径为90mm，经过实验90mm直径的流出口25不影响铁水流速，出汤过程中不会大量积铁水，大量积铁水会导致降温剧烈；第一缓冲面21的垂直高度为230mm，第二缓冲面24的垂直高度为320mm，将第一缓冲面21的垂直高度设置为230mm，其正好适应炉嘴长度，可以避免在出铁水中炉嘴压废缓冲槽。

本发明还提供上述实施例中缓冲槽的制备方法，包括：

S1、将多块钢板依次焊接制成顶部、底部为开口状的壳体1；

S2、在壳体1内表面镶涂呈泥坯状或不规则团状的耐火材料，将镶涂的耐火材料用橡胶锤拍打形成预定形状的耐火材料层；

S3、在耐火材料层上扎出若干排气孔；

S4、用天然气烘烤至少2.5小时后即可备用。

本发明还提供上述实施例中缓冲槽的应用，将缓冲槽用于铁水球化中对铁水进行缓冲，其具体应用方法包括：将缓冲槽放置于炉嘴下方，将铁水流出口25对准球化包中的B位置。

经发明人记录，在使用缓冲槽前，每包750公斤的高镍需要用球化剂（镍镁合金）2.6公斤，使用缓冲槽后，每包750公斤的高镍仅需要1.6公斤的镍镁合金即可，且残镁值可以做到作业标准要求的范围0.065-0.080%，且使用缓冲槽后浇注的产品的废品缺陷渣眼也有之前的25%降至5%以内，原因是球化包内使用的球化剂（镍镁合金）减少了，带入铁水中的杂质自然变少，因此渣眼会明显降低，详情见图5-图10，由图5、图6可知，使用缓冲槽后浇注的产品表面明显更光滑，渣眼减少。

图7为使用缓冲槽前浇注后产品表面图，其中图7中方框圈住的位置为渣眼，图8为使用缓冲槽后浇注产品表面图，图中相同位置没有渣眼及其他不良缺陷，产品合格率大大提升。

使用内窥镜检查产品内腔表面时，为图9为使用缓冲槽前浇注后产品内腔表面图，图10为使用缓冲槽浇注后产品内腔表面图，图9中可见有明显疑似渣的不良出现，而图10中则没有疑似渣的不良出现，图10的产品质量更高。

在使用缓冲槽前，每包750公斤的铁水需要使用球化剂（镍镁合金）1.4公斤，使用缓冲槽后，每包750公斤的铁水仅需要使用镍镁合金0.7公斤，节约50%镍镁合金，降低使用镍镁合金成本50%。

我司在2022年6月之前采用原方法出铁水，6月份之后采用缓冲槽出铁水，每包可节约镍镁合金成本约140元，每天生产40包，每天可节约镍镁合金成本约5600元，一月按26天计算，每月可节约成本14.56万元，降低渣眼带来的节约暂且不计算。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种缓冲槽，其特征在于：包括壳体和壳体内侧镶涂的耐火材料层，其中所述壳体的顶部和底部为供物料进入和流出的开口状，所述壳体内各面耐火材料层的宽度从上至下逐渐收缩且至少有一面向壳体中心方向聚拢直至在底部形成一个物料流出口。

2.根据权利要求1所述的一种缓冲槽，其特征在于：壳体包括第一斜面和第二斜面，第一斜面一体成型且底部向壳体中心倾斜设置，第二斜面与第一斜面相对设置，第二斜面由两个倾斜角度不同的斜面构成，其可以是一体成型，也可以由两个斜面焊接形成，第一斜面与第二斜面的两侧均设置有第三斜面，第一斜面、两个第三斜面和第二斜面两侧依次连接形成顶部为大开口、底部为小开口的物料进入和流出的通道。

3.根据权利要求1所述的一种缓冲槽，其特征在于：所述耐火材料层包括第一缓冲面，第一缓冲面底部向下且向中心方向延伸形成第一导流面，第一缓冲面、第一导流面的两侧设有第二导流面，两个第二导流面之间形成第二缓冲面，第二缓冲面与两个第二导流面及第一导流面均向下延伸聚拢形成物料流出口。

4.根据权利要求3所述的一种缓冲槽，其特征在于：第一缓冲面、第二缓冲面的角度为85-90度，第一导流面的角度为20-40度，第二导流面的角度为45-60度，且各个面交接处用曲面平滑过渡。

5.根据权利要求1所述的一种缓冲槽，其特征在于：壳体的顶部两侧设置有支撑耳，且每侧的支撑耳至少设置有两个。

6.根据权利要求3所述的一种缓冲槽，其特征在于：耐火材料层上设有若干排气孔，排气孔的直径为3mm，深度为5-10mm，且排气孔的深度不高于该位置耐火材料层厚度的三分之一。

7.根据权利要求1所述的一种缓冲槽，其特征在于：所述物料流出口为圆形，直径为90-120mm。

8.一种缓冲槽的制备方法，其特征在于，包括：

S1、将钢板制成顶部、底部为开口状的壳体；

S2、在壳体内表面镶涂呈泥坯状或不规则团状的耐火材料，按预定外形涂抹后用橡胶锤拍打形成耐火材料层；

S3、在耐火材料层上扎出若干排气孔；

S4、用天然气烘烤至少2.5小时后即可备用。

9.一种缓冲槽的应用，其特征在于，将该缓冲槽固定于铁水球化包上方并使缓冲槽的物料流出口对应球化包内放置球化剂以外的区域。