CN217651294U - 一种有压球化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种有压球化装置，包括箱体、压力罩、起升装置、加料装置、球化包、充气装置和安全控压装置；所述压力罩与箱体密封连接，压力罩与箱体内部形成气密封闭空间；所述起升装置与压力罩可拆卸连接，控制压力罩与箱体之间的组合与分离；所述压力罩与箱体内壁均设有耐火材料；所述球化包位于箱体内部，所述球化包内为铁水，所述铁水为待球化铁液或球化中的铁液。本实用新型采取压力球化仓装置作为密封、承压部件，密封、承压部件不受高温影响，工作温度低，密封性能好，稳定可靠安全性高，并且可以实现更高压力(如≥10bar)下工作。

Description

一种有压球化装置

技术领域

本实用新型属于压力球化铁水技术领域，具体的涉及一种有压球化装置。

背景技术

目前，在球墨铸铁的生产中，铁水的球化工艺主要有常压下球化(如，冲入法、喂丝法、转包球化和直包喷镁法)和在一定压力下球化(压力加镁球化法)两类球化工艺，前者是最常见的球化处理方法，但是：1.球化剂吸收率低约40％左右，球化剂浪费严重；2.球化反应剧烈，铁水喷溅大，存在安全隐患；3.烟尘量大，烟尘外溢易造成环境污染。

目前常见的都是在球化包上加密封压力盖，利用球化时产生的高温镁蒸气增压，通常在4-6bar下进行球化反应，这类球化方法基本克服了常压下球化的上述缺点，但是球化包既是压力容器，本体工作温度又高达300℃以上并且还盛满1360℃以上的高温铁水，安全隐患特别大，炸包事故也时有出现，而且球化处理的压力一般不能超过6bar，铁水1500℃进行球化处理时金属镁的沸腾现象依然比较严重。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供了一种密封性好、操作方便的一种有压球化处理的装置及方法。

本实用新型采用的技术方案为：

一种有压球化装置，包括箱体、压力罩、起升装置、加料装置、球化包、充气装置和安全控压装置；所述压力罩与箱体密封连接，压力罩与箱体内部形成气密封闭空间；所述起升装置与压力罩可拆卸连接，控制压力罩与箱体之间的组合与分离；所述压力罩与箱体内壁均设有耐火材料；所述球化包位于箱体内部，所述球化包内为铁水，所述铁水为待球化铁液或球化中的铁液；所述加料装置位于压力罩上，所述加料装置穿过压力罩向球化包内的铁水中加入球化剂；所述充气装置借助充气阀与气密封闭空间相连通；所述安全控压装置与气密封闭空间相连通。

进一步地，所述加料装置为球化剂投放装置或球化剂喷吹装置；所述球化剂投放装置包括在压力罩上端贯穿固定的块状球化剂投放管，所述块状球化剂投放管的下端设有出料口，且块状球化剂投放管的下端延伸至球化包内；所述球化剂喷吹装置包括球化剂喷枪，所述球化剂喷枪贯穿并固定在压力罩的上端。

进一步地，所述压力罩与箱体为一体化结构；所述箱体的侧壁与箱体的底板借助第一密封装置构成密闭连接，所述箱体的底板上铺设有耐火砖；所述球化装置还包括夹持装置，所述夹持装置为伸缩式机构，其伸缩端与夹持板连接，所述夹持板通过夹持装置与压力罩可分离接触，当夹持装置伸缩，使夹持板与压力罩接触时，控制压力罩、箱体与所述气密封闭空间内充气或球化反应压力产生时的相对运动；所述充气阀与安全控压装置固定设置于压力罩上部。

进一步地，所述第一密封装置包括密封圈和挡板，所述箱体的底板上表面设有密封槽，所述密封圈固定在密封槽内，所述箱体的侧板嵌置于密封圈内，所述挡板一端与箱体的侧板内壁固定连接、另一端与底板上的耐火砖紧密连接。

进一步地，所述第一密封装置包括密封圈和挡板，所述箱体的底板边沿设有凸起，凸起内侧设有密封槽，所述密封圈固定在密封槽内，所述箱体的侧板侧面与密封圈紧密连接，所述挡板一端与箱体的侧板内壁固定连接、另一端与底板上的耐火砖紧密连接。

进一步地，所述箱体为一体化结构并位于地面以下；所述压力罩与箱体借助第二密封装置构成密闭配合，所述第二密封装置包括裙挡和压件，所述压力罩下边缘均向外凸起设置有上裙边，所述箱体上边缘向外凸起设置有下裙边，所述下裙边内嵌有密封圈，所述上裙边、下裙边和密封圈构成裙挡。

进一步地，所述压件为U型杆或液压缸；所述U型杆一端借助固定座转动连接在地面上、末端与压力罩的上裙边相抵触；所述液压缸一端借助支撑机构垂直固定在地面上、活塞杆末端与压力罩的上裙边相抵触；所述充气阀与安全控压装置固定设置于箱体上。

进一步地，所述箱体下部固定连接有行走机构，所述行走机构设置于地面上部，用于将箱体上部装有铁水的球化包运输至所述压力罩空间位置下端，由起升装置将压力罩与箱体组合。

进一步地，所述起升装置包括连接在压力罩上端两侧的吊绳，所述吊绳的上端连接有吊耳，所述吊耳的上端连接有起吊设备。

本实用新型获得的有益效果为：

1、与现有技术相比，本实用新型采取压力球化仓装置作为密封、承压部件，密封、承压部件不受高温影响，工作温度低，密封性能好，稳定可靠安全性高，并且可以实现更高压力(如≥10bar)下工作；

2、球化包不需要设计密封、承压结构，不需要考虑密封、承压性能和压力下金属包壳与包衬材料形变不一致问题，以及高温高压对球化包的性能影响等复杂问题，使用普通的球化包即可；

3、通用性性能好，多种规格的球化包可以共用同一个球化仓；并且球化剂的加入方式可以是喷吹法也可以是块状球化剂压入法等；而且既可以采用自建压力工作也可以采用预加压方式工作，节约资源，有效降低生产成本；

4、便于设计，球化仓、球化包功能单一，影响设计的干涉因素少，更易于充分发挥各自的性能，实现更高工作压力，并且材料节约，稳定性好；

5、安全性能好，球化处理在密闭的球化仓内进行，即使球化仓失效，也不会出现漏包或者炸包等恶性安全事故，球化处理期间，没有粉尘和镁弧光的外溢，消除了弧光造成的对人员的伤害，消除了安全隐患和对环境的影响。

附图说明

图1为本实用新型箱体底板密封时结构示意图一；

图2为本实用新型箱体底板密封时结构示意图二；

图3为本实用新型压力罩与箱体密封时第一种结构示意图；

图4为本实用新型压力罩与箱体密封时第二种结构示意图；

图5为本实用新型箱体侧板与底板密封结构示意图一；

图6为本实用新型箱体侧板与底板密封结构示意图二；

其中，1代表箱体、2代表压力罩、3代表球化包、4代表充气阀、5 代表安全控压装置、6代表气密封闭空间、7代表铁水、8代表加料装置、9 代表块状球化剂投放管、10代表耐火砖、11代表夹持装置、12代表密封圈、 13代表挡板、14代表凸起、15代表地面、16代表裙挡、17代表压件、19 代表行走机构、20代表吊绳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-6所示，一种有压球化装置，包括箱体1、压力罩2、起升装置、加料装置、球化包3、充气装置和安全控压装置5；所述压力罩2与箱体1 密封连接，压力罩2与箱体1内部形成气密封闭空间6；所述起升装置与压力罩2可拆卸连接，控制压力罩2与箱体1之间的组合与分离；所述压力罩2与箱体1内壁均设有耐火材料；所述球化包位于箱体1内部，所述球化包3内为铁水7，所述铁水7为待球化铁液或球化中的铁液；所述加料装置8位于压力罩2上，所述加料装置8穿过压力罩2向球化包3内的铁水7 中加入球化剂；所述充气装置借助充气阀4与气密封闭空间6相连通；所述安全控压装置5与气密封闭空间6相连通。

所述加料装置8为球化剂投放装置或球化剂喷吹装置；所述球化剂投放装置包括在压力罩2上端贯穿固定的块状球化剂投放管9，所述块状球化剂投放管9的下端设有出料口，且块状球化剂投放管9的下端延伸至球化包3内；所述球化剂喷吹装置包括球化剂喷枪，所述球化剂喷枪贯穿并固定在压力罩2的上端。

如图1-2所示，所述压力罩2与箱体1为一体化结构；所述箱体1的侧壁与箱体1的底板借助第一密封装置构成密闭连接，所述箱体1的底板上铺设有耐火砖10；所述球化装置还包括夹持装置11，所述夹持装置11 为伸缩式机构，其伸缩端与夹持板连接，所述夹持板通过夹持装置11与压力罩2可分离接触，当夹持装置11伸缩，使夹持板与压力罩2接触时，控制压力罩2、箱体1与所述气密封闭空间6内充气或球化反应压力产生时的相对运动；所述充气阀4与安全控压装置5固定设置于压力罩2上部。

如图5所示，所述第一密封装置包括密封圈12和挡板13，所述箱体1 的底板上表面设有密封槽，所述密封圈12固定在密封槽内，所述箱体1的侧板嵌置于密封圈12内，所述挡板13一端与箱体1的侧板内壁固定连接、另一端与底板上的耐火砖10紧密连接。

如图6所示，所述第一密封装置包括密封圈12和挡板13，所述箱体1 的底板边沿设有凸起14，凸起14内侧设有密封槽，所述密封圈12固定在密封槽内，所述箱体1的侧板侧面与密封圈12紧密连接，所述挡板13一端与箱体1的侧板内壁固定连接、另一端与底板上的耐火砖10紧密连接。

如图3-4所示，所述箱体1为一体化结构并位于地面15以下；所述压力罩2与箱体1借助第二密封装置构成密闭配合，所述第二密封装置包括裙挡16和压件17，所述压力罩2下边缘均向外凸起设置有上裙边，所述箱体1上边缘向外凸起设置有下裙边，所述下裙边内嵌有密封圈12，所述上裙边、下裙边和密封圈12构成裙挡16。所述压件17为U型杆或液压缸；所述U型杆一端借助固定座转动连接在地面15上、末端与压力罩2的上裙边相抵触；所述液压缸一端借助支撑机构垂直固定在地面15上、活塞杆末端与压力罩2的上裙边相抵触；所述充气装置4与安全控压装置5固定设置于箱体1上。

所述箱体1下部固定连接有行走机构19，所述行走机构19设置于地面上部，用于将箱体1上部装有铁水的球化包3运输至所述压力罩2空间位置下端，由起升装置将压力罩2与箱体1组合。

所述起升装置包括连接在压力罩2上端两侧的吊绳20，所述吊绳20 的上端连接有吊耳，所述吊耳的上端连接有起吊设备。

一种有压球化装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、运输装有待球化铁水的球化包3至箱体1内部；

S2、将压力罩2与箱体1密封，或箱体1底部进行密封；

S3、充气装置充入惰性气体，压力升到规定压力后，向球化包3内加入球化剂，惰性气体和镁蒸气会使气密封闭空间6形成的球化仓内压力迅速上升达到工艺要求的压力，安全控压装置5维持气密封闭空间6内压力达到工艺要求；镁蒸气压提高，镁沸点上升，不再出现剧烈的沸腾，球化反应平稳进行；

S4、球化处理结束后安全控压装置5泄压，分离压力罩2与箱体1或打开箱体1；

S5、运走球化包3。

具体实施时：

实施例1：预建压力方式，如图1所示，装好待球化铁水的球化包3 放到箱体1的底座上，随行走机构19移动到箱体1侧板下方，放下箱体1、压力罩2和喷枪，箱体1侧板底部嵌入到密封圈12内后，压紧机构11压到压力罩2上方，打开喷枪载气或充气阀4充入惰性气体，压力升到规定压力后，喷枪在载气的作用下喷出的颗粒状球化剂(一般为钝化镁颗粒)，惰性气体和镁蒸气会使气密封闭空间6形成的球化仓内压力迅速上升达到工艺要求的压力，一般为5～7bar，超过设定压力后安全控压装置5接通维持球化仓内压力达到工艺要求。镁蒸气压提高，镁沸点也相应上升，不再出现剧烈的沸腾，球化反应平稳进行。球化处理结束后打开充气阀4泄压，提起压紧机构11，然后升起压力罩2，开动行走机构19，吊走球化包3。

实施例2：自建压力方式，如图2所示，装好待球化铁水的球化包3 放到箱体1的底座上，随行走机构19移动到箱体1侧板下方，放下箱体1 和压力罩2，箱体1侧板底部嵌入到密封圈12内后，压紧机构11压到压力罩2上方，放下装有块状球化剂(一般为金属镁块)压入装置，金属镁等与铁水7接触后迅速汽化，镁蒸气会使球化仓内压力迅速上升达到工艺要求的压力；期间球化仓内压力通过安全控压装置5维持调节达到工艺要求。球化处理结束后打开充气阀4泄压，提起压紧机构11，然后升起压力罩2，开动行走机构19，吊走球化包3。

实施例3-4，固定式装置，如图3-4所示，相较于实施例1和2可用行走机构19移动的球化装置，实施例3-4为固定式压力下球化处理装置，压力下球化处理装置固定在地坑中，通过压件17压紧密封，球化包3放置在仓内通过充气阀4和安全控压装置5调节压力，加入球化剂进行球化反应，球化反应完毕后泄压打开压力罩2，吊出球化包3完成后续工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有压球化装置，其特征在于：包括箱体(1)、压力罩(2)、起升装置、加料装置、球化包(3)、充气装置和安全控压装置(5)；所述压力罩(2)与箱体(1)密封连接，压力罩(2)与箱体(1)内部形成气密封闭空间(6)；所述起升装置与压力罩(2)可拆卸连接，控制压力罩(2)与箱体(1)之间的组合与分离；所述压力罩(2)与箱体(1)内壁均设有耐火材料；所述球化包位于箱体(1)内部，所述球化包(3)内为铁水(7)，所述铁水(7)为待球化铁液或球化中的铁液；所述加料装置(8)位于压力罩(2)上，所述加料装置(8)穿过压力罩(2)向球化包(3)内的铁水(7)中加入球化剂；所述充气装置借助充气阀(4)与气密封闭空间(6)相连通；所述安全控压装置(5)与气密封闭空间(6)相连通。

2.根据权利要求1所述一种有压球化装置，其特征在于：所述加料装置(8)为球化剂投放装置或球化剂喷吹装置；所述球化剂投放装置包括在压力罩(2)上端贯穿固定的块状球化剂投放管(9)，所述块状球化剂投放管(9)的下端设有出料口，且块状球化剂投放管(9)的下端延伸至球化包(3)内；所述球化剂喷吹装置包括球化剂喷枪，所述球化剂喷枪贯穿并固定在压力罩(2)的上端。

3.根据权利要求1或2所述一种有压球化装置，其特征在于：所述压力罩(2)与箱体(1)为一体化结构；所述箱体(1)的侧壁与箱体(1)的底板借助第一密封装置构成密闭连接，所述箱体(1)的底板上铺设有耐火砖(10)；所述球化装置还包括夹持装置(11)，所述夹持装置(11)为伸缩式机构，其伸缩端与夹持板连接，所述夹持板通过夹持装置(11)与压力罩(2)可分离接触，当夹持装置(11)伸缩，使夹持板与压力罩(2)接触时，控制压力罩(2)、箱体(1)与所述气密封闭空间(6)内充气或球化反应压力产生时的相对运动；所述充气阀(4)与安全控压装置(5)固定设置于压力罩(2)上部。

4.根据权利要求3所述一种有压球化装置，其特征在于：所述第一密封装置包括密封圈(12)和挡板(13)，所述箱体(1)的底板上表面设有密封槽，所述密封圈(12)固定在密封槽内，所述箱体(1)的侧板嵌置于密封圈(12)内，所述挡板(13)一端与箱体(1)的侧板内壁固定连接、另一端与底板上的耐火砖(10)紧密连接。

5.根据权利要求3所述一种有压球化装置，其特征在于：所述第一密封装置包括密封圈(12)和挡板(13)，所述箱体(1)的底板边沿设有凸起(14)，凸起(14)内侧设有密封槽，所述密封圈(12)固定在密封槽内，所述箱体(1)的侧板侧面与密封圈(12)紧密连接，所述挡板(13)一端与箱体(1)的侧板内壁固定连接、另一端与底板上的耐火砖(10)紧密连接。

6.根据权利要求1或2所述一种有压球化装置，其特征在于：所述箱体(1)为一体化结构并位于地面(15)以下；所述压力罩(2)与箱体(1)借助第二密封装置构成密闭配合，所述第二密封装置包括裙挡(16)和压件(17)，所述压力罩(2)下边缘均向外凸起设置有上裙边，所述箱体(1)上边缘向外凸起设置有下裙边，所述下裙边内嵌有密封圈(12)，所述上裙边、下裙边和密封圈(12)构成裙挡(16)。

7.根据权利要求6所述一种有压球化装置，其特征在于：所述压件(17)为U型杆或液压缸；所述U型杆一端借助固定座转动连接在地面(15)上、末端与压力罩(2)的上裙边相抵触；所述液压缸一端借助支撑机构垂直固定在地面(15)上、活塞杆末端与压力罩(2)的上裙边相抵触；所述充气阀(4)与安全控压装置(5)固定设置于箱体(1)上。

8.根据权利要求4或5所述一种有压球化装置，其特征在于：所述箱体(1)下部固定连接有行走机构(19)，所述行走机构(19)设置于地面上部，用于将箱体(1)上部装有铁水的球化包(3)运输至所述压力罩(2)空间位置下端，由起升装置将压力罩(2)与箱体(1)组合。

9.根据权利要求1所述一种有压球化装置，其特征在于：所述起升装置包括连接在压力罩(2)上端两侧的吊绳(20)，所述吊绳(20)的上端连接有吊耳，所述吊耳的上端连接有起吊设备。

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