[发明专利]加镁处理铁的铸造方法及设备

说明书

本发明涉及加镁处理铸铁的铸造方法，允许对和铸造设备相连通的气体管道内冷凝的镁安全的进行氧化，并涉及实现这个方法的设备。

用于铸造铸铁（灰铁）和可锻铸铁的压缩活性气体铸造设备一般为公众所熟悉并且被广泛地应用。这种铸造设备，在很小的程度上也被用来铸造加镁处理的铸铁。很多情况下，这些铸造设备采用混合操作，即铸铁或可锻铸铁和加镁处理的铁可以进行铸造。

用这种型式的压缩气体铸造设备铸造时，需要精确控制炉子压力，意思是压力是通过有小截面的控制装置来增加或减少。大家已经知道，由于从炉子流出的惰性气体的迅速冷却，镁就会冷凝并沉积在控制和调节系统的管子上，特别是流体通道狭窄的地方，例如在阀内，小孔径等，特别是所铸造的镁处理铁在总的铁的体积中占很大比例时，情况更为严重。由于它们高度的易燃性和爆炸倾向性，当设备定期清理和修理时，这些沉积物对维护人员来说意味着对安全的危险。在维护和清理工作时，如果要把沉积镁的部分除去的话，这种危险更特别存在，特别厚的沉积会导致爆炸。因此，不允许形成这些厚沉积层。这种厚沉积只有其外部复盖层能够被氧化。一旦复盖层被除去，会产生爆炸。

因此，本发明的一个目的是提供一种加镁处理铁的铸造方法，使得和铸造设备连通的被镁污染的管道和阀系统可以安全的清理，该方法甚至在铸造过程中也是有效的。

另一个目的是提供一种设备，该设备可以可控制，使得在铸造设备的管道中镁的沉积是安全的，可以被清理。

简短地说，本发明包括在铸造设备中铸造加镁处理铁的方法，铸造设备用压缩气体进行操作。该型式的设备具有铸造炉，把惰性气体在压力下输送到铸造炉的管道系统，从铸造炉返回排气管道系统的惰性气体中含有大量的镁。限制惰性气体使之流回到管道系统的选择的限定部分去。因此从气体中冷凝的镁被限制在选定的部分，从而在管道系统的选定部分上周期性地对冷凝的镁进行氧化不致中断铸造过程。

另一方面，本发明包括一种铸造设备，用于在压缩的惰性气体的气氛中对加镁处理的铁进行铸造。该设备包括铸造炉，把惰性气体输送到铸造炉的进气管，感测炉内熔料液面并产生输送管压力控制信号的液面传感器装置，从炉内把惰性气体排出的排气管，进气管上防止气体从炉内流入进气管的单向阀，以及氧化气体管，它和排气管连接，因此，排气管内冷凝的镁可以用周期性流过排气管的氧化性气体来氧化，而不致中断铸造过程。

为了充分理解，根据本发明是如何实现这些目的和其他目的，下面将参照附图详细描述本发明的一个特别有利的实施方案，附图构成本说明书的一部分。附图表示了一个压缩活性气体铸造设备的示意图。在附图中，点划线代表输送氧化性气体的管道，实线代表输送惰性气体的管道，而虚线代表电气连接线。

如图中所示，铸造设备采用一个铸造炉25，铸造炉接受铸造原料并把熔化材料排入铸模，这是以传统方式，例如通过打开和关闭一个控制塞进行的，图中未示。

为了控制铸造炉25中熔料的液面高度，通过进气管1把惰性气体，例如氮气导入。液面控制机构包围在假想线内并用标号2来标明，它包含有液面传感器3，调压阀4及其调节件5（如调节马达），和容积增大阀6，容积增大阀和调压阀4有操作联系。容积增大阀6直接串联在进气管1上，其前面有限压阀7和截止阀8。调压阀4的位置和阀6与阀7之间的进气管部分并联。液面传感器3和调节件5之间的电气控制连接线用导线9来提供。截止阀8当电流被断开时或当紧急开关被断路时，就被启动到其关闭位置，在管1中中止惰性气体的流通。

单向阀10安装在进气管1上，以防止在铸造炉中已被镁所污染的隋性气体的回流。这样，单向阀是在炉子和进气管上的元件4-8之间。排气管11在单向阀10和炉子之间与进气管连接，排气管在炉子和排气管出口之间包含两个动力控制截止阀20和21。多位排气滑阀12安放在排气管11的靠近出口处，阀12有节流通道13，气流通过时被节流小孔所抑制，还有自由通道14，气流通过时不受约束。排气阀12可以用调节机构15来移动，使孔13或14位于通向排气管11出口的气流通道上。

调节机构15是由电磁阀16所控制的气动活塞气缸装置。排气管11和氧化性气体管17连接，后者在截止阀20和21之间把氧化性气体，最好是压缩空气输送到排气管中。单向阀18安装在氧化性气体管上以防止惰性气体进入管17中。氧化气体管上的阀19控制压缩空气向排气管11的流入，阀19最好是电磁阀。

截止阀20和21分别通过动力控制阀20a和21a和管17连接。而调节机构15通过电磁阀16和管17连接，因此用来氧化镁的压缩空气同时用作上述开关元件的控制介质。