[发明专利]铸铁球化处理方法及其装置

说明书

本发明是一种利用纯镁做球化剂的铸铁球化处理方法和为实现该方法而设计的铸铁球化处理装置，可应用于球墨铸铁的生产。

现在，用镁合金、纯镁生产球墨铸铁已非常普遍。在国内广泛使用的冲入法，是采用稀土镁或硅铁镁合金做为球化剂生产球墨铸铁，该法加入球化剂量大，影响铁水温度大，成本也高;压力加镁法和瑞士的GF法都是采用纯镁做为球化剂生产球墨铸铁，但压力加镁法需要在装置中设置加镁杆和加镁钟罩，吸收铁水热量大，降低了铁水温度，影响铁水的流动性，该法由于镁块熔化、气化速度快，而镁的吸收速度慢，因而容易形成镁液漂浮，造成镁吸收率低，影响球墨铸铁质量，且具有操作笨重、不安全的问题;GF法将加镁器设置在铁水包内，并采用了转包工艺，但在加镁处理中仍有大量含镁的烟尘逸出，降低镁的吸收率，并且用该法一次处理的铁水不能满足大型铸件的需要。

本发明的任务是提供一种加镁量少、镁的吸收率高、成本低、一次处理铁水量大、球化效果好、操作简便、省力、安全的铸铁球化处理方法和使用该方法的铸铁球化处理装置。

本发明的铸铁球化处理方法是：镁块（8）放在包盖内，包盖（5）的包壁（6）用耐火砖砌成，镁块（8）与包壁之间的缝隙用耐火材料（7）冲实，使镁块只一个面能与铁水接触，在进行球化处理时，将包盖（5）与铁水包（18）锁紧，利用转包机构将铁水包（18）翻转180度，使铁水接触镁，待镁块完全熔化、气化后再反复翻转两次以上，当包内镁蒸气压为零时，打开包盖，将铁水翻入普遍铁水包内，冲入二倍的原铁水，同时进行一次孕育处理，十秒钟后，即可加入聚渣剂，清除铁水表面渣子，进行浇注和二次孕育处理。

本方法可以根据实际需要增大或缩小镁块与铁水接触面的面积，进而控制镁块熔化和气化的速度。

以上所述的用以冲实镁块（8）和耐火砖砌成的包壁（6）之间缝隙的耐火材料可以是溃散性好的树脂砂或水玻璃砂，以阻隔铁水与镁块的其它几面接触和保证包盖便于清理反复放镁利用。

为使用本发明的铸铁球化处理方法而设计的装置，主要具有通常的铁水包（18）和包盖（5）结构，为实现铁水包（18）的转包工艺，在铁水包旁设有一个转包机构。转包机构是由转包支架和装在转包支架上的转包齿轮（19）及转包油缸（21）控制的转包齿条（20）组成，铁水包用轴键连接组合转包齿轮（19）。

为减少球化处理时锁紧包盖的劳动强度，增大锁紧包盖工作和转包工艺的安全性，本铸铁球化处理装置可以在吊运包盖支架上设置一套机械手装置，以此来完成吊运包盖、锁紧包盖、开启包盖三项工作。本铸铁球化处理装置的机械手机构是吊运包盖支架上的升降油缸（22）上的吊杆（14）通过锁紧油缸（15）连接一个卡紧油缸（2）和三个伸张油缸（1）以及分别受三个伸张油缸控制的三个拉紧杆（4），拉紧杆（4）头端呈倒“T”字结构，上中部通过转轴（16）连接臂杆（17），并且每个拉紧杆（4）上还具有一个吊包盖爪子（3），包盖（5）与铁水包（18）的端口翻边上对应着拉紧杆的倒“T”字头结构具有相应的凹槽，包盖上部对应着拉紧杆上的吊包盖爪子也具有相应的吊包结构。

本铸铁球化处理装置的转包油缸、升降油缸、锁紧油缸、卡紧油缸和伸张油缸都有相应的控制系统。为了在球化处理时掌握镁块熔化，气化的情况，本装置还设置了一套检测铁水包内镁蒸气压力的监测机构。本装置的铁水包具有耐火砖壁和一层打结的耐高温砂衬（11）。包壳四周开有许多有规则的透气孔（13），控制镁蒸气的方向和排除可能的水蒸气，以降低包内压力。在包盖（5）和铁水包的接口处可垫有一圈密封泥圈（12），增强密封效果。需要特别说明的是，在翻转铁水包之前。为防止发生意外，仍须加设安全罩。

镁的熔化、气化速度与铁水的温度及镁块与铁水的接触面积成正比，而镁的吸收率与镁的熔化、气化速度成反比，这正是本发明的原理。使用本发明的铸铁球化处理方法及使用该方法的铸铁球化处理装置可以使镁的吸收率高达90%以上，实际生产中的加镁量只需0.15～0.20%就够了。本发明还采用机械手代替人工来完成吊运包盖、锁紧包盖、开启包盖的工作，所以，铸铁球化处理装置具有加镁量少。镁的吸收率高、生产成本低，一次处理的铁水量大、球化效果好和操作简便、省力、安全的优点，这是现有的铸铁球化处理方法不能比拟的。

图1是铸铁球化处理装置包盖、铁水包及机械手锁紧包盖和铁水包状态剖面结构示意图。

图2是机械手锁紧包盖和铁水包前的剖面结构示意图。

图3是机械手机构的俯视结构示意图。

图4是图3的A-A向结构示意图。

图5是图4的B-B剖面结构示意图。