一种球化处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种大型合金球铁轧辊球化过程中使用的球化装置，尤其是一种球化处理装置，属于冶金技术领域。

背景技术：

近几年，随着球墨铸铁的技术的进步，合金球铁轧辊发展成为一种耐磨铸件产品，应用范围广泛，其生产工艺一般为合理的设计化学成分及加入量，在冶炼及浇注过程中，需要对钢液进行球化处理，改善合金钢液的球化率，目前常用的球化方式为：冲入法、型内球化处理法、过流球化处理法、压入法。最为普遍应用的是冲入法，此方法常用稀土镁硅铁合金作为球化剂，但是随着温度的升高，球化反应状况越激烈，会出现强烈的镁光、铁水的飞溅、甚至造成大量的烟雾，使劳动环境非常恶劣，因此，研究者不断研究新型的球化处理方法。

而目前，大型合金球体轧辊采用的球化处理方式为压入法，可以避免传统的冲入法球化处理方式造成的烟雾，大大改善了劳动环境，同时能够提高球化率和球化均匀性，此种球化处理方法需要设计填装球化剂的装置，现有的球化处理装置在压入铁水后，在球化过程中因球化剂颗粒不均匀，被铁水包裹后熔化慢，积聚形成团状上升到铁水液面，而造成如下的质量问题：1、因球化剂是发热剂，不均匀的熔化造成铁水温度不均匀，最终影响轧辊的结晶过程，影响最终的组织；2、影响碳化物的硬质形态与分布情况，轧辊的硬度均匀性差，轧辊容易出现质量事故；3、轧辊的切分刃在机加过程中容易出现质量问题，会出现掉块和剥落；4、造成使用成本提高，生产效率降低。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种球化处理装置，能够确保球化剂在铁水中快速均匀的熔化，改善球化效果，使碳化物下降，提高硬度的均匀性，同时本装置具备结构简单，操作方便等优势。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种球化处理装置，其特征在于：包括压坨、球化处理包以及连接在压坨与球化处理包之间的压入杆，所述球化处理包为上大下小的倒圆锥体，锥度为a，球化处理包上表面开设加料孔和便于压入杆伸到球化处理包内腔的通孔，所述的通孔位于球化处理包上表面中心位置，所述的压入杆下端从通孔伸到球化处理包底，并固定连接于球化处理包底，压入杆的上端固定连接于压坨的下表面。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：球化处理包的上、下表面采用圆形钢板、侧面采用若干根圆钢按一定间距围成的，球化处理包的内侧面紧贴圆钢设置内衬，所述圆钢的上端焊接于球化处理包上表面的内侧、圆钢的下端焊接于球化处理包下表面的内侧。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：球化处理包的上表面的直径大于下表面直径的10%，其厚度均为10mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：圆钢的直径为15mm，高度为球化处理包下表面直径的2倍，圆钢之间的间距为150mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：内衬采用0.5mm厚的钢板。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：压入杆为直径80mm的圆钢，压入杆上端距球化处理包上表面的距离为1050mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：加料孔数量为2个，对称分布于通孔的两侧，所述加料孔的圆心与通孔的圆心位于同一条直线上，其中加料孔的直径为80mm。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：压坨下端面的中心位置设置用于插接压入杆的圆孔，压入杆与压坨圆孔之间为间隙配合。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型设计的球化处理装置中的球化处理包为上大下小的倒圆锥体，且合理的设计球化处理包的上表面、下表面的直径以及高度，使球化处理包具有较大的侧面积和锥度，增大了球化剂与铁液接触面积，阻碍球化剂的上浮时间，实现球化均匀的效果。

采用了80mm的圆钢作为压入杆，避免压入铁水过程中由于铁水浮力造成球化处理包变形、开裂、上浮，进一步保证了球化处理的均匀性、防止出现石墨球异化现象。

内衬采用了0.5mm厚的钢板，熔化时间短，确保球化处理包内球化剂在较短的时间与铁水接触，避免了铁水温度变化对球化效果的影响。

对加料孔的大小进行了设计，目的为了控制球化剂的颗粒度，避免球化剂的颗粒度过大，造成的球化时间过长，球化时间不足，致使铸件形成缺陷。

附图说明

图1是本实用新型球化装置的主视图；

图2是本实用新型球化装置的俯视图；

其中，1、压坨，2、球化处理包，3、压入杆，4、加料孔，5、通孔，6、圆钢。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1所示，一种球化处理装置，包括压坨1、压入杆3、球化处理包2，压入杆3用于连接压坨1和球化处理包2，压入杆3采用直径为80mm的圆钢，直径越大重量越大，可以避免球化处理包受到铁水浮力的影响漂浮，造成球化反应时间短，球化效果不均匀等现象，球化处理包2为上大下小的倒圆锥体，锥度为a，其值根据球化处理包的上下面直径之差与高度的比值计算得到的，约为0.05，球化处理包2的上、下表面采用圆形钢板、侧面采用若干根圆钢6按一定间距围成的，球化处理包的内侧面紧贴圆钢设置内衬，所述圆钢6的上端焊接于球化处理包2上表面的内侧、圆钢6的下端焊接于球化处理包2下表面的内侧。球化处理包2的上下表面均采用厚度为10mm的圆形钢板，上表面的直径大于下表面直径的10%，侧面圆钢6的直径采用15mm，高度为球化处理包下表面直径的2倍，圆钢之间的间距为150mm，保证了侧面的稳固性，采用150mm的间距为后续球化处理过程中，球化剂与铁液的充分均匀性接触提供了基础，内衬采用0.5mm厚的钢板，可以保证熔化时间短，确保球化处理包内球化剂在较短的时间与铁水接触，避免了铁水温度变化对球化效果的影响。

球化处理包2上表面开设加料孔4和便于压入杆伸到球化处理包内腔的通孔5，所述的通孔5位于球化处理包2上表面中心位置，所述的压入杆3下端从通孔5伸到球化处理包2下表面，并固定连接于球化处理包下表面的内侧，压入杆3的上端固定连接于压坨1的下表面。

加料孔4数量为2个，对称分布于通孔5的两侧，所述加料孔4的圆心与通孔5的圆心位于同一条直线上，其中加料孔4的直径为80mm。对加料孔4的大小进行了设计，目的为了控制球化剂的颗粒度，避免球化剂的颗粒度过大，造成的球化时间过长，球化时间不足，造成铸件形成缺陷。

压坨1与压入杆3之间的连接采用是间隙配合，压坨下端面的中心位置设置用于插接压入杆的圆孔，压入杆的外壁紧贴压坨下端面上圆孔，这样保证两者之间的稳固性。

为了进一步的提高稳固性，可以采用螺纹连接，即压入杆3的上部分设置外螺纹，相应的压坨1的下端面的中心位置设置内螺纹直孔，两者通过螺纹连接实现固定。

工作原理或者使用方法：首先将压入杆3插入球化处理包2中，球化处理包2下表面与压入杆3通过焊接的方式进行固定，然后压入杆3的上端可以用间隙配合或者螺纹连接的任一方法进行固定，用天车对球化处理装置进行移动，将球化处理装置放置于铁水中，其中压坨1的重量是球化处理包2重量的5倍以上，增加施加在球化处理包2上的压力，使压力大于球化处理包受到的浮力，首先薄钢板熔化，由于球化处理包2采用带有锥度的圆柱体，球化处理包2内球化剂同铁水接触面大，熔化时间短，同时带有锥度侧面阻碍球化剂上浮，压入杆贯穿锥形球化处理包，避免压入铁水过程中由于铁水浮力造成球化处理包变形、开裂，达到球化均匀，将球化时间控制在3-5分钟内，待球化反应完成之后，指挥天车移动，将球化处理装置移走。