球墨铸铁球化用铁水包的制作方法

1.本技术涉及球墨铸铁生产技术领域，尤其涉及一种球墨铸铁球化用铁水包。


背景技术：

2.球墨铸铁是20世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂、强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。
3.球墨铸铁的生产工艺相对复杂，目前球墨铸铁的球化处理工艺步骤所使用的铁水包一般为堤坝式铁水包。图1为现有技术中的堤坝式铁水包的结构图。如图1所示，堤坝式铁水包010的包底筑有堤坝011，将包底分隔出球化室012和铁水缓冲室013。
4.这种铁水包010由于包底筑有堤坝011，制作难度较大，并且在倾倒铁水时存在一部分铁水留在堤坝011处(即留在球化室012内)，铁水不易倒净，维护成本较高。


技术实现要素：

5.本技术提供一种球墨铸铁球化用铁水包，结构简单，便于制作，球化效果更好，更易向外倾倒铁水。
6.为解决上述技术问题，本技术采用以下的技术方案：
7.一种球墨铸铁球化用铁水包，包括铁水包主体、球化剂层、孕育剂层、覆盖层和盖板，所述铁水包主体内设有顶部开口的容纳室，所述容纳室的底部呈半球形，所述球化剂层设置于所述容纳室的底部，所述孕育剂层设置于所述容纳室内且位于所述球化剂层的上方，所述覆盖层设置于所述容纳室内且位于所述孕育剂层的上方，所述覆盖层的边沿抵接于所述容纳室的内壁，所述盖板设置于所述容纳室内且位于所述覆盖层的上方，所述盖板的边沿抵接于所述容纳室的内壁。
8.相比于现有技术，该铁水包包括铁水包主体，铁水包主体内设有容纳室，容纳室的底部大体呈半球形，结构简单，便于制作。容纳室内自下至上依次设有球化剂层、孕育剂层、覆盖层和盖板，向容纳室添加铁水后，铁水由于盖板和覆盖层的作用，不会立即与球化剂、孕育剂接触，延缓了反应时间，球化效果更好，球化率更高。球化反应结束后向外倾倒铁水时，半球形的容纳室底部不会留存铁水，使铁水更易倾倒干净。
9.在本技术的一实施例中，所述覆盖层为球墨铁屑。
10.在本技术的一实施例中，所述覆盖层的厚度为50mm至100mm。
11.在本技术的一实施例中，所述盖板由球墨铸铁制成。
12.在本技术的一实施例中，所述盖板的厚度为15mm至20mm。
13.在本技术的一实施例中，所述球化剂层的重量占所述容纳室内注入铁水的重量的1.0％至1.2％。
14.在本技术的一实施例中，所述孕育剂层的重量占所述容纳室内注入铁水的重量的0.8％至1.0％。
15.在本技术的一实施例中，所述铁水包主体的顶部设有倒液口。
16.在本技术的一实施例中，还包括吊杆组件，所述铁水包主体的外壁设有转轴，所述转轴沿所述铁水包主体的径向延伸，所述吊杆组件与所述转轴转动连接。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为现有技术中的铁水包过其轴线的剖视图；
19.图2为本技术一实施例提供的球墨铸铁球化用铁水包的立体图；
20.图3为本技术一实施例提供的球墨铸铁球化用铁水包过其轴线的剖视图；
21.图4为图3中a处的局部放大图。
22.附图标记：
23.100、铁水包主体；110、容纳室；120、倒液口；130、转轴；200、球化剂层；300、孕育剂层；400、覆盖层；500、盖板；600、吊杆组件。
具体实施方式
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。
25.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.首先对本技术的名词进行解释：
29.球化处理，可以使球状铸铁中的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性。其综合力学性能接近于钢，因其铸造性能好，成本较低生产方便，在工业中得到了广泛应用。生产球墨铸铁时需要进行球化处理，即向铁水中加入一定量的球化剂和孕育剂，以获得细小均匀分布的球状铸铁。
30.球化剂是一种可促进球墨铸铁中石墨结晶成球形的添加剂，例如以镁为球化元素
的球化剂：纯镁金属、镍镁合金和铜镁合金等。
31.孕育剂是一种可促进石墨化，减少白口倾向，改善石墨形态和分布状况，增加共晶团数量，细化基体组织的添加剂，在孕育处理后的短时间内 (约5至8分钟)有良好的效果。
32.图2为本技术一实施例提供的球墨铸铁球化用铁水包的立体图。图3 为本技术一实施例提供的球墨铸铁球化用铁水包的俯视图。图4为图3中 a处的局部放大图。
33.本技术的实施例提供一种球墨铸铁球化用铁水包，如图2和图3所示，包括铁水包主体100、球化剂层200、孕育剂层300、覆盖层400和盖板 500，其中铁水包主体100用于盛放需进行球化处理的铁水，球化剂层200 和孕育剂层300是用于促进石墨结晶的添加剂，覆盖层400和盖板500用于隔离铁水。
34.铁水包主体100内设有顶部开口的容纳室110，容纳室110的底部呈半球形，无需筑堤坝，结构简单。一般地，铁水可沿图3中的a方向缓慢注入到容纳室110内。
35.如图4所示，球化剂层200设置于容纳室110的底部，孕育剂层300 设置于容纳室110内且位于球化剂层200的上方，覆盖层400设置于容纳室110内且位于孕育剂层300的上方，覆盖层400的边沿抵接于容纳室110 的内壁，使铁水不易与球化剂层200、孕育剂层300接触，盖板500设置于容纳室110内且位于覆盖层400的上方，盖板500的边沿抵接于容纳室 110的内壁，同样使铁水不易与球化剂层200、孕育剂层300接触。
36.进入容纳室110的铁水被盖板500和覆盖层400隔离，铁水需将盖板 500和覆盖层400熔化一部分才能与球化剂层200、孕育剂层300接触，避免了铁水过早地与球化剂层200、孕育剂层300接触而发生剧烈反应，从而减少球化效果不良的情况，使得最终得到的球墨铸铁具备高强度、良好的塑性和耐磨性等优良特性。
37.另外，通过延缓铁水与球化剂层200、孕育剂层300接触的时间，使得铁水包内能够注入的铁水更多，使得铁水对球化剂和孕育剂的吸收更加充分，提高了铁水对球化剂和孕育剂的吸收率，从而可适当减少球化剂和孕育剂的用量，降低生产成本。
38.相比于现有技术，该铁水包包括铁水包主体100，铁水包主体100内设有容纳室110，容纳室110的底部大体呈半球形，结构简单，便于制作。容纳室110内自下至上依次设有球化剂层200、孕育剂层300、覆盖层400 和盖板500，向容纳室110添加铁水后，铁水由于盖板500和覆盖层400 的作用，不会立即与球化剂层200、孕育剂层300接触，延缓了反应时间，球化效果更好，球化率更高。球化处理结束后向外倾倒铁水时，半球形的容纳室110底部不会留存铁水，使铁水更易倾倒干净。
39.由于该铁水包用于球墨铸铁的球化处理，为了避免增加球墨铸铁内的杂质，在一些实施例中，覆盖层400为球墨铁屑，使得覆盖层400被熔化后得到的是球墨铸铁，不会引入其他杂质，使用效果很好。
40.在一些实施例中，覆盖层400的厚度为50mm至100mm。相比于厚度小于50mm的情况，此范围的厚度较大，使得铁水熔化覆盖层400需要的时间更多，对铁水的延缓作用更大，避免铁水过早与球化剂层200、孕育剂层300接触；相比于厚度大于100mm的情况，此范围的厚度较小，使得覆盖层400的材料较少，降低材料成本。
41.同理，为了避免增加球墨铸铁内的杂质，在一些实施例中，盖板500 由球墨铸铁制成，使得盖板500被熔化后得到的是球墨铸铁，不会引入其他杂质，使用效果很好。
42.在一些实施例中，盖板500的厚度为15mm至20mm。相比于厚度小于15mm的情况，此
范围的厚度较大，使得铁水熔化盖板500需要的时间更多，对铁水的延缓作用更大，避免铁水过早与球化剂层200、孕育剂层 300接触；相比于厚度大于20mm的情况，此范围的厚度较小，使得盖板 500的材料较少，降低材料成本。
43.为了使铁水能够达到较好的球化效果，在一些实施例中，球化剂层200 的重量占容纳室110内注入铁水的重量的1.0％至1.2％。在现有技术中，球化剂的含量一般在1.3％至1.5％，本技术的实施例通过延缓铁水与球化剂层200接触的时间，提高了铁水对球化剂的吸收率，从而使得球化剂的用量可适当减少，即球化剂的重量比适当降低。
44.同理，在一些实施例中，孕育剂层300的重量占容纳室110内注入铁水的重量的0.8％至1.0％。在现有技术中，孕育剂的含量一般在1.0％至 1.2％，本技术的实施例通过延缓铁水与孕育剂层300接触的时间，提高了铁水对孕育剂的吸收率，从而使得孕育剂的用量可适当减少，即孕育剂的重量比适当降低。
45.为了便于将球化处理后的铁水倒出到其他容器内，避免铁水溢流，在一些实施例中，如图2和图3所示，铁水包主体100的顶部边沿设有倒液口120，倒液口120一般由两个导流板与铁水包主体100形成夹角形的斜口，便于铁水沿斜口倾倒，避免铁水从铁水包的顶部边沿溢流。
46.为了便于完成倾倒，在一些实施例中，如图2所示，该铁水包还包括吊杆组件600，铁水包主体100的外壁设有转轴130，转轴130沿铁水包主体100的径向延伸，吊杆组件600与转轴130转动连接，使得铁水包主体100可通过转轴130实现旋转，使得铁水从倒液口120流出进入其他容器内。需要说明的是，转轴130的延伸方向应大体与倒液口120倾倒方向垂直，这样铁水包主体100转动时才能使铁水顺利地从倒液口120处流出。
47.当然地，转轴130应为两个，且分别位于铁水包主体100的直径的两端，吊杆组件600与两个转轴130均转动连接，以实现对铁水包主体100 的吊装。吊杆组件600的顶部还应与其他部件连接，实现固定和支撑，在此不再详述。
48.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。