>[0053] 在型材的生产过程中，铁水由熔化炉注入浇包，再通过浇包注入保温炉，每隔一段 时间向保温炉注入一定量的铁水。这种情况下，保温炉内的铁水温度并不是恒定的，铁水的 温度随着时间逐渐降低，直到加入下一浇包的铁水。当保温炉内的铁水温度较高时，凝固 速率较慢，出结晶器后的铸坯层较薄，导致型材顶部向上凸起的程度较大；当保温炉内的铁 水温度较低时，凝固速率较快，出结晶器后的铸坯层较厚，型材顶部向上凸起的程度有所减 弱。因此，从结晶器出来后型材顶部上凸的程度是不同的，为了防止型材出现反而下凹的情 况，我们取：\ 。
[0054]图4所示为本发明石墨套横截面与下凹圆弧位置关系的示意图，取球墨铸铁的收 缩率为1%，由于待生产的型材的公称宽度a、公称高度b已知，所以：
[0055] 石墨套空腔的宽度
[0056] 石墨套空腔的高月
[0057] 由石墨套空腔的宽度、石墨套空腔的上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离 h，根据勾股定理得出石墨套空腔的上表面下凹圆弧所对应的半径&满足：
[0058]
[0059]其中，
[0060] Rj-hi,
[0061] ei为石墨套空腔的上表面未下凹部分的其中一端的长度。
[0062] 步骤3:加工引锭头
[0063] 通常引锭装置由两段组合而成，进入结晶器型腔内的一段称为引锭头，另一段称 为引锭杆。加工引锭装置时，首先加工出矩形引锭头（横截面如图5 (a)所示），然后将矩形 的引锭头进一步加工成顶部下凹其余三边不变的形状（横截面如图5(b)所示），引锭头的 横断面尺寸依型材横断面而定，具体参数为：
[0064]引徒头的宽度a2 =a「1，
[0065] 引锭头的高度b2=b「0.5，
[0066] 引锭头上表面下凹圆弧所对应的半径R2=R^
[0067] 引锭头上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离h2=hp
[0068] e2为引锭头的上表面未下凹部分的其中一端的长度，e2=ei_0.5。
[0069] 步骤4 :根据待生产型材的尺寸，通过步骤2得到的石墨套空腔的参数，通过步骤 3得到的引锭头的参数，制作相应的结晶器石墨套和引锭头装置，在铸铁水平连铸中完成型 材的生产，得到已经消除了鼓肚缺陷的型材。
[0070] 实施例
[0071] 待加工的球墨铸铁型材的宽度a= 180mm，高度b= 50mm。
[0072] 步骤1 :线性拟合
[0073] 将表1中的数据进行回归拟合，得到了以下回归预测方程：
[0074]c= -0. 046a-5. 62d+0. 052ad+7. 002
[0075] 步骤2 :加工石墨套
[0076] 已知型材宽度a=180mm、高度b=50mm，根据回归预测方程得出：c=12. 18mm， 2 h, = -e=8m.m〇 | 3
[0077] 又根据公式
，氏= Rfh"ef10mm，得出：
[0078]a!: 182mm，b!=50. 5mm，R!=414mm, 1^= 3961111110
[0079] 步骤3:加工引锭头
[0080]因为a2=a「1，b2=b「1，R2=R"H2=H"h2 =h"e2=e「0?5,得出：
[0081]a2= 181mm,b2=50mm，R2= 414mm,H2=396mm，h2= 8mm，e2= 9. 5mm〇
[0082] 按照上述计算得出的数据，加工新型石墨套和引锭装置，并在生产中得以应用，生 产出实物如图6所示，实验结果表明本发明消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法可 以在不降低生产效率的前提下有效解决鼓肚缺陷。
【主权项】
1. 消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，其特征在于，具体按照w下步骤实 施： 步骤1;对不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数进行线性拟合； 步骤2;根据步骤1中不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数加工石墨套； 步骤3 ;根据步骤2中的石墨套加工引锭头； 步骤4 ;在铸铁水平连铸中根据步骤2得到的石墨套和步骤3得到的引锭头完成型材 的生产。2. 根据权利要求1所述的消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，其特征在于， 所述步骤1中对不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数进行线性回归拟合，回归预测方程 为： C= -〇. 046a-5. 62d+0. 052ad+7.002, 其中，d=a/b为型材的宽高比，a为扁形球墨铸铁型材的公称宽度， b为扁形球墨铸铁型材的公称高度， C=s-b为扁形球墨铸铁型材的鼓肚量， S为每种规格的扁形球墨铸铁型材的鼓肚高度均值， 鼓肚高度为扁形球墨铸铁型材鼓起来的最高点到下表面的距离。3. 根据权利要求2所述的消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，其特征在于， 依所述步骤2加工石墨套，具体参数为： 取球墨铸铁的收缩率为1%， 石墨套空腔的宽度石墨套空腔的高度2 石墨套空腔的上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离hi=^c， 石墨套空腔的上表面下凹圆弧所对应的半径Ri满足：其中， Hi=Ri-hi， ei为石墨套空腔的上表面未下凹部分的其中一端的长度。4. 根据权利要求3所述的消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，其特征在于， 依所述步骤3加工引锭头，具体参数为： 引锭头的宽度32=a1-1， 引锭头的高度b2=bi-0. 5， 引锭头上表面下凹圆弧所对应的半径R2=Ri， 引锭头上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离h2=h1， 62为引锭头的上表面未下凹部分的其中一端的长度，e2=e1-0. 5。
【专利摘要】本发明公开了一种消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，具体按照以下步骤实施：步骤1：对不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数进行线性拟合；步骤2：根据步骤1中不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数加工石墨套；步骤3：根据步骤2中的石墨套加工引锭头；步骤4：在铸铁水平连铸中根据步骤2得到的石墨套和步骤3得到的引锭头完成型材的生产。本发明消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法在不降低生产效率的前提下有效解决了扁形球墨铸铁型材的鼓肚缺陷。
【IPC分类】B22D11/045, B22D11/20
【公开号】CN104923755
【申请号】CN201510310032
【发明人】张云鹏, 张甜甜, 刘永辉, 鄢顺才, 郭岚岚
【申请人】西安理工大学, 陕西华安铸铁型材有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月8日