专利名称：一种球化盖包的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铸造工艺过程中生产球墨铸铁使用的加盖球化处理包，具体地说是一种球化盖包。
背景技术：
球化处理包是铸造厂进行球墨铸铁生产时在炉前用于承接冲天炉或电炉铁液进行球化处理的铁水包，是一种具备球化处理、储存、运输或浇注功能的铁水包。球化处理是将镁或含镁的合金材料加入球化包的反应室内，其上覆盖孕育剂或其它合金材料，冲入高 温熔融铁液进行球化反应获得球铁铁水的工艺。反应过程中，由于镁的激烈爆发，容易产生镁光及烟气。目前所用的球化处理工艺有冲入法、喂丝法、盖包法、转包法(GF包)、压力加镁法、型内处理法等，盖包法镁的吸收率较高，光热辐射小，降温慢，操作环境好，铸造界普遍认为盖包法是现有几种球化处理工艺中比较好的一种。因其节能、环保、实用，在国外已得到普遍推广和应用，(据美国铸造协会熔炼委员会1989年的统计，77个铸造厂约有一半工厂使用盖包，1997年5月中国兵器工业总公司赴美国考察团在美国对七家以生产汽车球铁件为主的铸造厂进行考察，七家当中除一家球化处理既应用盖包又用转包(GF包)外，其余六家全部采用盖包法。)目前国内也有一些工厂已使用了十几年，取得了良好的效果，但坚持使用和用的好的仍只是少数几家，尽管这几年铸造界的专家、学者积极呼吁将盖包法球化工艺推广应用，但响应者仍为数不多，究其原因，其中有使用习惯的问题，但关键还是盖包本身结构仍有进一步需要完善的地方，对盖包的设计制作特别是包盖的密封、升降以及取放方式比较烦琐，如包盖开启和球化包挂吊是分开的，这无疑增加了操作上的不便和延长了球化周期，影响了盖包的使用效果以及推广应用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单，包盖与包体升降自如、密封性好、包盖与包体锥度自动定位，操作灵活方便，镁吸收率高，光热辐射小，温降小的球化处理包。为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下一种球化盖包，包括包体以及位于其上方的与之配合的包盖，包体上连接有门架，所述的门架包括铰接于包体两侧的吊杆和连接两吊杆顶部的横梁，包盖上与包盖拆卸式连接有包盖起吊装置，包盖起吊装置顶端连接吊环，包盖起吊装置与盖包间设有限位装置。上述的球化盖包，所述的包盖起吊装置为平衡吊，其包括设于门架内的平衡梁，平衡梁拆卸式连接包盖，平衡梁上端连接滑动吊杆，滑动吊杆上端连接吊环。上述的盖包，所述的滑动吊杆套设于横梁内，横梁上设有平衡吊到位限位装置。上述的盖包，所述的可拆卸方式为包盖两侧设有挂链，挂链的上端对应挂接于平衡梁上。上述的盖包，还包括有设于包盖两侧的导向轮，所述导向轮的轮轴固定在包盖上，导向轮安装固定位置分别贴在两个吊杆的前后面。[0010]上述的盖包，包盖的顶部两侧固定两根挂链与门架上的平衡吊上的平衡梁柔性连接。上述的盖包，门架横梁设有导向定位滑道，包体重心重合在滑道中心线上，平衡吊的滑动吊杆与门架横梁为滑动配合。本实用新型的工作原理及有益效果表现在本实用新型主要包括包体和包盖，包体和包盖配合以达到将包体盖严的目的，包盖与吊环相连接并通过限位装置进行限位，盖包先被提起，然后在限位装置的带动下再将包体提起，盖包球化、转运、倾注过 程中，吊环可以始终挂在起重行车吊钩上，包体与包盖连体，不需要二次挂钩和起吊，安全可靠。包盖上设有平衡杆和滑动吊杆，平衡杆中部连接吊环，两端可拆卸式连接包盖，滑动吊杆的上端连接吊环，结构简单安装方便，平衡杆两端承载盖包，平衡效果好。包体上端连接有横梁，横梁一方面可用于固定包体两侧的吊杆，另一方面滑动吊杆套设在横梁内，作为导向作用，同时，吊环吊起盖包时，吊环首先起吊滑动吊杆，滑动吊杆带动平衡杆和包盖上升，上升到极限时，平衡杆被横梁阻挡，此时横梁被吊起，从而整个盖包被吊起。平衡杆与包盖为可拆卸式连接，为方便拆卸本实用新型采用链条挂接的形式，安装及拆卸简单快速，满足盖包各阶段不同的需要，使盖包应用更简便，易于推广。包盖上设有导向装置一导向轮，包盖起吊以及下方通过导向装置定位精确。包体与包盖接触面为配合的光滑面，两者合拢时密封效果好，球化盖包在球化过程中，通过密封性改造和对包盖漏斗盆深度及流孔直径的控制使包内获得一定压力，防止镁光、镁蒸气从流孔及密封面溢出，提高了球化元素的吸收率，减少了氧化烧损，提高了铁液质量，降低了生产成本。铁液在运输过程中，包盖在包体上保持密封，无金属飞溅及光热辐射，降低了热损失，提高了安全性，改善了劳动条件。由于采用锥度定位，导向轮和滑道定向，包盖定位性好，密封效果好。均采用抗变形设计，包体上沿设锥度“U”型槽，槽内填实耐火材料，抗热变形及烧蚀能力强，保持密封性效果好。
图I为本实用新型一种自定位密封球化盖包结构示意图；图2为本实用新型包盖与包体密封状态示意及密封面局部放大剖视图；图3为本实用新型包盖流孔及包体包内容腔剖视示意图；图4为本实用新型球化处理前、后进行加料、扒渣以及浇注铁液前状态示意图；图5为本实用新型承接铁液进行球化处理以及转运状态示意图；图中，I、包体；2、吊杆；3、导向轮；4、包盖；5、挂链；6、平衡梁；7、横梁；8、滑动吊杆；9、小横梁；10、吊环；11、限位块；12、安全卡；13、减速机；19、包轴；21、轻质保温包盖。
具体实施方式
下面以具体实施方式
来对本发明创造进行详细描述如图1、3所示本实用新型由包体I和包盖4及其附属机构组成。[0028]包体I由钢制外壳内搪耐火材料形成包内容腔，包内容腔内修筑球化反应室，对面为缓冲或预处理室。包体I的外部设有两个包轴19联接两个吊杆2和减速机13。吊杆2与横梁7组成门架，门架在起吊状态时，通过减速机13给包轴19传递驱动力，使悬空的包体绕包轴旋转，完成加料及倾倒铁液操作。如图1、2所示，包体I上沿采用锥度包口，包盖4下沿为锥形喇叭口，加上包盖4设两个导向轮3贴着包体的两个吊杆2上随包盖4 一起上下起降，包盖4很容易对中落在包体I上。包盖与包体密封面为加工面，均采用抗变形设计，包体上沿设锥度“U”型槽，槽内填实耐火材料，抗热变形及烧蚀能力强，保持密封性效果好。如图4所示，为包盖离开包体挂在起重行车吊钩上进行球化处理前添加球化剂等材料或球化处理结束进行扒渣操作或准备进行倾倒铁液状态示意图。吊环10与小横梁9、滑动吊杆8、平衡梁6组成平衡吊，平衡吊的滑动吊杆8在横梁7与限位块11组成的滑道内上下移动，将包盖4上的两个挂链5挂在平衡梁6上，起重行车吊钩挂在吊环10内，使平衡梁6上升到顶端位置贴紧横梁7，包盖与包体分开，露出操作空间，该空间高度不影响包-体旋转倾倒铁液操作，平衡吊通过门架起吊包体。使用起重行车时，吊环10挂在起重行车吊钩上，加料和扒渣操作时不加轻质保温包盖21，倾倒铁液操作时可以盖上轻质保温包盖21，减少温降和热辐射。加料操作将包盖4上的两个挂链5挂在平衡梁6上，起重行车吊钩钩住吊环10升起，平衡吊带动包盖一起上升至平衡梁6与横梁7接触，包盖与包体分开，露出加料操作空间，继续上升使包体离开地面或工作台，驱动减速机13，使包体I向球化反应室一侧倾转到方便加料角度，将球化剂投入球化反应室内捣实，其上覆盖孕育剂或薄钢片，需进行预处理工艺时在堤坝对面缓冲或预处理室内填加预处理剂。加料完毕，驱动减速机13使包体I回转到垂直位置，放置到地面或工作台，靠自重平衡吊随包盖一起下降至包盖与包体密封面接触，平衡吊继续下降至能取下挂链5，扣好安全卡12，起吊平衡吊，带动包体离开地面或工作台如图5状态到出铁位置等待出铁，完成加料操作。如图5所示,为包体包盖在密封状态挂在起重行车吊钩上进行球化、转运操作示意图。使用起重行车时，吊环10挂在起重行车吊钩上，球化、转运、倾注吊环可以始终挂在起重行车吊钩上，安全性较高。使用叉车球化处理，叉车的两个货叉叉在平衡梁6下面；使用叉车转运，小横梁9落在横梁7上，叉车的两个货叉叉在横梁7下面，门架带动包体上升离开地面一定距离即可转运。球化处理加好料的球化盖包最好在2分钟内出铁球化。调整盖包位置，使漏斗盆正好对着铁液流，铁液进入漏斗盆，再通过盆底部流孔冲入包内缓冲或预处理室，铁液流的大小应能保证铁液在漏斗盆内保持一定高度使流孔完全密封而又不溢出漏斗盆。这取决于流孔直径的大小，可根据托里拆利定律推出的铸造工程应用计算公式D= (2. 34 2. 52)
来确定流孔直径。式中D—流孔直径(cm) ;W—处理铁液重量(kg);t—铁液经过流
孔时间(s) ;h—漏斗盆内铁液高度(cm)。按此公式计算出的D值可在实践中验证和修正，以达到最佳效果。对于冲天炉出铁，因出铁口相对稳定，可根据实践经验调整流孔直径的大小。对于电炉出铁，出铁速度容易掌控，能方便的使出铁速度与漏斗盆流孔入铁速度相匹配，最佳的出铁速度是使漏斗盆内液面保持一定高度，出铁结束，球化反应时间等于或稍滞后于铁液经过流孔时间。扒渣操作球化反应结束，下落起重机吊钩，挂在吊钩上的平衡吊下降，平衡梁6落在包盖4上，将挂链5挂在平衡梁6上，起升吊钩，将包盖吊起，进行扒渣操作。扒渣时，包盖随平衡梁同时吊起，与包体之间露出操作空间，即在有盖情况下扒渣，减少了热辐射，改善了环境和操作人员的劳动条件。转运浇注操作扒渣结束，可以直接将球化盖包吊离炉前包坑至浇注包接铁液位置，打开安全卡12，驱动减速机13，将铁液注入浇注包。铁液全部清空后，回到炉前加料位置加料，完成一个工作循环。 如果浇注包接铁液位置与球化处理不在同一跨内，则将盖包吊至转运小车上或放在地面上用叉车转运，此时包盖4落下盖在包体I上，到达接铁液位置，再将盖包吊起如图4状态，将轻质保温包盖21盖在包体I上，打开安全卡12，驱动减速机13，将铁液注入浇注 包。浇注结束，球化处理如间隔时间较长，包盖与包体在密封状态放置，包内容腔仍能保持较高温度。经测试，间隔30分钟，包内温度从1000°C以上降到800°C左右，包内仍呈暗红色，可以不需要重新烫包，直接使用。在铁液球化处理和运输过程中，包盖在包体上保持密封，无金属飞溅及光热辐射，降低了热损失，提高了安全性，改善了劳动条件。通过密封性改造和对包盖漏斗盆深度及流孔直径的控制使包内获得一定压力，防止镁光、镁蒸气从流孔及密封面溢出，提高了球化元素的吸收率，减少了氧化烧损，提高了铁液质量，降低了生产成本。
权利要求1.一种球化盖包,包括包体以及位于其上方的与之配合的包盖,包体上连接有门架，所 的门架包括铰接于包体两侧的吊杆和连接两吊杆顶部的横梁，其特征在于包盖上与包盖拆卸式连接有包盖起吊装置，包盖起吊装置顶端连接吊环，包盖起吊装置与盖包间设有限位装置。
2.根据权利要求I所述的球化盖包，其特征在于所述的包盖起吊装置为平衡吊，其包括设于门架内的平衡梁，平衡梁拆卸式连接包盖，平衡梁上端连接滑动吊杆，滑动吊杆上端连接吊环。
3.根据权利要求2所述的盖包，其特征在于所述的滑动吊杆套设于横梁内，横梁上设有平衡吊到位限位装置。
4.根据权利要求2所述的盖包，其特征在于所述的可拆卸方式为包盖两侧设有挂链，挂链的上端对应挂接于平衡梁上。
5.根据权利要求I或2所述的盖包，其特征在于还包括有设于包盖两侧的导向轮，所述导向轮的轮轴固定在包盖上，导向轮安装固定位置分别贴在两个吊杆的前后面。
6.根据权利要求2或4所述的盖包，其特征在于包盖的顶部两侧固定两根挂链与门架上的平衡吊上的平衡梁柔性连接。
7.根据权利要求2所述的盖包，其特征在于门架横梁设有导向定位滑道，包体重心重合在滑道中心线上，平衡吊的滑动吊杆与门架横梁为滑动配合。
专利摘要本实用新型公开了一种球化盖包，包括包体与包盖，所述包体内设有容腔和堤坝，包体上连接有门架，所述包盖上设有挂链、导向轮、漏斗盆及流孔，包体与包盖之间采用锥度定位平面密封，门架之内设有平衡吊，平衡吊通过挂链及门架起吊包盖以及整个盖包。包盖通过挂链连接在平衡吊上，随平衡吊升降在门架内贴着吊杆上下移动，实现包盖封闭和开启。本实用新型一种球化盖包在铁液球化处理和运输过程中，包盖在包体上保持密封，无金属飞溅及光热辐射，降低了热损失，提高了安全性，改善了劳动条件。通过密封性改造和对包盖漏斗盆深度及流孔直径的控制使包内获得一定压力，防止镁光、镁蒸气从流孔及密封面溢出，提高了球化元素的吸收率，减少了氧化烧损，提高了铁液质量，降低了生产成本。
文档编号B22D1/00GK202427936SQ20112036440
公开日2012年9月12日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者张务才, 张 杰, 李光民, 董兴, 许文青, 郑冬梅, 陈淦 申请人:山东汇金股份有限公司