專利名稱:加鎂處理鐵的鑄造方法及設備的制作方法
本發明涉及加鎂處理鑄鐵的鑄造方法，允許對和鑄造設備相連通的氣體管道內冷凝的鎂安全的進行氧化，并涉及實現這個方法的設備。
用于鑄造鑄鐵(灰鐵)和可鍛鑄鐵的壓縮活性氣體鑄造設備一般為公眾所熟悉并且被廣泛地應用。這種鑄造設備，在很小的程度上也被用來鑄造加鎂處理的鑄鐵。很多情況下，這些鑄造設備采用混合操作，即鑄鐵或可鍛鑄鐵和加鎂處理的鐵一道進行鑄造。
用這種型式的壓縮氣體鑄造設備鑄造時，需要精確控制爐子壓力，意思是壓力是通過有小截面的控制裝置來增加或減少。大家已經知道，由于從爐子流出的惰性氣體的迅速冷卻，鎂就會冷凝并沉積在控制和調節系統的管子上，特別是流體通道狹窄的地方，例如在閥內，小孔徑等，特別是所鑄造的鎂處理鐵在總的鐵的體積中占很大比例時，情況更為嚴重。由于它們高度的易燃性和爆炸傾向性，當設備定期清理和修理時，這些沉積物對維護人員來說意味著對安全的危險。在維護和清理工作時，如果要把沉積鎂的部分除去的話，這種危險更特別存在，特別厚的沉積會導致爆炸。因此，不允許形成這些厚沉積層。這種厚沉積只有其外部復蓋層能夠被氧化。一旦復蓋層被除去，會產生爆炸。
因此，本發明的一個目的是提供一種加鎂處理鐵的鑄造方法，使得和鑄造設備連通的被鎂污染的管道和閥系統可以安全的清理，該方法甚至在鑄造過程中也是有效的。
另一個目的是提供一種設備，該設備可以可控制，使得在鑄造設備的管道中鎂的沉積是安全的，可以被清理。
簡短地說，本發明包括在鑄造設備中鑄造加鎂處理鐵的方法，鑄造設備用壓縮氣體進行操作。該型式的設備具有鑄造爐，把惰性氣體在壓力下輸送到鑄造爐的管道系統，從鑄造爐返回的惰性氣體中含有豐富的鎂。限制惰性氣體使之流回到管道系統的選擇的限定部分去。因此從氣體中冷凝的鎂被限制在選定的部分，從而在管道系統的選定部分上周期性地對冷凝的鎂進行氧化不致中斷鑄造過程。
另一方面，本發明包括一種鑄造設備，用于在壓縮的惰性氣體的氣氛中對加鎂處理的鐵進行鑄造。該設備包括鑄造爐，把惰性氣體輸送到鑄造爐的進氣管，感測爐內熔料液面并產生輸送管壓力控制信號的液面傳感器裝置，從爐內把惰性氣體排出的排氣管，進氣管上防止氣體從爐內流入進氣管的單向閥，以及氧化氣體管，它和排氣管連接，因此，排氣管內冷凝的鎂可以用周期性流過排氣管的氧化性氣體來氧化，而不致中斷鑄造過程。
為了充分理解，根據本發明是如何實現這些目的和其他目的，下面將參照附圖詳細描述本發明的一個特別有利的實施方案，附圖構成本說明書的一部分。附圖表示了一個壓縮活性氣體鑄造設備的示意圖。在附圖中，點劃線代表輸送氧化性氣體的管道，實線代表輸送惰性氣體的管道，而虛線代表電氣連接線。
如圖中所示，鑄造設備采用一個鑄造爐25，鑄造爐接受鑄造原料并把熔化材料排入鑄模，這是以傳統方式，例如通過打開和關閉一個控制塞進行的，圖中未示。
為了控制鑄造爐25中熔料的液面高度，通過進氣管1把惰性氣體，例如氮氣導入。液面控制機構包圍在假想線內并用標號2來標明，它包含有液面傳感器3，調壓閥4及其調節件5(如調節馬達)，和容積增大閥6，容積增大閥和調壓閥4有操作聯系。容積增大閥6直接串聯在進氣管1上，其前面有限壓閥7和截止閥8。調壓閥4的位置和閥6與閥7之間的進氣管部分并聯。液面傳感器3和調節件5之間的電氣控制連接線用導線9來提供。截止閥8當電流被斷開時或當緊急開關被斷路時，就被啟動到其關閉位置，在管1中中止惰性氣體的流通。
單向閥10安裝在進氣管1上，以防止在鑄造爐中已被鎂所污染的隋性氣體的回流。這樣，單向閥是在爐子和進氣管上的元件4-8之間。排氣管11在單向閥10和爐子之間與進氣管連接，排氣管在爐子和排氣管出口之間包含兩個動力控制截止閥20和21。多位排氣滑閥12安放在排氣管11的靠近出口處，閽12有節流通道13，氣流通過時被節流小孔所抑制，還有自由通道14，氣流通過時不受約束。排氣閥12可以用調節機構15來移動，使孔13或14位于通向排氣管11出口的氣流通道上。
調節機構15是由電磁閥16所控制的氣動活塞氣缸裝置。排氣管11和氧化性氣體管17連接，后者在截止閥20和21之間把氧化性氣體，最好是壓縮空氣輸送到排氣管中。單向閥18安裝在氧化性氣體管上以防止惰性氣體進入管17中。氧化氣體管上的閽19控制壓縮空氣向排氣管11的流入，閥19最好是電磁閥。
截止閥20和21分別通過動力控制閥20a和21a和管17連接。而調節機構15通過電磁閥16和管17連接，因此用來氧化鎂的壓縮空氣同時用作上述開關元件的控制介質。
從管17分支出來的管17a和可移動的排氣閥12的入口連接，用來清理孔13。和泄放閥20有聯系的動力閥20a，單向閥19，與調節機構15有聯系的電磁閥16連接到電氣控制線22上，電氣控制線22通過手動或機動開關23而通電。自動操作時，重復定時操作繼電器和開關23連接，使開關不受人工干涉而周期地啟動。控制線22通過聯鎖裝置24和閥20，20a，19、15連接。排氣管11是為了降低鑄造設備中的壓力而安裝的，壓力通過截止閥20和21，以及孔13而泄放。液面控制機構2一把截止閥21打開，孔13很快就在控制條件下起降低鑄造爐子內壓力的作用。其結果，這是在調壓閥調定在比較低的壓力時完成的。
在降低壓力時，鎂就沉積在排氣管11上，具體來說，是在孔13上。因此，截止閥20可以用手動或自動裝置(即通過開關23的手動或自動操作)來周期性地關閉以便清理管道和孔13，與此同時，孔13用調節機構15推向清理位置，調節機構15使孔13位于氧化氣體管道17a的出口處，由此，壓縮空氣或某些其他氧化性氣體靠打開控制閥19而注入排氣管11，并通過管17a而流入孔13。其結果，沉積的鎂被氧化(燃燒)。通過把自由通道14和孔13放置在適當的位置上以及其相應的配合，在排氣管11的末端把鎂用迅速的噴射火焰進行燃燒，就不會產生破壞。電氣聯鎖裝置24保證了清理過程只有在截止閥20處于其關閉位置時才能開始進行。
如果鑄造設備沒有一個插塞，而對模子進行澆注是用其他方法來控制，例如，通過鑄造以后對爐缸的局部排氣，即使液體金屬向上升或使其向下降，使其低于澆包嘴，上面所描述的方法和設備也可以使用。
雖然上面選用了一個有用的實施方案來說明本發明，那些技術人員應該懂得，在權利要求
書所規定的本發明的范圍內，還可以作出各種改變和變化。
權利要求
1.一種在用壓縮氣體操作的鑄造設備中鑄造加鎂處理鐵的方法，該型式的設備具有鑄造爐和把惰性氣體在壓力下輸送到鑄造爐的管道系統，從鑄造爐返回的惰性氣體含有豐富的鎂，其特征在于限制惰性氣體使之流回管道系統選擇的限定部分去，使得從氣體中冷卻的鎂被限制在選定的部分上。在管道系統的選定部分上周期性地對冷凝的鎂進行氧化而不致中斷鑄造過程。
2.根據權利要求
1的方法，其中氧化冷凝鎂的步驟是自動進行的。
3.根據權利要求
2的方法，其中氧化是通過使氧化性氣體在管道系統的選定部分流過并且同時阻斷氣體在選定部分和鑄造爐之間流過來完成的。
4.根據權利要求
1的方法，其中氧化是通過使氧化性氣體在管道系統的選定部分流過并且同時阻斷氣體在選定部分和鑄造爐之間流過來完成的。
5.根據權利要求
1的方法，其中氧化冷凝鎂的步驟是手工進行的。
6.根據權利要求
5的方法，其中氧化是通過使氧化性氣體在管道系統的選定部分流過并且同時阻斷氣體在選定部分和鑄造爐之間流過來完成的。
7.一種在壓縮惰性氣體的氣氛中鑄造加鎂處理鐵的設備，其特征為它包括以下的組合鑄造爐，輸送惰性氣體到上述鑄造爐的進氣管，感測上述爐內熔料液面并產生輸送管壓力控制信號的液面傳感器，從上述爐內把惰性氣體排出的排氣管，在上述進氣管上的單向閥，用于防止氣體從上述爐內流入上述進氣管，和上述排氣管連接的氧化氣體管，在上述排氣管內冷凝的鎂可用周期性流過排氣管的氧化性氣體來氧化。
8.根據權利要求
7的設備，在上述排氣管鄰近上述爐子處還有截止閥，上述氧化氣體管在上述截止閥的出口側和上述排氣管連接，其中上述氧化氣體管道上，在上述氧化氣體管和上述排氣管的連接處之前，包括有一個單向閥和一個流量控制閥。
9.根據權利要求
8的設備，其中上述排氣管有一個出口，該設備還包含有調節機構，它具有節流通道和無約束通道，可以有選擇地安裝到上述出口上。
10.根據權利要求
9的設備，其中上述節流通道可以通過上述調節機構和上述氧化氣體管直接連接。
11.根據權利要求
7的設備，其中上述排氣管有一個出口，設設備還包含有調節機構，它具有節流通道和無約束通道，可以有選擇地安裝到上述出口上。
12.根據權利要求
10的設備，在上述排氣管上，介于排氣管與上述氧化氣管的連接處和上述出口之間還包含有一個第二截止閥，該第二截止閥有一個控制輸入線和上述液面傳感器連接。
13.根據權利要求
12的設備，還包括有電氣控制裝置以控制上述第一截止閥，在上述氧化氣體管上的流量控制閥，和上述調節機構，上述控制裝置可以手動或自動方式有選擇地被觸發。
14.根據權利要求
7的設備，在上述排氣管上介于排氣管與上述氧化氣管的連接處和上述出口之間，還包括有第二截止閥，上述第二截止閥有一個控制輸入線和上述液面傳感器連接。
專利摘要
把惰性氣體在壓力下通過進氣管輸入到鑄造爐中，該壓力是由熔料液面控制裝置調節的。當壓力降低時，把惰性氣體用排氣管從鑄造爐排出。進氣管上有單向閥以阻止被鎂污染的氣體進入進氣管。氧化性氣體，最好是空氣，從氧化氣管周期性地輸入到排氣管中，通過把鎂氧化來清理排氣管和壓力控制孔道。
文檔編號C21C1/00GK86100386SQ86100386
公開日1986年8月13日 申請日期1986年2月18日
發明者斯蒂勞·德殊, 馬克斯·里思曼, 里茲謝·羅爾夫 申請人:喬治費希爾股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan