專利名稱：新型離心澆鑄爐管的工藝設備的制作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，屬于冶金離心鑄造領域。
背景技術：
目前工業爐的離心澆鑄爐管在其鑄造過程中，它的模需采用水冷卻，金屬液在進 入高速旋轉的模內，在離心力作用下冷卻、成型。在生產過程中，由于金屬液中含有不同的 元素，它們的密度差異，在制造過程中會發生嚴重的宏觀偏析現象。同時，還受到模的冷卻 能力的限制，會使金屬液的結晶方式以及晶體種類達不到理想狀態，從而影響爐管的性能。
發明內容本實用新型的目的是提出一種能克服上述缺陷，消除合金元素偏析現象、改善爐 管性能的新型離心澆鑄爐管的工藝設備。一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，其特征在于 在離心機上加設了電磁發生器。本新型離心澆鑄爐管的工藝設備是根據金屬液在穩恒磁場 中受到與旋轉方向相反的洛倫茲作用力的原理，通過由電流強度控制的電磁攪拌將凝固過 程中所生成的部分柱狀晶打碎，形成新的結晶核，生成細化的等軸晶，以提高爐管的性能。 磁場發生器安裝在模的兩側，在模內部形成垂直于模軸線的水平穩恒磁場。在金屬液注入 時就開啟磁場，并保持一段時間，至金屬液凝固成型。該工藝主要由電磁發生器及離心澆鑄 設備組成，在電磁場洛倫茲力的影響下，這些合金元素在金屬液中產生折斷、遷移等運動， 使金屬液在模中結晶方式、晶體種類、合金分布等趨于合理，從而提高了爐管的性能。提高 了爐管制造的工藝水平，省坯料、人工等。本實用新型在模兩側形成單一性磁極，經過模，電磁場強度會衰減，通過增加勵磁 電壓，由高斯計檢測模內部磁場的強度，最終形成穩恒磁場。為此本實用新型提出了電磁發 生器的制作和安裝方法，實現了新型離心澆鑄爐管的工藝設備正常運行。從而使爐管性能 得以提高，同時亦達到了提高爐管制造工藝水平、降低生產成本的目的。
圖1為新型離心澆鑄爐管的工藝示意圖。
具體實施方式
電磁發生器制作按照實際需要，在以模為中心左右寬度1米的空間內需要產生5m*0. 3m*lm大小的 磁場。電磁發生器采用勵磁線圈并列方式制作大尺寸磁極，在模兩側形成單一性磁極，磁極 40與模30之間加設隔熱冷卻層10，電磁強度由勵磁電壓調節。一種新型離心澆鑄爐管的 工藝設備，其特征在于加設的電磁發生器在模的兩側采用隔熱層以調節磁極間距。由于離心澆鑄所用模壁厚較大，且運行時處于高溫狀態。因此電磁發生器的制作 充分考慮了離心機的工況，采用增大勵磁電壓的方式提高電磁強度，磁場穿過模經過衰減后仍然能夠達到工藝要求。磁極的間距必須滿足磁場強度的要求，且能夠保證磁極不受模 高溫輻射而損壞。因此，在磁極靠近模的一側設置隔熱層，此層對電磁強度的衰減可以忽 略不計。由于模較長，因此采用沿模軸向并列的方式制作單一性磁極。相鄰線圈之間采用 鋼板隔離，防止磁場互相干擾。電磁離心鑄安裝磁極采用工裝安裝在模兩側，磁極平面與模軸線相對，各勵磁線圈處于等高位置。 整個裝置安置在移動滑軌上，便于離心機的安裝操作。同時可通過改變磁極間距配合調節 磁場強度。隔熱層與勵磁線圈隔離板安裝在一起，便于更換。用高斯計測量保證形成穩恒 的水平磁場，控制勵磁電壓的裝置可另設別處。電磁離心澆鑄工藝對模冷端進行比對試驗，采用不同的磁場強度及轉速，對爐管冷端進行金相分析， 分析晶體種類和形成規律與磁場強度、轉速等的關系，從而獲得合理的磁場強度、模轉速、 持續時間等工藝參數。模在預熱后，鋼液澆注時啟動磁場，逐漸冷卻結晶時，金屬液體20在穩恒磁場中 受到與旋轉方向相反的洛倫茲力的影響，通過電磁攪拌將凝固過程中生成的部分柱狀晶打 碎，形成新的結晶核，生成細化的等軸晶。同時，在金屬液中的各合金元素受洛倫茲力影響 發生反向旋轉，能夠一定程度減輕合金元素的宏觀偏析現象。在爐管冷卻結晶成型后，關閉 磁場并在滑軌上移開電磁發生器。
權利要求一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，其特征在于在離心機上加設了電磁發生器。
2.根據權利要求1所述的一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，其特征在于加設的電磁 發生器采用勵磁線圈并列方式。
3.根據權利要求1所述的一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，其特征在于加設的電磁 發生器相鄰勵磁線圈之間用鋼板隔離，制作滿足離心機及模尺寸的單一性磁極。
4.根據權利要求1所述的一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，其特征在于加設的電磁 發生器在模的兩側采用隔熱層以調節磁極間距。
專利摘要本實用新型公開了一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，屬于冶金離心鑄造領域。一種新型離心澆鑄爐管的工藝設備，其特征在于在離心機上加設了電磁發生器。本實用新型的目的是提出一種能克服上述缺陷，消除合金元素偏析現象、改善爐管性能的新型離心澆鑄爐管的工藝設備。該工藝主要由電磁發生器、離心澆鑄設備而組成，在電磁場中洛倫茲力的影響下，這些合金元素在金屬液中產生折斷、遷移等運動，使金屬液的結晶方式、晶體種類、合金分布等在制造過程中趨于合理、均勻，從而提高了爐管性能，延長了爐管的使用壽命。
文檔編號B22D13/10GK201684906SQ200920211508
公開日2010年12月29日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者吳玉同, 展益彬, 王承剛, 高海 申請人:上海卓然工程技術有限公司;卓然(靖江)設備制造有限公司