硅鐵坯生產用連續澆注機的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本實用新型屬于冶金行業中硅鐵坯件生產技術領域，具體涉及一種硅鐵坯生產用連續澆注機。
[0003]【背景技術】:
[0004]在進行連續澆注生產時，連續澆注的模具至關重要，澆注模具材料的熱傳導性、耐熱疲勞性、抗變型能力、抗氧化能力必須滿足連續澆注機的使用性能要求，同時，從結構上說，澆注模具結構必須便于凝固后坯料的順利脫模，這是當前嚴重影響連續澆注模具壽命兩大因素，也是制約連接澆注生產效率的瓶頸。
[0005]目前，在澆注硅鐵坯時使用的澆注模具，仍然采用傳統的灰鑄鐵坯澆注時用的澆注模具，硅鐵坯澆注，其澆注溫度高達1480?1530°C，比普通灰鑄鐵鐵水澆注溫度(1250?1300°C)高約230°C，故傳統灰鑄鐵澆注用的澆注模具并不能滿足硅鐵坯的澆注要求，因此，硅鐵坯連續澆注用的澆注模具已經成為嚴重制約生產效率的瓶頸。首先，傳統的灰鑄鐵澆注用的澆注模具，在硅鐵鐵液澆注后，熱量傳遞較慢，鐵液內的氣泡不能快速充分溢出，鐵液與模具易發生熔融粘合，需要在連續澆注機的卸料端專門設置扒料裝置，才能使鑄坯與模具分離，使用不方便，同時，現有模具的導熱性、熱疲勞性、高溫抗氧化性等性能已經不能滿足硅鐵坯連續澆注的需要。
[0006]另外，硅鐵坯澆注時，鐵液表面不允許噴水冷卻，否則硅鐵坯質量將嚴重下降，不僅致密性變差，而且凝固后的硅鐵坯易碎裂、風化，存放期變短。但是如果硅鐵坯澆注后，冷卻強度不夠，澆注模具蘊熱較多，將導致澆注模具到達連鑄機卸料端時硅鐵坯不能完全凝固，產生液態硅鐵流淌和澆注模具溶蝕現象，同時將導致澆注不能連續進行，影響生產效率。
[0007]【實用新型內容】:
[0008]綜上所述，為了克服現有技術問題的不足，本實用新型提供了一種硅鐵坯生產用連續澆注機，它是設計鏈板式的連續澆注機，將澆注模具與鏈傳動機構連接，通過鏈傳動帶動澆注模具移動，澆注模具平行布置，兩個相鄰的澆注模具之間無重疊，存在間隙，為模具高溫膨脹預留空間，連續澆注機設置噴冷裝置，噴冷裝置向澆注模具底面噴施冷卻液，加速鐵液冷卻。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0010]一種硅鐵坯生產用連續澆注機，其中:包括機架、主動鏈輪、從動鏈輪、鏈條、傳動裝置、托輥裝置、澆注模具、噴冷裝置及卸料裝置，所述的主動鏈輪設置在機架右端，從動鏈輪設置在機架左端，主動鏈輪與從動鏈輪通過鏈條連接，鏈條上設置有澆注模具，所述的機架的設置有主動鏈輪的一端設置傳動裝置，傳動裝置驅動主動鏈輪轉動，所述的機架右端設置卸料裝置，所述的機架上靠近主動鏈輪的一側設置有噴冷裝置，噴冷裝置與澆注模具底面對應，機架上設置有多個托輥裝置，鏈條沿托輥裝置移動。
[0011]進一步，所述的澆注模具為蠕墨鑄鐵模具。
[0012]進一步，所述的澆注模具平行排列，相鄰的澆注模具之間存在間隙，該間隙< 2mm。
[0013]進一步，所述的澆注模具的前后兩側的高度相同，且澆注模具的與鏈條相連的左右兩側的高度高于澆注模具的前后兩側的高度。
[0014]進一步，所述的噴冷裝置包括主管及噴嘴，主管設置在機架上，且沿鏈條前進方向鋪設，主管上設置有多個噴嘴，噴嘴與澆注模具底面對應。
[0015]本實用新型的有益效果為:
[0016]1、本實用新型是設計一種鏈板式的連續澆注機，將澆注模具與鏈傳動機構連接，通過鏈傳動帶動澆注模具移動，澆注模具平行布置，兩個相鄰的澆注模具之間無重疊，存在間隙，為模具高溫膨脹預留空間，連續澆注機設置噴冷裝置，噴冷裝置向澆注模具底面噴施冷卻液，加速鐵液冷卻，提高連續澆注效率，同時確保硅鐵坯質量。
[0017]2、本實用新型的澆注模具采用蠕墨鑄鐵模具，以適應硅鐵澆注的惡劣環境，通過調整蠕墨鑄鐵模具化學成分和金相組織，使蠕墨鑄鐵模具的抗高溫能力、熱傳導能力、高溫抗變型能力、抗高溫熱疲勞性能、抗開裂性能力和高溫抗氧化能力都得到較好的發揮。
[0018]3、本實用新型的澆注模具采用蠕墨鑄鐵模具，蠕墨鑄鐵的蠕化率為25%?55%，其金相組織中鐵素體含量為75%?85%，蠕墨鑄鐵的導熱性能介于灰鑄鐵與球墨鑄鐵之間，蠕化率越高導熱性能越高，但是，當溫度高于500°C后，蠕化率的影響減弱，在高溫狀態下，低蠕化率鑄鐵的力學性能好于灰鐵和高蠕化率鑄鐵，而本實用新型的硅鐵液澆注溫度為1480?1530°C，因此，對硅鐵坯澆注模具來說，應需采用低蠕化率蠕墨鑄鐵。
[0019]4、本實用新型的澆注模具采用蠕墨鑄鐵模具，蠕墨鑄鐵的強度比灰鑄鐵高，導熱性比球墨鑄鐵好，故蠕墨鑄鐵的抗裂紋能力比灰鑄鐵好，抗變形能力又優于球墨鑄鐵。同時，蠕墨鑄鐵的蠕化率不同，抗疲勞開裂能力也不同，高蠕化率的蠕墨鑄鐵抗疲勞能力低于低蠕化率的蠕墨鑄鐵，特別是在200?900°C范圍內更易于疲勞開裂，但是也要注意，蠕化率過低時，抗變形能力減弱。
[0020]5、本實用新型的澆注模具采用蠕墨鑄鐵模具，本實用新型的澆注模具應用于硅鐵坯的澆注，在不噴淋的狀態下，澆注模具內壁溫度高達1100°c左右，其外壁溫度達到700°C左右，兩者平均溫度在900°C左右，因此，在澆注過程中，澆注模具內壁會發生珠光體相變，相變應力會加劇澆注模具的變形和開裂，另外，高溫狀態下珠光體會分解析出石墨，造成澆注模具體積漲大變形，因此澆注模具基體應選擇鐵素體含量高的材質。
[0021]6、本實用新型的蠕墨鑄鐵模具的硅含量控制在4.3%?4.7%，主要用來防止白口，控制基體，并使鐵素體量增加和強化鐵素體，同時提高澆注模具的耐熱性能；
[0022]本實用新型的蠕墨鑄鐵模具中加入錳，錳的重量百分比控制在0.3%以下，能夠增強材料的韌性，獲得韌性較高鐵素體基體的蠕墨鑄鐵；
[0023]本實用新型的蠕墨鑄鐵模具中加入鉬，鉬的重量百分比控制在0.5%?0.7%，用于進一步提高硬度、強度，提高有效耐熱性，以適應硅鐵高溫澆注的需要；
[0024]本實用新型的蠕墨鑄鐵模具中加入鉻，鉻的重量百分比控制在0.3%?0.5%，其作用與鉬相同；
[0025]本實用新型的蠕墨鑄鐵模具中加入鎳，鎳的重量百分比控制在0.4%?0.6%，用于減少白口傾向并提高澆注模具的耐熱性；
[0026]本實用新型的蠕墨鑄鐵模具中加入銅，銅的重量百分比控制在0.3%?0.5%，其作用與鎳相同，用于降低白口和提高均勻性。
[0027]7、本實用新型的相鄰澆注模具之間存在間隙，該間隙< 2mm。當高溫硅鐵液澆注進模具后，澆注模具升溫膨脹，使相鄰澆注模具之間的間隙近似變為0，即解決了熱脹冷縮問題，又能夠有效的防止鐵液從澆鑄模具之間流出。本實用新型的澆注模具在結構方面，它取消了相鄰澆注模具相互重疊的部分，取消了原有澆注模具的逸流溝槽，使其前后部位高度一致，其厚度作適當增加，而與鏈條相連的兩側部位高度保持不變，模腔部位高度相對上提約 30mm。
[0028]8、本實用新型設置噴冷裝置，噴冷裝置與澆注模具底面對應，噴冷裝置向澆注模具背部噴淋冷卻水，采用背部強制淋水冷卻，即可控制澆注模具溫升，又能加速液態硅鐵的冷卻，提高生產效率，同時延長了澆注模具的使用壽命。
[0029]【附圖說明】:
[0030]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0031]圖2為本實用新型的澆注模具與鏈條連接的結構示意圖；
[0032]圖3為本實用新型圖2的俯視示意圖；
[0033]圖4為本實用新型圖2的左視示意圖；
[0034]圖5為本實用新型圖3的A部放大示意圖；
[0035]圖6為本實用新型的澆注模具的結構示意圖；
[0036]圖7為本實用新型的圖6的B-B剖視示意圖；
[0037]圖8為現有的澆注模具的結構示意圖；
[0038]圖9為圖8的C-C剖視示意圖；
[0039]圖10為現有的澆注模具與鏈條相連的結構示意圖；
[0040]圖11為蠕化率為25%的蠕墨鑄鐵的金相結構示意圖；
[0041]圖12為蠕化率為45%的蠕墨鑄鐵的金相結構示意圖；
[0042]圖13為蠕化率為55%的蠕墨鑄鐵的金相結構示意圖；
[0043]圖14為鐵素體含量為75%的蠕墨鑄鐵的金相結構示意圖；
[0044]圖15為鐵素體含量為85%的蠕墨鑄鐵的金相結構示意圖。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0046]實施例一:
[0047]如圖1~5所示，一種硅鐵坯生產用連續澆注機，包括機架1、主動鏈輪2、從動鏈輪
3、鏈條4、傳動裝置5、托輥裝置6、澆注模具7、噴冷裝置8及卸料裝置9，所述的主動鏈輪2設置在機架I右端，從動鏈輪3設置在機架I左端，主動鏈輪2與從動鏈輪3通過鏈條4連接，鏈條4上設置有澆注模具7，澆注模具7為蠕墨鑄鐵模具，澆注模具7平行并列設置，相鄰的澆注模具7之間存在間隙，該間隙< 2_，所述的機架I的設置有主動鏈輪2的一端設置傳動裝置5，傳動裝置5驅動主動鏈輪2轉動，所述的機架I右端設置卸料裝置9，所述的機架I上靠近主動鏈輪2的一側設置有噴冷裝置8，噴冷裝置8包括主管10及噴嘴11，主管10設置在機架I上，且沿鏈條4前進方向鋪設，主管10上設置有多個噴嘴11，噴嘴11與澆注模具7底面對應，機架I上設置有多個托輥裝置6，鏈條4沿托輥裝置6移動。澆注模具7的前后兩側的高度相同，且澆注模具7與鏈條4相連的左右兩側的高度高于澆注模具7的前后兩側的高度。
[0048]一種上述硅鐵坯生產用連續澆注機的澆注模具，澆注模具7的化學成分重量百分比為-