型內(nèi)球化處理的反應(yīng)室設(shè)計

1、球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫制作人：職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院型內(nèi)球化處理的反應(yīng)室設(shè)計型內(nèi)球化處理的反應(yīng)室設(shè)計 宋 娟球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫目 錄一反應(yīng)室體積計算二反應(yīng)室結(jié)構(gòu)選擇設(shè) 計？球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫一、反應(yīng)室體積計算球化劑熔解速度過低則球化不良，熔解速度過高，前期澆入鐵液吸收鎂和稀土過多造成白口，由于球化劑過早熔完，后期澆入鐵液吸收不到球化劑，呈現(xiàn)灰口。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資

2、源庫如果反應(yīng)室里球化劑熔化速度超過流動鐵液所能吸收帶走的速度時，多余的液態(tài)球化劑在高溫下形成高壓鎂蒸汽，其壓力超過鐵液的靜壓力和動壓力時就經(jīng)直澆口噴出鎂光和鐵液，澆注被迫中斷。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫球化劑熔解速度受下列四項因素影響第1項第2項第3項第4項澆入鐵液的溫度球化劑成分和粒度鐵液流過反應(yīng)室的速度（流量）反應(yīng)室結(jié)構(gòu)尺寸球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫前兩項因素可在生產(chǎn)中控制。在反應(yīng)室結(jié)構(gòu)合理的情況下，球化劑熔解速度主要取決于澆注速度和反應(yīng)室尺寸，即取決于單位體積反應(yīng)室每秒鐘流過的鐵液重量流量強(qiáng)度L（單位：kgsl）

3、： （式1）式中：Q-每秒鐘流過反應(yīng)室的鐵液重量（kgs）； V-反應(yīng)室體積（l）。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫正常情況下，球化劑熔解速度表現(xiàn)為流過反應(yīng)室鐵液的鎂和稀土含量。試驗表明，鑄件鎂和稀土含量與流量強(qiáng)度的關(guān)系如圖1所示。圖1 鑄件鎂和稀土含量與流量強(qiáng)度的關(guān)系球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫它表明在熔解球化劑可被鐵液流全部吸收帶走的條件下，流量強(qiáng)度越小，鐵液熔解吸收的球化劑越多。在澆注速度（流量）不變的情況下，反應(yīng)室體積越大，鐵液的鎂和稀土含量越高。在反應(yīng)室體積固定時，澆注速度（流量）越小，鐵液的鎂和稀土含量越高。球墨鑄

4、鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫鎂和稀土含量與流量強(qiáng)度的關(guān)系可以近似地用下式表示： ( Mg+ R)最低%=a- b L （式2）式中： ( Mg+ R)最低%-鑄件鎂與稀土含量之和的最低值； a，b-常數(shù)，值取決于球化劑成分、粒度、澆注溫度、反應(yīng)室結(jié)構(gòu)等因素； L-流量強(qiáng)度。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫圖1在下列條件測定： 球化劑含鎂11%15%，稀土7%13%，硅35% 38%，粒度26mm，澆注溫度1400。測定a：0.115%，b：0.01%。 （式3）球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫為保證球

5、化穩(wěn)定，要求鑄件鎂和稀土含量之和達(dá)到0.08%，代入式3則必須控制流量強(qiáng)度L為3.5kg/sl。對于含硅35%38%、鈣1%4%、鎂7%15%、稀土4%13%范圍內(nèi)的球化劑均可采用此數(shù)值。如采用含硅38% 40%，鈣0.5%1.5%，鎂7%9%，稀土4%6%的球化劑時，流量強(qiáng)度可取4.5kg/sl。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫根據(jù)流水線生產(chǎn)率選定澆注時間t（s）。已知每箱鑄件毛重（鑄件和澆冒口總重）G0（kg）。反應(yīng)室占鑄件毛重7%10%，則一箱澆注鐵液總重G=(1.07 1.1)G0。可計算出反應(yīng)室體積V0。 （式4）球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成

6、型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫反應(yīng)室裝入球化劑后，上方留有一個原始反應(yīng)空間V始。這個空間太小，開澆流量強(qiáng)度L始=Q/V始太大，則吸收球化劑少，開澆鐵液可能球化不良。原始反應(yīng)空間大約要占反應(yīng)室體積的1/3左右。還要按下式核算反應(yīng)室體積V。 VV合金/0.7=Gg/0.7d堆 （式4）式中：V合金-球化劑合金占用體積（l）； G-一箱鐵液總重（kg）； g-球化劑加入量百分比，取0.70.9%； d堆-球化劑堆積比重，取1.82.0kgl。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫二、反應(yīng)室結(jié)構(gòu)選擇對反應(yīng)室及澆注系統(tǒng)的基本要求1.保證澆入鐵液都能均勻地流過整個反應(yīng)室。2.從澆注開

7、始到終了的鐵液吸收球化劑濃度適當(dāng)而且均勻。3.盡量減少球化劑的燒損，以保證鑄件各部位球化均勻穩(wěn)定。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫對反應(yīng)室及澆注系統(tǒng)的基本要求4.鐵液不要直接對球化劑激烈沖刷，防止球化劑顆粒移動浮起，末熔合金及球化反應(yīng)的殘留物和渣子不得進(jìn)入鑄件型腔。球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫推薦采用圖2所示的圓柱形反應(yīng)室。反應(yīng)室放在下型，加入球化劑后蓋上中心有孔的砂芯，鐵液由切線方向進(jìn)入反應(yīng)室，既避免了鐵液直接沖擊球化劑并帶出反應(yīng)室，又可使鐵液旋轉(zhuǎn)流過整個反應(yīng)室，充分與球化劑接觸，使鐵液成分均勻。圖2 圓柱形有蓋板芯反應(yīng)室球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫 也可采用圖3所示的方形反應(yīng)室或長方形、多邊形反應(yīng)室。圖 3 方形反應(yīng)室球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫反應(yīng)室入口斷面積盡可能接近澆注系統(tǒng)最小斷畫積，約為最小斷面積的1.1倍。入口過大，開澆流量大，可使開澆鐵液球化不良。入口太小，反應(yīng)室不能充滿封閉。反應(yīng)室入口澆道長度應(yīng)大于40mm，以控制開澆流量。反應(yīng)室出口斷面積可略小于或等于入口。不可過大，不宜用寬闊的出口，