[其他]一種爐前檢測球化級別的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000000583
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003095B
• 公開（公告）日: 1989-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何德坪;羅廷璇;舒光冀;李國慶;趙華庭;吳天琴;謝斐娟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工學(xué)院
• 代理公司: 南京工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 路小敏

本發(fā)明提出一種爐前檢測球化級別的方法，可用于鑄造生產(chǎn)球鐵爐前檢測及控制，取樣鐵水在一定溫度下澆入變壓器式傳感器次級圓環(huán)形閉合砂芯內(nèi)，在初級線圈中反映出次級砂芯中球鐵共晶凝固期間電阻率的變化，由測量電路顯示出相變增量，當(dāng)鐵水澆入砂芯后一分鐘內(nèi)即可預(yù)報出石墨球化級別。

本發(fā)明屬于鑄造生產(chǎn)球鐵爐前快速檢測設(shè)備和方法。

已有技術(shù)中爐前檢測石墨球化級別采用金相、斷口、熱分析、及相對導(dǎo)熱率法，上述方法在檢測速度或準(zhǔn)確度方面不能滿足生產(chǎn)要求。1936年司密特-布爾克（Schmid-Burgk，w）彼伏瓦爾斯基（Piwowarskg，E）用變壓器法研究了液體金屬的導(dǎo)電性能，固態(tài)試樣在變壓器一臂作為次級線圈，加熱熔化后研究液體金屬的導(dǎo)電性。高質(zhì)量灰鐵（Eugen piwowarskg Hochwertiges GuBeisen 1958年5.489～505）。1973年羅馬尼亞斯脫芬納斯庫（D.M Stefanescu）將這方法改成，用敞口的泥芯放在固定的垂直軛梁周圍澆入鐵水后成為一個重量可變的次級短路線圈，在另一垂直軛梁繞制初級線圈，橫軛梁可以移動，用電流表記錄鐵水凝固時引起電流的變化，只能區(qū)分出球鐵及灰鐵。斯脫芬納斯庫（D.M Stefanescu GieBereipraxis Juni 1973 Nrll）。日本瀨口立雄在JP-昭53-131917（公開日期78.11.17）中，采用與D.M.Stefanescu大致相同的方法，即將不控制溫度的鐵水澆入敞口鑄型，用電流表記錄初級線圈的電流變化，其差別僅在于將電阻率變化與熱分析曲線結(jié)合起來，由熱分析冷卻曲線確定共晶凝固期間的電阻率變化曲線，測定石墨球化級別。但是這種方法無法使各次測量有相同的背景條件，也無法揭示非球狀石墨形成過程的復(fù)雜性，因此不能滿足快速、準(zhǔn)確和球化分級細(xì)的生產(chǎn)要求。采用電阻率法與熱分析相結(jié)合的方法麻煩而無實用價值。針對上述不足之處，本發(fā)明提出一種爐前檢測石墨球化級別的設(shè)備及方法。

本發(fā)明的目的是采用一種爐前檢測球化級別的設(shè)備和方法，通過測量取樣鐵水共晶凝固期間電阻率的變化，來達(dá)到爐前快速檢測石墨球化級別進(jìn)行球鐵爐前控制的目的。

本發(fā)明的設(shè)備由變壓器式傳感器及測量電路所組成，變壓器式傳感器由繞有初級線圈的固定鐵芯及可動鐵芯所組成，后者放置一個可以定量鐵水的圓環(huán)形閉合砂芯，在裝取砂芯時移開可動鐵心，但在測試時必須把可動鐵芯與固定鐵芯緊合，圓環(huán)形閉合砂芯澆滿取樣鐵水后形成匝數(shù)為1的短路次級線圈（環(huán)形試樣）。初級線圈包括原線圈、補償線圈及電容、以取消激磁無功分量，測量電路內(nèi)部的專用電源向初級線圈供給電源，當(dāng)初級線圈工作電壓不變，變壓器傳感器工作在B-H曲線線性部分時，傳感器次級環(huán)形試樣中的鐵水凝固期間引起電阻率的變化可以由傳感器初級線圈測量出來，在記錄儀或計算機內(nèi)將環(huán)形試樣電阻率的變化記錄成電壓的變化稱為I（電流）-τ（時間）曲線。

測量電路向傳感器提供交流工作電源，并對傳感器初級繞組中的電流進(jìn)行測量，將它轉(zhuǎn)換為直流信號并只取出相變增量輸入記錄儀或計算機，繪制成I-τ曲線。

爐前檢測石墨球化級別的方法是將取樣鐵水在1170℃～1230℃間某一溫度澆入上述設(shè)備的砂芯中，自動測量球鐵共晶凝固期間電阻率的變化量，在上述條件下檢測時有相同的背景，抓住了球狀，非球狀石墨大量形成的共晶凝固期間，由于隨球化級別的下降環(huán)形試樣電阻率增大，因此通過實驗研究可獲得I-τ曲線與球化級別的圖譜，將此圖譜存入計算機，根據(jù)所檢測的曲線在圖譜中的位置可以用來檢測石墨球化級別，在正常生產(chǎn)條件下生成的碳化物及凝固末期形成的縮孔縮松缺陷并不影響檢測結(jié)果。

本發(fā)明的優(yōu)點和效果是，能在爐前快速檢測石墨球化級別，準(zhǔn)確度大于90%，砂芯成本低，設(shè)備及方法簡便，容易掌握。

圖1是變壓器式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圓環(huán)形閉合砂芯示意圖。

圖3是測量電路方框圖。

圖4是球化分級圖譜。

下面是本發(fā)明的一個實施例的具體描述。