[發明專利]一種新型電磁離心鑄爐管工藝

無效

• 申請號: 201210080768.5
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN103357838A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 毛凱田;展益彬;馬利平;馬利峰
• 申請（專利權）人: 卓然（靖江）設備制造有限公司
• 主分類號: B22D13/02
• 分類號: B22D13/02;B22D13/10;B22D27/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本發明的新型電磁離心鑄爐管工藝屬于離心鑄造領域。

背景技術

目前工業爐的爐管主要采用離心鑄造，鑄造用型筒主要為水冷金屬型筒，型筒的材料主要為高強度、具有較好韌性的鉻鉬鋼等，金屬液通過澆注裝置進入高速旋轉的型筒內，在離心力作用下冷卻、成型。在生產過程中，由于金屬液中不同合金元素的密度差異，導致在離心力作用下冷卻過程中發生嚴重的宏觀偏析現象。同時，由于鉻鉬鋼型筒的冷卻能力有限，導致金屬液的結晶方式以及晶體種類不能達到最佳理想狀態，影響爐管的性能和使用壽命。

發明內容

本發明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、改善爐管性能的電磁離心鑄工藝。

本發明通過以下技術方案實現發明目的：

一種新型電磁離心鑄爐管工藝，包括以下步驟：

（A）首先通過金屬型筒預熱后，在所述金屬型筒的內表面噴涂涂料；

（B）噴涂后的涂料形成金屬液，金屬液澆注時啟動磁場，逐漸冷卻結晶時，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，通過磁場磁極攪拌將凝固過程中生成的柱狀晶打碎，形成新的結晶核，生成更多細化的等軸晶；

（C）在爐管冷卻結晶成型后，關閉磁場磁極并在滑軌上移開磁場發生器，避免型筒高溫的輻射損壞;

(D)隨后拔管并清除涂料。

本發明中所述磁場磁極內測設有隔熱層。

有益效果：

本發明由于金屬液中的金屬元素在電磁場中受到洛倫茲力，發生折斷、遷移等運動，影響了爐管中結晶方式、晶體種類、合金分布等，從而改善爐管性能。達到提高爐管制造的工藝水平，省坯料、人工等。

附圖說明

????圖1為新型爐管電磁離心鑄工藝示意圖。

圖2為新型爐管電磁離心鑄設備示意圖。

附圖標記說明：1---磁場磁極；2---金屬型筒；3---金屬液；4---隔熱層。

具體實施方式

一種新型電磁離心鑄爐管工藝，包括以下步驟：

（A）首先通過金屬型筒2預熱后，在所述金屬型筒2的內表面噴涂涂料；

（B）噴涂后的涂料形成金屬液3，金屬液3澆注時啟動磁場，逐漸冷卻結晶時，金屬液3在穩恒磁場中受到與旋轉方向相反的洛倫茲作用力，通過磁場磁極1攪拌將凝固過程中生成的柱狀晶打碎，形成新的結晶核，生成更多細化的等軸晶；

（C）在爐管冷卻結晶成型后，關閉磁場磁極1并在滑軌上移開磁場發生器，避免型筒高溫的輻射損壞;?同時，合金元素所受洛倫茲作用力與旋轉方向相反，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磁場發生器，避免型筒高溫的輻射損壞。電磁離心鑄由于施加了電磁力，改變了結晶方式，減輕了合金元素的宏觀偏析，從而提高了鑄管的使用性能、提高了離心鑄管的制造工藝水平、降低了生產成本。

(D)隨后拔管并清除涂料。

本發明中的磁場磁極1內測設有隔熱層4。本發明中加設的電磁發生器是在工業爐合金管普通離心鑄造領域使用的一種新型工藝與設備，加設的磁場發生器采用符合離心機實際工況的滑軌、機架等工裝設備，加設的磁場發生器采用勵磁線圈并列方式，且相鄰勵磁線圈之間鋼板隔離，制作滿足離心機及型筒尺寸的單一性磁極。電磁離心鑄工藝是根據鑄型中的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，通過電磁攪拌將凝固過程中生成的柱狀晶打碎，形成新的結晶核，生成更多細化的等軸晶，提高爐管的性能。通過在型筒兩側安裝磁場發生器，在型筒內部形成垂直于型筒軸線的水平穩恒磁場，磁場強度由通電電流強度控制。在金屬液注入時開啟磁場，并保持一段時間，至金屬液凝固成型。該工藝主要由磁場發生器、離心鑄設備組成，由于金屬液中的金屬元素在電磁場中受到洛倫茲力，發生折斷、遷移等運動，影響了爐管中結晶方式、晶體種類、合金分布等，從而改善爐管性能。達到提高爐管制造的工藝水平，省坯料、人工等。

為實現上述目的，本發明提出了一種新型電磁離心鑄爐管工藝與設備。根據實際工作狀況，磁場由并列的勵磁線圈產生，在型筒兩側形成單一性磁極，經過金屬型筒，磁場強度會衰減，通過增加勵磁電壓，由高斯計檢測型筒內部磁場的強度，最終形成穩恒磁場。因此本發明提出了磁場發生器的制作和安裝方法，實現了電磁離心鑄的正常運行。達到了改善爐管性能、提高爐管制造工藝水平、降低生產成本的目的。