阅读说明：本技术 一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺 (Smelting and spheroidizing inoculation process for manhole cover casting ) 是由 唐宇 许顺 刘杲 鲜其祥 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺,包括以下操作步骤：步骤S1、原料制备；步骤S2、制芯；步骤S3、混砂造型；步骤S4、熔炼；步骤S5、球化孕育；步骤S6、浇铸；步骤S7、震动清砂；步骤S8、抛丸打磨,本发明的有益效果是,该检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺,通过对现有的铸造工艺进行改进,提高熔炼、球化孕育工艺过程中的各项指标,并对球化过程中的各个环节进行定时、定量控制,使得球化后的原料更加均匀,进而使得铸造出的球墨井盖韧性高,耐磨性好。(The invention discloses a smelting and spheroidizing inoculation process for manhole cover casting, which comprises the following operation steps of: step S1, preparing raw materials; step S2, core making; step S3, sand mulling and modeling; step S4, smelting; step S5, spheroidizing inoculation; step S6, casting; step S7, vibrating and cleaning sand; s8, shot blasting and polishing, wherein the smelting and spheroidizing inoculation process for the manhole cover casting has the beneficial effects that the existing casting process is improved, various indexes in the smelting and spheroidizing inoculation process are improved, and each link in the spheroidizing process is controlled in a timing and quantitative mode, so that spheroidized raw materials are more uniform, and the cast nodular manhole cover is high in toughness and good in wear resistance.)

一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺

技术领域

本发明涉及球墨井盖铸造技术领域，特别是一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺。

背景技术

球墨铸铁井盖一般分为圆形和方形，在市区的路政方面，一般采用圆形，因为 圆形的井盖不易倾斜，能够较好的保护好行人和车辆的安全。使用圆形，主要是考虑到圆形的井盖通过其圆心的每条直径长度都是一样的，这样如果井盖被经过的车辆轧起时，因为不论如何轧起，其直径都会比下面的井口略宽，井盖不会掉到井口里去，球墨铸铁井盖是球墨铸铁产品的一种，球墨铸铁通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。

现有技术中，球墨井盖在加工过程中，大都采用以下步骤，原料选取，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰、磷、硫的含量，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失，进行球化处理，即往铁液中添加球化剂，加入孕育剂进行孕育处理，需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则，进行热处理，产出的井盖韧性较差、耐磨性较低，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，解决了现有技术中，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰、磷、硫的含量，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失，进行球化处理，即往铁液中添加球化剂，加入孕育剂进行孕育处理，需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则，进行热处理，产出的井盖韧性较差、耐磨性较低的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，包括以下操作步骤：步骤S1、原料制备；步骤S2、制芯；步骤S3、混砂造型；步骤S4、熔炼；步骤S5、球化孕育；步骤S6、浇铸；步骤S7、震动清砂；步骤S8、抛丸打磨；

步骤S1：将待铸造铁料按照一定的比例进行配置；

步骤S2：将制芯的模具正确安装在制芯机上，选用粒度符合的覆膜砂加入砂斗，启动制芯机，当模具温度加热到200℃时开始手（自）动操作，覆膜砂从料斗里进入模具中；井盖砂芯出模后，去掉砂芯上的毛坯；

步骤S3：将石英砂、膨润土、煤粉按照一定比例投入到混砂机内，并将混砂后的物料与步骤S2中所述的井盖砂芯进行整体造型，备用；

步骤S4：将步骤S1中制备好的待铸造铁料投入到熔炼炉内进行熔炼、出铁；

步骤S5：对步骤S4中生产出的铁水进行球化孕育，新修好的铁水包第一次使用前、生产过程中停放时间超过30min必须烫包，烫包时包内铁水量必须大于包容量的2/3，出铁前根据要求铁水量将球化剂放入铁水包堤坝内，其上加硅铁并捣紧实，加入铁屑进行覆盖，铁屑应干燥、干净，球化剂的加入量根据实际需要调整；硅铁的加入量根据实际需要调整，将铁水包吊到出铁坑中，待包平稳，位置合适，铁水温度达到要求后，一次快速冲入全部铁水，铁水量误差允许多0-310kg，球化反应时间为60-90S，球化反应平稳后向包内加入聚渣剂，充分搅拌后扒净浮渣，每包铁水扒渣1-3次，扒渣完毕浇炉前取三角样快速判断球化情况，并每包取光谱样进行化学成份分析，球化孕育该工序要求严格控制铁水的化学成份符合工艺要求，特别是铁水中硫含量应低于0.05%，以防球化不良；

步骤S6：对浇注包进行预热，倒入定量铁水，清理包嘴的杂质，防止杂质随流入产品中，包嘴和浇道口保持一定的高度，开始浇注是应将铁水流量控制小一些，逐渐增大，估计铁水浇注铸件快充型完成时，减小铁水流量直到直浇口内铁液上升到规定的高度为止，整个过程不能断流，以免铸件产生冷隔；

步骤S7：产品浇注完毕后，通过高频率的振动落砂机将铸件表面的型砂进行清理，并使用铁锤将铸件表面的粘砂进行敲打；

步骤S8：铸件继续随传输设备进入封闭式抛丸机内对铸件表面的粘砂进行处理，抛丸后铸件自动堆积到转运料斗中，利用行车将抛丸后的铸件吊至指定半成品区域。

所述步骤S1中，所述待铸造铁料包括废钢90%-100%以及回炉铁0-10%。

所述步骤S2中，所述井盖砂芯固化时间为80S，射砂压力为一般为0.15-0.4Mpa,射砂时间为3-155S。

所述步骤S3中，混砂时间≥3min，新砂、旧砂、加水湿混15S后，加膨润土、煤粉以及添加剂，混合120—150S，混合形成湿型砂；混砂时间不宜过长，否则沙子发热降低流动性，强度反而受到影响。

所述湿型砂质量要求，为确保在起模、运转、下芯、合型等过程中保证砂型的完整性，湿压强度要求150—200Kpa，透气性90—160mm/s,紧实率32%—40%。

所述步骤S4中，出铁前必须取样进行化学分析，待分析结果出来后准备出铁。

所述步骤S5中，所述三角样断口呈银灰色，组织较细，中心有缩孔不明显，敲击声清脆，则证明球化良好。

所述步骤S5中，加入铁屑的量应在铁水出到三分之一时包内开始反应为宜；，球化剂、硅铁在铁水包中的位置部位，可根据使用情况决定，当一侧包底发红时，可放置在另一侧，两侧轮流堆放，包底温度高时球化剂、硅铁不能过早倒入包内，要在出铁前入包；铁水包挂渣太厚时，应换包。

所述步骤S6中，浇注温度1400℃～1430℃，为防止出现孕育衰退，球化铁水应在孕育后≤15min内浇注完毕。

所述步骤S8中，打磨过程中需合理使用砂轮，防止将铸件表面损失。

利用本发明的技术方案制作的检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，该检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，通过对现有的铸造工艺进行改进，提高熔炼、球化孕育工艺过程中的各项指标，并对球化过程中的各个环节进行定时、定量控制，使得球化后的原料更加均匀，进而使得铸造出的球墨井盖韧性高，耐磨性好，解决了现有技术中，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰、磷、硫的含量，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失，进行球化处理，即往铁液中添加球化剂，加入孕育剂进行孕育处理，需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则，进行热处理，产出的井盖韧性较差、耐磨性较低的问题。

具体实施方式

下面本发明进行具体描述，一种检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，包括以下操作步骤：步骤S1、原料制备；步骤S2、制芯；步骤S3、混砂造型；步骤S4、熔炼；步骤S5、球化孕育；步骤S6、浇铸；步骤S7、震动清砂；步骤S8、抛丸打磨；步骤S1：将待铸造铁料按照一定的比例进行配置；步骤S2：将制芯的模具正确安装在制芯机上，选用粒度符合的覆膜砂加入砂斗，启动制芯机，当模具温度加热到200℃时开始手（自）动操作，覆膜砂从料斗里进入模具中；井盖砂芯出模后，去掉砂芯上的毛坯；步骤S3：将石英砂、膨润土、煤粉按照一定比例投入到混砂机内，并将混砂后的物料与步骤S2中所述的井盖砂芯进行整体造型，备用；步骤S4：将步骤S1中制备好的待铸造铁料投入到熔炼炉内进行熔炼、出铁；步骤S5：对步骤S4中生产出的铁水进行球化孕育，新修好的铁水包第一次使用前、生产过程中停放时间超过30min必须烫包，烫包时包内铁水量必须大于包容量的2/3，出铁前根据要求铁水量将球化剂放入铁水包堤坝内，其上加硅铁并捣紧实，加入铁屑进行覆盖，铁屑应干燥、干净，球化剂的加入量根据实际需要调整；硅铁的加入量根据实际需要调整，将铁水包吊到出铁坑中，待包平稳，位置合适，铁水温度达到要求后，一次快速冲入全部铁水，铁水量误差允许多0-310kg，球化反应时间为60-90S，球化反应平稳后向包内加入聚渣剂，充分搅拌后扒净浮渣，每包铁水扒渣1-3次，扒渣完毕浇炉前取三角样快速判断球化情况，并每包取光谱样进行化学成份分析，球化孕育该工序要求严格控制铁水的化学成份符合工艺要求，特别是铁水中硫含量应低于0.05%，以防球化不良；步骤S6：对浇注包进行预热，倒入定量铁水，清理包嘴的杂质，防止杂质随流入产品中，包嘴和浇道口保持一定的高度，开始浇注是应将铁水流量控制小一些，逐渐增大，估计铁水浇注铸件快充型完成时，减小铁水流量直到直浇口内铁液上升到规定的高度为止，整个过程不能断流，以免铸件产生冷隔；步骤S7：产品浇注完毕后，通过高频率的振动落砂机将铸件表面的型砂进行清理，并使用铁锤将铸件表面的粘砂进行敲打；步骤S8：铸件继续随传输设备进入封闭式抛丸机内对铸件表面的粘砂进行处理，抛丸后铸件自动堆积到转运料斗中，利用行车将抛丸后的铸件吊至指定半成品区域，所述步骤S1中，所述待铸造铁料包括废钢90%-100%以及回炉铁0-10%，所述步骤S2中，所述井盖砂芯固化时间为80S，射砂压力为一般为0.15-0.4Mpa,射砂时间为3-155S，所述步骤S3中，混砂时间≥3min，新砂、旧砂、加水湿混15S后，加膨润土、煤粉以及添加剂，混合120—150S，混合形成湿型砂；混砂时间不宜过长，否则沙子发热降低流动性，强度反而受到影响，所述湿型砂质量要求，为确保在起模、运转、下芯、合型等过程中保证砂型的完整性，湿压强度要求150—200Kpa，透气性90—160mm/s,紧实率32%—40%，所述步骤S4中，出铁前必须取样进行化学分析，待分析结果出来后准备出铁，所述步骤S5中，所述三角样断口呈银灰色，组织较细，中心有缩孔不明显，敲击声清脆，则证明球化良好，所述步骤S5中，加入铁屑的量应在铁水出到三分之一时包内开始反应为宜；，球化剂、硅铁在铁水包中的位置部位，可根据使用情况决定，当一侧包底发红时，可放置在另一侧，两侧轮流堆放，包底温度高时球化剂、硅铁不能过早倒入包内，要在出铁前入包；铁水包挂渣太厚时，应换包，所述步骤S6中，浇注温度1400℃～1430℃，为防止出现孕育衰退，球化铁水应在孕育后≤15min内浇注完毕，所述步骤S8中，打磨过程中需合理使用砂轮，防止将铸件表面损失。

本实施方案的特点为，包括以下操作步骤：步骤S1、原料制备；步骤S2、制芯；步骤S3、混砂造型；步骤S4、熔炼；步骤S5、球化孕育；步骤S6、浇铸；步骤S7、震动清砂；步骤S8、抛丸打磨；步骤S1：将待铸造铁料按照一定的比例进行配置；步骤S2：将制芯的模具正确安装在制芯机上，选用粒度符合的覆膜砂加入砂斗，启动制芯机，当模具温度加热到200℃时开始手（自）动操作，覆膜砂从料斗里进入模具中；井盖砂芯出模后，去掉砂芯上的毛坯；步骤S3：将石英砂、膨润土、煤粉按照一定比例投入到混砂机内，并将混砂后的物料与步骤S2中的井盖砂芯进行整体造型，备用；步骤S4：将步骤S1中制备好的待铸造铁料投入到熔炼炉内进行熔炼、出铁；步骤S5：对步骤S4中生产出的铁水进行球化孕育，新修好的铁水包第一次使用前、生产过程中停放时间超过30min必须烫包，烫包时包内铁水量必须大于包容量的2/3，出铁前根据要求铁水量将球化剂放入铁水包堤坝内，其上加硅铁并捣紧实，加入铁屑进行覆盖，铁屑应干燥、干净，球化剂的加入量根据实际需要调整；硅铁的加入量根据实际需要调整，将铁水包吊到出铁坑中，待包平稳，位置合适，铁水温度达到要求后，一次快速冲入全部铁水，铁水量误差允许多0-310kg，球化反应时间为60-90S，球化反应平稳后向包内加入聚渣剂，充分搅拌后扒净浮渣，每包铁水扒渣1-3次，扒渣完毕浇炉前取三角样快速判断球化情况，并每包取光谱样进行化学成份分析，球化孕育该工序要求严格控制铁水的化学成份符合工艺要求，特别是铁水中硫含量应低于0.05%，以防球化不良；步骤S6：对浇注包进行预热，倒入定量铁水，清理包嘴的杂质，防止杂质随流入产品中，包嘴和浇道口保持一定的高度，开始浇注是应将铁水流量控制小一些，逐渐增大，估计铁水浇注铸件快充型完成时，减小铁水流量直到直浇口内铁液上升到规定的高度为止，整个过程不能断流，以免铸件产生冷隔；步骤S7：产品浇注完毕后，通过高频率的振动落砂机将铸件表面的型砂进行清理，并使用铁锤将铸件表面的粘砂进行敲打；步骤S8：铸件继续随传输设备进入封闭式抛丸机内对铸件表面的粘砂进行处理，抛丸后铸件自动堆积到转运料斗中，利用行车将抛丸后的铸件吊至指定半成品区域；该检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，通过对现有的铸造工艺进行改进，提高熔炼、球化孕育工艺过程中的各项指标，并对球化过程中的各个环节进行定时、定量控制，使得球化后的原料更加均匀，进而使得铸造出的球墨井盖韧性高，耐磨性好，解决了现有技术中，对原铁液要求的碳硅含量比灰铸铁高，降低球墨铸铁中锰、磷、硫的含量，铁液出炉温度比灰铸铁更高，以补偿球化，孕育处理时铁液温度的损失，进行球化处理，即往铁液中添加球化剂，加入孕育剂进行孕育处理，需要较高的浇注温度及较大的浇注系统尺寸，合理应用冒口，冷铁，采用顺序凝固原则，进行热处理，产出的井盖韧性较差、耐磨性较低的问题。

实施例：在具体实施过程中，按照依下步骤进行操作：

步骤S1：将待铸造铁料按照一定的比例进行配置，待铸造铁料包括废钢90%-100%以及回炉铁0-10%；

步骤S2：将制芯的模具正确安装在制芯机上，选用粒度符合的覆膜砂加入砂斗，启动制芯机，当模具温度加热到200℃时开始手（自）动操作，覆膜砂从料斗里进入模具中；井盖砂芯出模后，去掉砂芯上的毛坯，井盖砂芯固化时间为80S，射砂压力为一般为0.15-0.4Mpa,射砂时间为3-155S。

步骤S3：将石英砂、膨润土、煤粉按照一定比例投入到混砂机内，并将混砂后的物料与步骤S2中所述的井盖砂芯进行整体造型，备用，混砂时间≥3min，新砂、旧砂、加水湿混15S后，加膨润土、煤粉以及添加剂，混合120—150S，混合形成湿型砂；混砂时间不宜过长，否则沙子发热降低流动性，强度反而受到影响，湿型砂质量要求，为确保在起模、运转、下芯、合型等过程中保证砂型的完整性，湿压强度要求150—200Kpa，透气性90—160mm/s,紧实率32%—40%；

步骤S4：将步骤S1中制备好的待铸造铁料投入到熔炼炉内进行熔炼、出铁，出铁前必须取样进行化学分析，待分析结果出来后准备出铁；

步骤S5：对步骤S4中生产出的铁水进行球化孕育，新修好的铁水包第一次使用前、生产过程中停放时间超过30min必须烫包，烫包时包内铁水量必须大于包容量的2/3，出铁前根据要求铁水量将球化剂放入铁水包堤坝内，其上加硅铁并捣紧实，加入铁屑进行覆盖，铁屑应干燥、干净，球化剂的加入量根据实际需要调整；硅铁的加入量根据实际需要调整，将铁水包吊到出铁坑中，待包平稳，位置合适，铁水温度达到要求后，一次快速冲入全部铁水，铁水量误差允许多0-310kg，球化反应时间为60-90S，球化反应平稳后向包内加入聚渣剂，充分搅拌后扒净浮渣，每包铁水扒渣1-3次，扒渣完毕浇炉前取三角样快速判断球化情况，并每包取光谱样进行化学成份分析，球化孕育该工序要求严格控制铁水的化学成份符合工艺要求，特别是铁水中硫含量应低于0.05%，以防球化不良，三角样断口呈银灰色，组织较细，中心有缩孔不明显，敲击声清脆，则证明球化良好；加入铁屑的量应在铁水出到三分之一时包内开始反应为宜；，球化剂、硅铁在铁水包中的位置部位，可根据使用情况决定，当一侧包底发红时，可放置在另一侧，两侧轮流堆放，包底温度高时球化剂、硅铁不能过早倒入包内，要在出铁前入包；铁水包挂渣太厚时，应换包；

步骤S6：对浇注包进行预热，倒入定量铁水，清理包嘴的杂质，防止杂质随流入产品中，包嘴和浇道口保持一定的高度，开始浇注是应将铁水流量控制小一些，逐渐增大，估计铁水浇注铸件快充型完成时，减小铁水流量直到直浇口内铁液上升到规定的高度为止，整个过程不能断流，以免铸件产生冷隔，浇注温度1400℃～1430℃，为防止出现孕育衰退，球化铁水应在孕育后≤15min内浇注完毕；

步骤S7：产品浇注完毕后，通过高频率的振动落砂机将铸件表面的型砂进行清理，并使用铁锤将铸件表面的粘砂进行敲打；

步骤S8：铸件继续随传输设备进入封闭式抛丸机内对铸件表面的粘砂进行处理，抛丸后铸件自动堆积到转运料斗中，利用行车将抛丸后的铸件吊至指定半成品区域，打磨过程中需合理使用砂轮，防止将铸件表面损失；

该检查井盖铸造用熔炼、球化孕育工艺，通过对现有的铸造工艺进行改进，提高熔炼、球化孕育工艺过程中的各项指标，并对球化过程中的各个环节进行定时、定量控制，使得球化后的原料更加均匀，进而使得铸造出的球墨井盖韧性高，耐磨性好。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。