第二章-液态成形装备分解.ppt

内容提要 本章主要内容（分3讲） 1）金属熔化、浇注装备及控制 2）砂处理装备及自动检测系统 3）造型装备及自动化生产线 4）铸件落砂与清理装备及自动化 5）压力铸造装备及自动化 6）低压铸造装备及自动化 7）消失模精密铸造装备及生产线 8）半固态成形装备 第一讲 铸造设备的分类 1、熔化及浇注装备 2、砂型铸造装备 3、特种铸造装备 4、运输定量装备 5、检测与控制装备 6、环保装备 7、其它附属装备 熔化是铸造成形的首要环节，其任务是提供高质量的金属液体。 根据合金材料可选择不同的金属熔化方法： 1）铸铁合金广泛采用冲天炉熔化 2）铸钢常用电弧炉或感应电炉熔炼 3）铝合金常用电阻炉或油气炉熔化等 金属的熔化装备一般应包括三大部分：熔化炉、辅助装备（如配料加料装备等）、浇注装备。 本节的内容：铁合金熔化用冲天炉、感应电炉熔炼装备及其自动化、自动浇注装备及其应用。 1.冲天炉结构 2.称量配料装置炉料主要包括金属料（生铁、回炉料、废钢等）、焦炭和石灰石等。1）焦炭和石灰石等常用电子磅秤直接称量，振动给料机输送；2）金属料采用电磁秤配料。 电磁吸盘： 在铸钢的钟盖内设有电磁线圈，下面用锰钢的非磁性底板盖住。 当线圈通电，产生电磁力，吸住铁料，铁料在吸附状态下搬运， 断电去磁则卸料。 电磁盘的吸力与线圈的电流、匝数及被吸材料性质和块度有关。 电子秤的基本原理：是利用荷重传感器因载荷变化而产生的应变信号大小来计算出载荷重量。 控制部分： 计算机控制，可根据上次称量误差在下次称料时预予自动补偿。 （4）冲天炉熔化的自动化系统 1）影响因素 2）冲天炉熔化自动化控制的要求 对影响冲天炉熔炼效果的因素及指标实施实时监控，并进行实时调整。 必须是全面达到高温、优质、低消耗三项技术经济指标，即铁水化学成分准确稳定、铁水温度达到要求，同时又要是冲天炉在最佳工作状态下运行，即焦炭燃烧效率高而消耗低，元素烧损少，生产率稳定。 影响熔炼过程的因素很多，包括冶金因素（原材料来源、配比、预处理以及化学成分波动）、炉子结构因素（风口、焦铁比、铁料块度、焦炭质量及鼓风温度等）。 所谓冲天炉熔化过程的控制，是在一定炉子结构，以一定的原材料及其配比条件下，调节各种工艺因素，以达到铁水化学成分及温度的基本要求，并且保证炉子在最佳状态下工作。 3）冲天炉多参数监视和控制系统方案 铁合金常用的熔化电炉，有：三相交流电弧炉、感应电炉、电阻炉 坩埚式感应电炉断面结构图 利用电磁感应原理熔化金属的工业炉。感应炉采用的交流电源有工频 (50或60赫)、中频(60～10000赫)和高频（高于10000赫）3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。 （3）感应炉熔炼的集中控制式自动化系统 1）运行优化，节能省电； 2）熔液出炉温度偏差小，质量稳定； 3）可防止升温过高，安全可靠； 4）自动化程度高，不会因操作者的不同而引起熔液质量的波动 5）熔化效率提高； 6）炉衬的使用寿命长； 7）改善劳动环境。 为确保安全自动运行，本系统还设 有安全自动监视装置、耐火砖损耗 检测装置及物料搭棚状况检测装置 1）自动浇注机的类型及特点 基本功能：浇注时的定位与同步、浇注流量控制、 浇注速度控制、金属液补充及保温、安全保护等 国内外常用的自动浇注机主要有： （2）电磁泵式自动浇注机 1）电磁泵的原理：通入电流的导电流体在磁场中受到洛仑兹力的作用，使其定向移动，如图2-11所示。 2）电磁泵的主要技术性能指标－压头(ΔＰ)间存在如下关系: ΔＰ是压头； Jx是垂直于磁感应强度和金属液体流动方向上的电流密度； By是垂直于电流和金属液体流动方向上的磁感应强度，Ｌ是处于磁隙间的金属液体长度。 3）电磁泵自动浇注机的结构 由电磁泵和浇注流槽组成。电磁泵的效率通常很低， 泵体流槽结构、直流电极是关键结构因素。 优点是：容易调节浇注速度和浇注量；容易实现自动化；此外 电磁力对熔渣不起作用，因此流动时只有金属液向浇注口方向 运动，可保证浇注的金属液质量。 （3） 气压式自动浇注机 1）工作原理 在密封浇包的金属液面上施 加一压力，金属液在压力的作用 下沿浇注槽上升，金属液到达浇 注口后便自然下落，浇入到铸。浇注完毕，金属液面上的气体 卸压，金属液回落。 为保证浇注平稳，浇注前金 属液面上应施加一个预压力（备 浇压力），使金属液到达浇注槽 的预定位置。 每浇注一次，浇包内的金属 液面下降，该预压力应随着液面 的下降而自动补偿。 2）带荷重传感器的气压式自动浇铸机 采用荷重传