一种蠕化包芯线生产方法

摘要

本发明公开了一种蠕化包芯线生产方法，其包括如下步骤：(1)计算镁丝直径：根据技术要求每米蠕化包芯线需要Mg含量多少计算镁丝直径；(2)卷线制得成品：将直径符合技术要求的镁丝与生产包芯线钢带同步在蠕化包芯线生产系统上运行，实现Mg的加入量与钢带行走速度成同步增减关系，运行过程中镁丝由溜槽下穿过，与颗粒状其他原料混合并同步跟随钢带前进，经蠕化包芯线生产系统卷压成型制得成品。本发明中，钢带加镁丝结合用定量齿盘为钢带添加稀土硅芯料，保证线芯中镁与稀土硅芯料的添加比例满足设计要求，实现了芯线中芯料精细化控制的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及铸铁制备领域，特别是涉及一种蠕化包芯线生产方法。

背景技术

生产以镁为基的蠕化包芯线时，当w(Mg)≤0.01％为片状石墨，w(Mg)在0.01％-0.018％时，可获得蠕墨铸铁，w(Mg)在0.025％-0.04％时，为球墨铸铁，故其对镁的含量要求极为严格。

现有蠕化包芯线的一种生产方法为：将包芯线中的填充物镁、硅、稀土、铁等原料按比例进行熔炼，制成颗粒，然后通过成型设备制成包芯线，但因镁容易被氧化，在高温熔炼时，镁的烧损严重，且镁的烧损不能控制，导致熔炼后得到的物料颗粒中镁含量不稳定，那么将该物料颗粒制成包芯线后，导致包芯线中镁含量不均匀，影响后续生产。

另一种生产方法为镁粒机械混合法，将镁单独加工为颗粒，将剩余成分按比例熔炼为稀土硅颗粒，然后将美颗粒和稀土硅颗粒进行添加成型制成包芯线。机械混合法用到的蠕化包芯线生产系统，包括盘钢带架、折边装置、下料装置、压密装置、成型装置和收线架，下料装置为料仓和设于料仓底部的下料漏斗。钢带架上的钢带被送到折边装置，卷曲形成U型槽钢带，而后送入下料漏斗下方进行接料，最终通过压密装置卷曲压密、成型装置成型，收线架收线。通过现有的蠕化包芯线生产系统生产蠕化包芯线时，将镁粒与稀土硅颗粒提前混合或加入时混合，缺点在于镁粒与稀土硅颗粒比重相差较大，在混合或者是下落的过程中，瞬时流速及流量相差大，难以实现镁粒与稀土硅颗粒按比例均匀下料，无法做到精确控制，尤其是对Mg含量的控制。另外，实际生产中存在诸多停机问题，例如钢带使用完续接；生产故障等，停机再启动时所有给料设备都存在提速过程，此提速过程直接影响的就是此区间内下料是从0增加，即使下料速度与钢带行走速度呈同步递增也无法实现镁含量的准确性，因为给料从0到恒定值增加无规律性，导致芯线内成分不均匀。

另外，由于包芯线中镁含量不均匀，不利于线芯成分的检测，某一段线芯成分的检测结果不具有代表性，不能作为指导生产的重要指标。

目前，大多企业对蠕化包芯线的技术要求为：Mg在每米包芯线中的重量误差为±3g，用现有方法生产的蠕化包芯线，难以满足一般铸造企业的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确控制芯料含量，尤其是蠕化包芯线中镁含量的方法。

本发明目的由如下技术方案实施：一种蠕化包芯线生产方法，其包括如下步骤：

(1)计算镁丝直径：根据技术要求每米蠕化包芯线需要Mg含量多少计算镁丝直径；

(2)卷线制得成品：将直径符合技术要求的镁丝与生产包芯线钢带同步在蠕化包芯线生产系统上运行，实现Mg的加入量与钢带行走速度成同步增减关系，运行过程中镁丝由溜槽下穿过，与颗粒状其他原料混合并同步跟随钢带前进，经蠕化包芯线生产系统卷压成型制得成品。

具体的，所述蠕化包芯线生产系统包括包括放线架、包芯机架和收线架，所述收线架通过复卷机驱动，在所述包芯机架上依次设有折边装置、料仓、压密装置和成型装置；所述折边装置包括若干对轴向水平设置的折边轮，所述折边轮的轴向与钢带的行进方向垂直；所述压密装置包括若干对压边轮，所述成型装置包括若干对成型轮，在所述料仓的下部设有定量齿盘，所述定量齿盘包括齿轮和包覆在所述齿轮外部的壳体，在所述壳体的内壁上设有耐磨橡胶套层，防止物料撒漏到所述齿轮的轮面与所述壳体之间；所述齿轮的轮轴从所述壳体穿出，并与所述壳体转动连接，所述齿轮的轮轴与固定设于所述包芯机架上的给料电机传动连接，所述齿轮可由所述给料电机驱动，在所述壳体内转动；在所述齿轮齿面相对的所述壳体上分别设有进料口和出料口，所述壳体的进料口与所述料仓的出料口固定连接，在所述壳体的出料口上设有下料漏斗，所述下料漏斗设于钢带U型槽的上方；

在所述折边装置与所述压密装置之间的所述包芯机架上还转动设有至少一对导线轮，所述导线轮设置在钢带上方，所述导线轮与设于所述包芯机架上的导线电机传动连接。

进一步的，在所述包芯机架上分别设有电子计速器和控制器，控制器依次与所述电子计速器、所述复卷机、所述给料电机和所述导线电机电连接，所述电子计速器用以测量包芯线行进速度，反馈到所述控制器，进而控制复卷机、导线电机和给料电机的转速，控制包芯线的行进速度和给料齿盘的给料速度，复卷机与导线电机的转速相同。

进一步的，所述控制器为PLC300控制器。

具体的，在所述料仓中加入稀土硅芯料，将所述放线架上钢带的一端缠绕到所述折边轮内，将镁丝挂到镁丝给线架，将镁丝的一端穿过所述导线轮，并置于钢带U型槽内，根据包芯线设计要求调整所述复卷机、所述给料电机和所述导线电机的转速，启动所述复卷机、所述给料电机和所述导线电机，钢带经所述折边轮折边后形成钢带U型槽，输送到所述下料漏斗下方接料，而后经所述压边轮压实、所述成型轮成型，最终经所述收线架收线制得成品。

本发明的优点在于，通过为钢带加镁丝的方案实现了镁的精确控制，将Mg在每米包芯线中的重量误差控制在±2g以内，满足了铸造企业的需求；钢带加镁丝结合用定量齿盘为钢带添加稀土硅芯料，保证线芯中镁与稀土硅芯料的添加比例满足设计要求，实现了芯线中芯料精细化控制的要求。由于包芯线中镁含量均匀一致，便于线芯成分的检测，任意一段线芯成分的检测结果均具有代表性，可作为指导生产的重要指标。同时，镁丝在钢带内不论速度如何增减镁的含量都可以保证，不受停机启动等因素的影响。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1一种蠕化包芯线生产系统结构示意图；

图2为实施例1一种蠕化包芯线生产系统另一种结构示意图；

图3为实施例1中料仓与定量齿盘装配图；

图4为实施例1中定量齿盘结构示意图。

图5为图4的A-A视图。

图中：放线架1，包芯机架2，收线架3，复卷机4，料仓5，折边轮6，压边轮7，成型轮8，定量齿盘9，齿轮9-1，壳体9-2，耐磨橡胶套层9-3，给料电机10，下料漏斗11，导线轮12，导线电机13，电子计速器14，控制器15。

具体实施方式

实施例1：本实施例生产的蠕化包芯线技术指标如表1所示：

表1

项目芯线直径芯线重量填充物重量MgSiRe铁要求13mm408±10g/m254±10g/m49±3g/m118±7g/m16±1g/m余

说明：芯线重量包括填充物及其外层薄钢板；填充物重量包括镁、硅、稀土、铁等元素，Mg占填充物重量的19±1％，Si占填充物重量的46±3％，Re占填充物重量的6±0.5％。

一种蠕化包芯线生产方法，其包括如下步骤：

(1)计算镁丝直径：根据技术要求每米蠕化包芯线需要Mg含量多少计算镁丝直径；

(2)卷线制得成品：将直径符合技术要求的镁丝与生产包芯线钢带同步在蠕化包芯线生产系统上运行，实现Mg的加入量与钢带行走速度成同步增减关系，运行过程中镁丝由溜槽下穿过，与颗粒状其他原料混合并同步跟随钢带前进，经蠕化包芯线生产系统卷压成型制得成品。

其中，蠕化包芯线生产系统，包括放线架1、包芯机架2和收线架3，收线架3通过复卷机4驱动，在包芯机架2上依次设有折边装置、料仓5、压密装置和成型装置；折边装置包括若干对轴向水平设置的折边轮6，折边轮6的轴向与钢带的行进方向垂直；压密装置包括若干对压边轮7，成型装置包括若干对成型轮8，在料仓5的下部设有定量齿盘9，定量齿盘9包括齿轮9-1和包覆在齿轮9-1外部的壳体9-2，在壳体9-2的内壁上设有耐磨橡胶套层9-3，防止物料撒漏到齿轮9-1的轮面与壳体9-2之间；齿轮9-1的轮轴从壳体9-2穿出，并与壳体9-2转动连接，齿轮9-1的轮轴与固定设于包芯机架2上的给料电机10传动连接，齿轮9-1可由给料电机10驱动，在壳体9-2内转动；在齿轮9-1齿面相对的壳体9-2上分别设有进料口和出料口，壳体9-2的进料口与料仓5的出料口固定连接，在壳体9-2的出料口上设有下料漏斗11，下料漏斗11设于钢带U型槽的上方；

在折边装置与压密装置之间的包芯机架2上还转动设有至少一对导线轮12，导线轮12设置在钢带上方，导线轮12与设于包芯机架2上的导线电机13传动连接。

在包芯机架2上还分别设有电子计速器14和PLC300型控制器15，控制器15依次与电子计速器14、复卷机4、给料电机10和导线电机13电连接，电子计速器14用以测量包芯线行进速度，反馈到控制器15，进而控制复卷机4、导线电机13和给料电机10的转速，控制包芯线的行进速度和给料齿盘的给料速度，复卷机4与导线电机13的转速相同。

在使用蠕化包芯线生产系统进行包芯线生产时，在料仓5中加入稀土硅芯料，将放线架1上钢带的一端缠绕到折边轮6内，根据单位长度钢带中镁含量选择线径合适的镁丝挂到镁丝给线架，将镁丝的一端穿过导线轮12，并置于钢带U型槽内，根据包芯线设计要求调整复卷机4、给料电机10和导线电机13的转速，启动复卷机4、给料电机10和导线电机13，钢带经折边轮6折边后形成钢带U型槽，输送到下料漏斗11下方接料，而后经压边轮7压实、成型轮8成型，最终经收线架3收线。

复卷机4和导线电机13联动设置，使钢带和镁丝的喂料速度始终相同。在使用过程中，可随时通过控制器15调整复卷机4、给料电机10和导线电机13的转速，进而调整钢带运行速度和芯料流量，精确控制芯料含量。

本实施例中，镁丝采用钝化镁丝，防止表面氧化，镁丝直径为6mm，重量48±1g/m。钢带行走速度19.8m/min，成型轮转速450r/min，喂料流量244.7Kg/h。副卷机、成型轮及喂料流量统一采用变频器控制，按照以上数据设置操作系统，进行一键启动。

稀土硅是指将填充物中除镁元素之外的元素如稀土、硅、铁等元素进行熔炼得到的物质。

对实施例1生产方法制得的蠕化包芯线进行检测，由线芯头部开始，每隔1米分别截取1米、1米、2米、2米、3米长度线芯进行检测，总计截取五段，分别命名为第一个1米、第二个1米、第一个2米、第二个2米、第一个3米，检测结果如表2所示。

表2实施例1生产方法制得的蠕化包芯线检测结果

由表2可以看出采用实施例1生产方法制得的蠕化包芯线，各元素在包芯线中含量均匀，尤其是能够精准控制镁含量，Mg在每米包芯线中的重量误差均在±2g之内，能够满足企业的生产需求。