底注式浇注机如图4-11所示,它包括一套安放在其支承架上的底注式浇注包、使浇注包在支承架上作横向(垂直于造型线方向)运动的液压驱动机构,及使支承架作纵向运动的液压驱动机构 (或交流伺服电机驱动机构)。
底注式浇注包内部由一挡渣隔墙隔成为液体合金添加室和浇注室。其容量一般在2000~5000kg 范围内。
柱塞的上升和下降、开启和关闭借助于气动、液压、或者由伺服电机来实现。
图4-11 底注式浇注机
1—包盖;2—耐火材料挡渣隔墙;3—浇注包;4—加铁水室;5—塞杆;6—耐火内衬;7—浇注室;8—定位系统;9—支架;10—浇注口;11—砂型;12—造型线
图4-11所示的底注式浇注包是没有加热装置的。有的底注式浇注包是有感应加热装置的 (见图4-12)。
图4-12 有感应加热器的底注式浇注包
1—浇注包;2—加铁水槽;3—感应加热器;4—塞杆升降机构;5—塞杆;6—熔渣;7—最高铁水液面;8—最低铁水液面;9—铁水;10—浇注口
底注式浇注包的液体合金浇注流量在其他参数不变的情况下与浇注包内的液面高度及出口面积有关,即流量Q按式(4-1)计算:
式中 α——运算系数;
μ——摩擦系数(取决于材料、温度);
φ——收缩率(取决于几何形状);(www.xing528.com)
ρ——液体合金密度(g/cm2);
F——出口面积(cm2);
H——液面高度(cm);
g——重力加速度,取981cm/s2。
在浇注过程中,浇注包内的液体合金液面高度是不断变化的。由图4-13可见,对于底注出口孔径为某数的浇注包,当包内液面高度由400mm降到150mm时,如果不调整塞杆的开启程度,则流量Q 相应地由2.4kg/s降到1.5kg/s(见图4-13中的线段1)。若要保持浇注的流量Q稳定不变(例如1.5kg/s),就需要手动或自动调节柱塞的升降(见图4-13中的线段2)。
图4-13 塞杆开启程度和铁水流量的关系
除此之外,底注出口孔径还会因积渣或炉渣侵蚀而改变。电子流量控制系统也能对此作出相应的修正。
利用电子流量控制系统,浇注过程可以按预先设定的程序进行。图4-14中列举了以下两个例子。
(1)在浇注过程之初液体合金流量大,以便将浇口杯迅速充满[见图4-14 (a)];
(2)使最初的液体合金流量维持一段时间,以便将容积大的浇口杯迅速充满[见图4-14 (b)]。
图4-14 浇注时预先设定的程序
(a)在浇注之初液体合金流量最大;(b)将容积大的浇口杯迅速充满
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