專利名稱：一種雙電極半連續(xù)式電渣重熔鑄造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶金鋳造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙電極半連續(xù)式電渣重熔鋳造裝置。
背景技術(shù)：
鑄造是銅及銅合金加工的第一道エ序，也是影響銅及銅合金加工制品質(zhì)量的關(guān)鍵，鑄錠質(zhì)量的好壞直接影響最終加工制品的質(zhì)量和成材率。傳統(tǒng)的熔鑄エ藝是分成合金熔煉和熔體鑄造兩個(gè)エ藝過程，合金熔煉的標(biāo)準(zhǔn)是要求熔體成分均勻、溫度均勻、含氣含渣量符合鑄錠質(zhì)量要求；鑄錠過程除要求保證鑄錠成分均勻、含氣含渣量符合質(zhì)量要求，還要求鑄錠組織均勻。傳統(tǒng)的銅及銅合金熔鑄設(shè)備，是利用反射爐或者感應(yīng)電爐熔煉合金，利用 立式半連鑄或者水平連鑄得到銅及銅合金鑄錠。受熔煉エ藝、熔煉設(shè)備和鑄錠エ藝、鑄錠設(shè)備的限制，合金在熔煉、鋳造過程中都存在較大的氧化、吸氣傾向，導(dǎo)致鑄錠含氣、含渣量高，鑄錠質(zhì)量不能滿足高性能、高耐蝕、精密合金的質(zhì)量要求。受冷卻、傳熱條件的限制，鑄錠斷面不同區(qū)位的組織也極不均勻，存在明顯的、不同形貌、不同尺寸的細(xì)晶區(qū)、柱狀晶區(qū)和等軸晶區(qū)，不同晶區(qū)之間還存在明顯的結(jié)晶分離面，導(dǎo)致鑄錠的加工性能差，加工制品的組織不均，加工成材率低，最終制品的性能不能滿足高性能銅合金的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供ー種雙電極半連續(xù)式電渣重熔
鋳造裝置。上述目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的一種雙電極半連續(xù)式電渣重熔鋳造裝置，其特征在于，所述鑄造裝置包括第一電極系統(tǒng)(I)、第二電極系統(tǒng)(7)、第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)、第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)、第一電極升降導(dǎo)柱(5)、第二電極升降導(dǎo)柱(10)、第一電極升降傳動系統(tǒng)(6)、第二電極升降傳動系統(tǒng)(11 )、電渣重熔結(jié)晶器(12 )、引錠底座(16 )、底部水箱(17 )、引錠機(jī)構(gòu)(18 )和引出電纜(19a);其中，所述第一電極系統(tǒng)(I)和第二電極系統(tǒng)(7)均包括電纜和電極，并且所述第一電極系統(tǒng)(I)和第二電極系統(tǒng)(7)分別安裝在所述第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)和第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)上，所述第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)和第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)分別安裝在所述第一電極升降導(dǎo)柱(5)和第二電極升降導(dǎo)柱(10)上，所述第一電極升降導(dǎo)柱(5)和第二電極升降導(dǎo)柱
(10)均為豎直的導(dǎo)柱；所述電渣重熔結(jié)晶器(12)安裝在所述第一電極系統(tǒng)(I)和第二電極系統(tǒng)(7)的下方，并且所述電渣重熔結(jié)晶器(12)下方依次安裝有引錠底座(16)、底部水箱(17)和引錠機(jī)構(gòu)(18)，在底部水箱(17)上安裝有引出電纜(19a)。根據(jù)上述雙電極半連續(xù)式電渣重熔鑄造裝置，其特征在于，所述電渣重熔結(jié)晶器
(12)包括銅套(19)、電渣鑄造結(jié)晶器水套(20)、螺旋水道(22)、結(jié)晶器進(jìn)水口(23)和結(jié)晶器出水ロ(24)。本實(shí)用新型的有益效果使用本實(shí)用新型的銅及銅合金鑄錠制備裝置，可以采用模鑄錠或者普通DC鑄錠、熱頂鑄錠為電極，經(jīng)過電渣重熔鑄造獲得含渣、含氣、含有害雜質(zhì)元素都很低的鑄錠；鑄錠結(jié)晶組織致密，消除了定向疏松和鑄錠縮孔；可以直接熔鑄異形鑄件，實(shí)現(xiàn)以鑄代鍛，簡化生產(chǎn)エ序，提高金屬的利用率。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型使用的結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的雙電極半連續(xù)式電渣重熔鑄造裝置包括第一電極系統(tǒng)I、第二電極系統(tǒng)7、第一電極升降機(jī)構(gòu)4、第二電極升降機(jī)構(gòu)9、第一電極升降導(dǎo)柱5、第二電極升降導(dǎo)柱10、第一電極升降傳動系統(tǒng)6、第二電極升降傳動系統(tǒng)11、電渣重熔結(jié)晶器12、弓丨錠底座16、底部水箱17、引錠機(jī)構(gòu)18和引出電纜19a;其中，第一電極系統(tǒng)I和第二電極系統(tǒng)7均包括電纜2和電極3，8,并且第一電極系統(tǒng)I和第二電極系統(tǒng)7分別安裝在第一電極升降機(jī)構(gòu)4和第二電極升降機(jī)構(gòu)9上,第一電極升降機(jī)構(gòu)4和第二電極升降機(jī)構(gòu)9分別安裝在第一電極升降導(dǎo)柱5和第二電極升降導(dǎo)柱10上，第一電極升降導(dǎo)柱5和第二電極升降導(dǎo)柱10均為豎直的導(dǎo)柱；電渣重熔結(jié)晶器12安裝在第一電極系統(tǒng)I和第二電極系統(tǒng)7的下方，并且所述電渣重熔結(jié)晶器12下方依次安裝有引錠底座16、底部水箱17和引錠機(jī)構(gòu)18，在底部水箱17上安裝有引出電纜19a。參見圖2，電渣重熔結(jié)晶器12包括銅套19、電渣鑄造結(jié)晶器水套20、螺旋水道22、結(jié)晶器進(jìn)水口 23和結(jié)晶器出水ロ 24。使用本實(shí)用新型的具體操作過程如下(I)模鑄錠或者普通DC鑄錠是利用感應(yīng)爐或者反射爐熔化銅液，采用砂模、型?；蛘咧苯铀滂T模成型，得到銅合金一次鑄錠。(2)電渣重熔鑄造是以一次鑄錠為自耗電極，以水冷銅模為結(jié)晶器，結(jié)晶器既是盛滿熔渣、銅液的容器，又是鑄模。熔渣的化學(xué)組成為=CaF2為80%，NaF為20%。渣池深度與電極直徑相當(dāng)。熔渣的熔點(diǎn)控制在待重熔銅合金熔點(diǎn)以下150-250°C。(3)電渣重熔鑄造結(jié)晶器由電渣鑄造結(jié)晶器銅套19、電渣鑄造結(jié)晶器水套20 (形成水腔21)、螺旋水道22、結(jié)晶器進(jìn)水口 23、結(jié)晶器出水ロ 24。結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。(4)將一次鑄錠安裝在電渣重熔裝置的電極3所示的位置，通入電流利用焦耳熱使電渣29熔化，渣溫達(dá)到1700-1800°C，高溫的電渣使自耗電極3逐漸熔化，熔化的金屬液滴穿過渣層匯集在結(jié)晶器12中，在底部水箱17 (采用充填式鑄錠裝置時(shí)有底部水箱)和結(jié)晶器12的水冷作用下凝結(jié)成電渣重熔錠15。熔化過程中，金屬溶液被熔渣13有效凈化，凈化后的金屬匯集成金屬熔池14。電渣重熔鑄造的熔化、精煉、鋳造是同時(shí)進(jìn)行的。電渣重熔鑄造裝置由第一和第二電極系統(tǒng)1，7、電纜2、電極3，8、第一和第二電極升降機(jī)構(gòu)4，9、第一和第二電極升降導(dǎo)柱5，10、第一和第二電極升降傳動系統(tǒng)6，11、電渣重熔結(jié)晶器12、引錠底座16、底部水箱17、引錠機(jī)構(gòu)18和引出電纜19a組成。見圖3。(5)當(dāng)電極3熔化結(jié)束,第一電極升降傳動系統(tǒng)6將第一電極系統(tǒng)I提起，第二電極升降傳動系統(tǒng)8將第二電極系統(tǒng)7降下，將第二電極8插入渣池29中，通電，第二電極8逐漸熔化、熔融金屬經(jīng)過凈化匯入金屬熔池14，在底部水箱17和結(jié)晶器12的水冷作用下凝結(jié)成電渣重熔錠15。當(dāng)?shù)诙姌O8熔化結(jié)束，已經(jīng)重新裝入電極的第一電極系統(tǒng)I重復(fù)上述操作，直至電渣重熔錠15達(dá)到設(shè)定長度，停止鋳造。上述電渣重熔裝置的參數(shù)為DC鑄錠直徑為Φ250-600πιπι，電渣爐鑄錠直徑為 Φ120-300 ,電渣爐噸位為1-7噸，變壓器容量為500-2300KVA，采用雙極或者三極電渣爐(本例示出為雙極電渣爐)。鑄錠規(guī)格較小時(shí)采用單相電渣爐，鑄錠規(guī)格較大或者要求生產(chǎn)率高時(shí)，采用三相電渣爐。
權(quán)利要求1.一種雙電極半連續(xù)式電渣重熔鋳造裝置，其特征在于，所述鑄造裝置包括第一電極系統(tǒng)(I)、第二電極系統(tǒng)(7)、第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)、第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)、第一電極升降導(dǎo)柱(5)、第二電極升降導(dǎo)柱(10)、第一電極升降傳動系統(tǒng)(6)、第二電極升降傳動系統(tǒng)(11 )、電渣重熔結(jié)晶器(12)、引錠底座(16)、底部水箱(17)、引錠機(jī)構(gòu)(18)和引出電纜(19a);其中， 所述第一電極系統(tǒng)(I)和第二電極系統(tǒng)(7)均包括電纜和電極，并且所述第一電極系統(tǒng)(I)和第二電極系統(tǒng)(7)分別安裝在所述第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)和第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)上，所述第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)和第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)分別安裝在所述第一電極升降導(dǎo)柱(5)和第二電極升降導(dǎo)柱(10)上，所述第一電極升降導(dǎo)柱(5)和第二電極升降導(dǎo)柱(10)均為豎直的導(dǎo)柱； 所述電渣重熔結(jié)晶器(12)安裝在所述第一電極系統(tǒng)(I)和第二電極系統(tǒng)(7)的下方，并且所述電渣重熔結(jié)晶器(12)下方依次安裝有引錠底座(16)、底部水箱(17)、引錠機(jī)構(gòu)(18)和引出電纜(19a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙電極半連續(xù)式電渣重熔鑄造裝置，其特征在于，所述電渣重熔結(jié)晶器(12)包括銅套(19)、電渣鑄造結(jié)晶器水套(20)、螺旋水道(22)、結(jié)晶器進(jìn)水口(23)和結(jié)晶器出水ロ(24)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙電極半連續(xù)式電渣重熔鑄造裝置，所述鑄造裝置包括第一電極系統(tǒng)(1)、第二電極系統(tǒng)(7)、第一電極升降機(jī)構(gòu)(4)、第二電極升降機(jī)構(gòu)(9)、第一電極升降導(dǎo)柱(5)、第二電極升降導(dǎo)柱(10)、第一電極升降傳動系統(tǒng)(6)、第二電極升降傳動系統(tǒng)(11)、電渣重熔結(jié)晶器(12)、引錠底座(16)、底部水箱(17)和引錠機(jī)構(gòu)(18)。使用本實(shí)用新型的銅及銅合金鑄錠制備裝置，可以采用模鑄錠或者普通DC鑄錠、熱頂鑄錠為電極，經(jīng)過電渣重熔鑄造獲得含渣、含氣、含有害雜質(zhì)元素都很低的鑄錠；鑄錠結(jié)晶組織致密，消除了定向疏松和鑄錠縮孔；可以直接熔鑄異形鑄件，實(shí)現(xiàn)以鑄代鍛，簡化生產(chǎn)工序，提高金屬的利用率。
文檔編號B22D23/10GK202606840SQ20122010922
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者賀永東, 楊志強(qiáng) 申請人:金川集團(tuán)股份有限公司