一種立式多流真空高溫合金連鑄裝置及使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬鑄造成型技術領域，特別涉及一種立式多流真空高溫合金連鑄裝置及使用方法。
【背景技術】
[0002]高溫合金是生產(chǎn)航空航天部件、汽車零配件、造船和化工部件的重要材料，我國每年約需近萬噸高溫合金，產(chǎn)值數(shù)億元。雖然高溫合金的制備技術已經(jīng)發(fā)展了幾十年，技術已經(jīng)較成熟，但仍然面臨著諸多亟待解決的問題。
[0003]目前高溫合金母材的生產(chǎn)工藝是在真空狀態(tài)下熔煉合格的合金熔體倒入相同規(guī)格的預先烘烤好的錠模中，待降溫以后破真空運輸?shù)綇S房內(nèi)，然后經(jīng)脫模、切冒口、探傷、扒皮，定尺后成為合格廣品。
[0004]傳統(tǒng)的高溫合金母材生產(chǎn)工藝受到一爐只能澆鑄一種規(guī)格的錠模的限制，同時傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的鋼錠外部容易出現(xiàn)冷濺。夾渣等缺陷，內(nèi)部容易出現(xiàn)疏松、縮孔等缺陷，嚴重影響高溫合金母材的質(zhì)量和成材率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種立式多流真空高溫合金連鑄裝置及使用方法，解決了現(xiàn)有高溫合金鑄造過程中易出現(xiàn)合金表面冷濺、夾渣等缺陷的問題。通過連續(xù)鑄造的方式，在合金棒體凝固過程中實現(xiàn)了連續(xù)補縮，避免了合金棒體出現(xiàn)二次縮孔，提高高溫合金棒體內(nèi)部質(zhì)量，提高合金棒體成材率。突破了現(xiàn)有高溫合金鑄造的不足，使連續(xù)澆鑄多規(guī)格高溫合金母材成為可能。
[0006]—種立式多流真空高溫合金連鑄裝置，包括熔煉爐1、導流槽2、中間包3、塞棒4、中間包擋墻5、結晶器6、錠模7、水口 8、滑動密封裝置9、拉坯機10、火焰切割裝置11、鑄坯輸送裝置12、合金棒體13、鑄坯存放裝置14。熔煉爐I和導流槽2在真空感應爐內(nèi)的上部，導流槽2處于中間包3和中間包擋墻5的上方，塞棒4在結晶器6上的中間包3內(nèi)，錠模7在結晶器6的一側并處在與中間包3形成的夾角下方，水口 8位于結晶器6的上部并通過中間包3與塞棒4相連接，滑動密封裝置9上方與真空感應爐內(nèi)底部的結晶器6連接下方與拉坯機10連接，拉坯機10和火焰切割裝置11在鑄坯輸送裝置12和合金棒體13的上方，鑄坯存放裝置14位于鑄坯輸送裝置12的一側。
[0007]—種立式多流真空高溫合金連鑄裝置的使用方法，其具體步驟與參數(shù)如下:
[0008]1、高溫合金熔體通過導流槽2注入到中間包3內(nèi)，在中間包擋墻5的阻隔下，中間包3內(nèi)熔體液面上升緩慢，液面波動小。
[0009]2、中間包3內(nèi)液面到達中間包高度一半后，打開塞棒4開關，熔體經(jīng)水口8澆鑄到結晶器6中，通過調(diào)節(jié)塞棒4高度來調(diào)節(jié)熔體流入水口 8的熔體量，塞棒4的高度調(diào)節(jié)范圍為O?30mm;連鑄過程中當合金棒體13發(fā)生拉裂，有熔體流出時，降低塞棒4的高度為Omm，關閉水口8，打開流入錠模7的塞棒4的開關，中間包3內(nèi)熔體流入錠模7中，從而避免中間包3內(nèi)合金液因溫降而凝固在中間包3內(nèi)。
[0010]3、連鑄裝置可以澆鑄相同規(guī)格的棒材，也可以澆鑄不同規(guī)格的棒材，通過控制結晶器6下出口寬度，達到生產(chǎn)不同規(guī)格合金棒的目的，結晶器6出口寬度范圍為Φ 20?100mm，對應生產(chǎn)的棒材直徑為Φ 20?100mm。
[0011]4、真空爐體上設置有滑動密封裝置9并與真空爐內(nèi)的結晶器6出口相連，成型的合金棒體13從該滑動密封裝置9中通過，且不會影響真空爐內(nèi)的真空度。
[0012]5、真空爐外部設置有拉坯機10，通過該拉坯機10將成型的合金棒體13從滑動密封裝置9中拉出。
[0013]6、由拉坯機10拉出的合金棒體13，經(jīng)火焰切割機11切割成相同或不同長度尺寸的合金棒體13，合金棒體13經(jīng)鑄壞輸送裝置12傳送到鑄壞存放裝置14內(nèi)。
[0014]本裝置還設有必要的密封裝置、測溫裝置、固定裝置、其他支撐機構和閥門部件，以保證連鑄鑄造生產(chǎn)的正常運行。
[0015]本發(fā)明的設計原理是基于高溫合金高純度的要求，設計一種能在完全真空狀態(tài)下的高溫合金冶煉和鑄造裝置，來完成多規(guī)格高溫合金母材鑄造作業(yè)，解決高溫合金鑄造過程中出現(xiàn)的內(nèi)部和外部質(zhì)量缺陷，滿足高溫合金母材高純凈度、高成材率的要求。在保持真空爐中熔煉爐、中間包、結晶器的真空度不變，即不泄露進入大氣的狀態(tài)下進行高溫合金冶煉和鑄造成型作業(yè)。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0017]1、與現(xiàn)有技術的鑄造裝置相比，由于采取了多規(guī)格連續(xù)鑄造生產(chǎn)，能同時生產(chǎn)不同規(guī)格的高溫合金母材，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
[0018]2、高溫合金的冶煉、澆鑄、成型均在真空爐內(nèi)完成，保證了高溫合金熔體不被污染。
[0019]3、由于采用了中間包、水口裝置，能有效改善鑄錠表面冷濺、夾渣等缺陷，采用振動裝置，有利于破碎和細化中心等軸晶，有效改善鑄錠中疏松和縮孔缺陷，提高了高溫合金母材的質(zhì)量和成材率。
【附圖說明】
[0020]圖1為立式多流真空高溫合金連鑄裝置示意圖。其中，熔煉爐1、導流槽2、中間包3、塞棒4、中間包擋墻5、結晶器6、錠模7、水口 8、滑動密封裝置9、拉坯機1、火焰切割裝置11、鑄坯輸送裝置12、合金棒體13、鑄坯存放裝置14。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]下面結合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0023]—種立式多流真空高溫合金連鑄裝置，包括熔煉爐1、導流槽2、中間包3、塞棒4、中間包擋墻5、結晶器6、錠模7、水口 8、滑動密封裝置9、拉坯機10、火焰切割裝置11、鑄坯輸送裝置12、合金棒體13、鑄坯存放裝置14。熔煉爐I和導流槽2在真空感應爐內(nèi)的上部，導流槽2處于中間包3和中間包擋墻5的上方，塞棒4在結晶器6上的中間包3內(nèi)，錠模7在結晶器6的一側并處在與中間包3形成的夾角下方，水口 8位于結晶器6的上部并通過中間包3與塞棒4相連接，滑動密封裝置9上方與真空感應爐內(nèi)底部的結晶器6連接下方與拉坯機10連接，拉坯機10和火焰切割裝置11在鑄坯輸送裝置12和合金棒體13的上方，鑄坯存放裝置14位于鑄坯輸送裝置12的一側。
[0024]其使用方法的具體步驟及參數(shù)如下:
[0025]1、高溫合金熔體通過導流槽2注入到中間包3內(nèi)，在中間包擋墻5的阻隔下，中間包3內(nèi)熔體液面上升緩慢，液面波動小。
[0026]2、中間包3內(nèi)液面到達中間包高度一半后，打開塞棒4開關，熔體經(jīng)水口8澆鑄到結晶器6中，塞棒高度緩慢提升7_，高溫金屬熔體流入水口 8中。
[0027]3、連鑄過程中當合金棒體13發(fā)生拉裂，有熔體流出時，降低塞棒4的高度為Omm，關閉水口8，打開流入錠模7的塞棒4的開關，中間包3內(nèi)熔體流入錠模7中，從而避免中間包3內(nèi)合金液因溫降而凝固在中間包3內(nèi)。
[0028]4、結晶器6下出口寬度為統(tǒng)一為Φ 50mm，生產(chǎn)出的棒材直徑為Φ 50mm。
[0029]5、真空爐體上設置有滑動密封裝置9并與真空爐內(nèi)的結晶器6出口相連，成型的合金棒體13從該滑動密封裝置9中通過，且不會影響真空爐內(nèi)的真空度。
[0030]6、真空爐外部設置有拉坯機10，通過該拉坯機10將成型的合金棒體13從滑動密封裝置9中拉出。
[0031]7、由拉坯機10拉出的合金棒體13，經(jīng)火焰切割機11切割成相同或不同長度尺寸的合金棒體13，合金棒體13經(jīng)鑄壞輸送裝置12傳送到鑄壞存放裝置14內(nèi)。
[0032]8、本裝置還設有必要的密封裝置、測溫裝置、固定裝置、其他支撐機構和閥門部件，以保證連鑄鑄造生產(chǎn)的正常運行。
[0033]實施例2
[0034]下面結合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0035]—種立式多流真空高溫合金連鑄裝置，包括熔煉爐1、導流槽2、中間包3、塞棒4、中間包擋墻5、結晶器6、錠模7、水口 8、滑動密封裝置9、拉坯機10、火焰切割裝置11、鑄坯輸送裝置12、合金棒體13、鑄坯存放裝置14。熔煉爐I和導流槽2在真空感應爐內(nèi)的上部，導流槽2處于中間包3和中間包擋墻5的上方，塞棒4在結晶器6上的中間包3內(nèi)，錠模7在結晶器6的一側并處在與中間包3形成的夾角下方，水口 8位于結晶器6的上部并通過中間包3與塞棒4相連接，滑動密封裝置9上方與真空感應爐內(nèi)底部的結晶器6連接下方與拉坯機10連接，拉坯機10和火焰切割裝置11在鑄坯輸送裝置12和合金棒體13的上方，鑄坯存放裝置14位于鑄坯輸送裝置12的一側。
[0036]其使用方法的具體步驟及參數(shù)如下:
[0037]1、高溫合金熔體通過導流槽2注入到中間包3內(nèi)，在中間包擋墻5的阻隔下，中間包3內(nèi)熔體液面上升緩慢，液面波動小。
[0038]2、中間包3內(nèi)液面到達中間包高度一半后，打開塞棒4開關，熔體經(jīng)水口8澆鑄到結晶器6中，塞棒高度緩慢提升7_，高溫金屬熔體流入水口 8中。
[0039 ] 3、連鑄過程中當合金棒體13發(fā)生拉裂，有熔體流出時，降低塞棒4的高度為Omm，關閉水口8，打開流入錠模7的塞棒4的開關，中間包3內(nèi)熔體流入錠模7中，從而避免中間包3內(nèi)合金液因溫降而凝固在中間包3內(nèi)。
[°04°] 4、結晶器6下出口寬度分別設定為Φ 50mm、C>80mm、Φ 100mm，生產(chǎn)出的棒材直徑分別為 Φ 50mm、Φ 80mm、Φ 100mm。
[0041]5、真空爐體上設置有滑動密封裝置9并與真空爐內(nèi)的結晶器6出口相連，成型的合金棒體13從該滑動密封裝置9中通過，且不會影響真空爐內(nèi)的真空度。
[0042]6、真空爐外部設置有拉坯機10，通過該拉坯機10將成型的合金棒體13從滑動密封裝置9中拉出。
[0043]7、由拉坯機10拉出的合金棒體13，經(jīng)火焰切割機11切割成相同或不同長度尺寸的合金棒體13，合金棒體13經(jīng)鑄壞輸送裝置12傳送到鑄壞存放裝置14內(nèi)。
[0044]8、本裝置還設有必要的密封裝置、測溫裝置、固定裝置、其他支撐機構和閥門部件，以保證連鑄鑄造生產(chǎn)的正常運行。
【主權項】
1.一種立式多流真空高溫合金連鑄裝置，其特征在于，包括熔煉爐(I)、導流槽(2)、中間包(3)、塞棒(4)、中間包擋墻(5)、結晶器(6)、錠模(7)、水口(8)、滑動密封裝置(9)、拉坯機(10)、火焰切割裝置(11)、鑄坯輸送裝置(12)、合金棒體(13)、鑄坯存放裝置(14);恪煉爐(I)和導流槽(2)在真空感應爐內(nèi)的上部，導流槽(2)處于中間包(3)和中間包擋墻(5)的上方，塞棒(4)在結晶器(6)上的中間包(3)內(nèi)，錠模(7)在結晶器(6)的一側并處在與中間包(3)形成的夾角下方，水口(8)位于結晶器(6)的上部并通過中間包(3)與塞棒(4)相連接，滑動密封裝置(9)上方與真空感應爐內(nèi)底部的結晶器(6)連接下方與拉坯機(10)連接，拉坯機(10)和火焰切割裝置(11)在鑄坯輸送裝置(12)和合金棒體(13)的上方，鑄坯存放裝置(14)位于鑄坯輸送裝置(12)的一側。2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置還設置有必要的密封裝置、測溫裝置、固定裝置、其它支撐機構和閥門部件，以保證連鑄鑄造生產(chǎn)的正常運行。3.一種權利要求1所述裝置的使用方法，其特征在于，具體步驟及參數(shù)如下: 1)高溫合金熔體通過導流槽(2)注入到中間包(3)內(nèi)，在中間包擋墻(5)的阻隔下，中間包(3)內(nèi)熔體液面上升緩慢，液面波動小； 2)中間包(3)內(nèi)液面到達中間包高度一半后，打開塞棒(4)開關，熔體經(jīng)水口(8)澆鑄到結晶器(6)中，通過調(diào)節(jié)塞棒(4)高度來調(diào)節(jié)熔體流入水口(8)的熔體量;連鑄過程中當合金棒體(13)發(fā)生拉裂，有熔體流出時，降低塞棒(4)的高度為Omm，關閉水口(8)，打開流入錠模(7)的塞棒⑷的開關，中間包⑶內(nèi)熔體流入錠模(7)中，從而避免中間包(3)內(nèi)合金液因溫降而凝固在中間包(3)內(nèi)； 3)連鑄裝置可以澆鑄相同規(guī)格的棒材，也可以澆鑄不同規(guī)格的棒材，通過控制結晶器(6)下出口寬度，達到生產(chǎn)不同規(guī)格合金棒的目的； 4)真空爐體上設置有滑動密封裝置(9)并與真空爐內(nèi)的結晶器(6)出口相連，成型的合金棒體(13)從該滑動密封裝置(9)中通過，且不會影響真空爐內(nèi)的真空度； 5)真空爐外部設置有拉坯機(10)，通過該拉坯機(10)將成型的合金棒體(13)從滑動密封裝置(9)中拉出； 6)由拉坯機(10)拉出的合金棒體(13)，經(jīng)火焰切割機(11)切割成相同或不同長度尺寸的合金棒體(13)，合金棒體(13)經(jīng)鑄壞輸送裝置(12)傳送到鑄壞存放裝置(14)內(nèi)。4.根據(jù)權利要求3所述的使用方法，其特征在于，其中塞棒(4)的高度調(diào)節(jié)范圍為O?30mm ο5.根據(jù)權利要求3所述的使用方法，其特征在于，其中結晶器(6)出口寬度范圍為Φ20?100mm，對應生產(chǎn)的棒材直徑為Φ 20?I OOmm D
【專利摘要】一種立式多流真空高溫合金連鑄裝置及使用方法，屬于金屬鑄造成型技術領域。包括熔煉爐、導流槽、中間包、塞棒、結晶器、錠模、水口、滑動密封裝置、拉坯機、火焰切割裝置、合金棒體等；熔煉爐和導流槽在真空感應爐內(nèi)的上部，塞棒在結晶器上的中間包內(nèi)，滑動密封裝置上方與真空感應爐內(nèi)底部的結晶器連接下方與拉坯機連接，拉坯機和火焰切割裝置在鑄坯輸送裝置和合金棒體的上方，生產(chǎn)的棒材直徑為Φ20～100mm。優(yōu)點在于，能同時生產(chǎn)不同規(guī)格的高溫合金母材，保證高溫合金不被污染，提高了母材的質(zhì)量和成材率。
【IPC分類】B22D11/113, B22D11/14
【公開號】CN105710325
【申請?zhí)枴緾N201610232747
【發(fā)明人】王超, 章清泉, 李振瑞, 李明揚, 曹宇, 吳會云, 魏然, 李崇巍, 高春紅
【申請人】北京北冶功能材料有限公司