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用于真空感应炉浇注加装塞棒防夹渣的中间包装置

2021-03-16 08:45:36

用于真空感应炉浇注加装塞棒防夹渣的中间包装置

  技术领域

  本实用新型属于金属冶炼设备技术领域,涉及一种用于真空感应炉浇注加装塞棒防夹渣的中间包装置。

  背景技术

  真空感应熔炼(vacuum induction melting)就是通过电磁感应过程中会产生涡电流,使金属熔化,常用于提炼高纯度的金属及合金。由于在真空状态下熔炼,易将溶于钢及其合金中的氮、氢、氧和碳等元素,去除到远比常压下冶炼更低的水平,同时对于在熔炼温度下蒸气压比基体金属高的铜、锌、铅、锑、铋、锡和砷等杂质元素,可通过挥发去除,而合金中需要加入的铝、钛、硼及锆等活性元素的成分易于控制。经真空感应熔炼的金属材料的韧性、疲劳强度、耐腐蚀性能,高温蠕变性能以及磁性合金的磁导率等多种性能得以明显提高。因此,真空感应冶炼(熔炼)技术广泛应用于航天、航空、潜艇、核电、石化等高端金属的冶炼工序。

  目前真空感应熔炼(冶炼)的工艺主要包括坩埚的选择与制备,炉料准备,熔化和精炼以及浇注等工序组成,其中浇筑工序就是将经过真空感应熔炼(冶炼)之后的金属溶液,浇注到钢锭模中形成符合技术要求的金属电极锭。因此,浇注工艺直接影响产品质量。故在浇注工序中必须注意温度控制、防止浮渣等措施,确保经过多工序熔炼之后的金属及其合金符合技术标准,提升产品质量,避免无效的能耗。

  常用的真空感应熔炼浇注的方法是上注法,就是通过中间包(中间溜槽)过渡,将熔化后的金属溶液从顶部注入钢锭模中,冷却后凝固为固态钢锭(俗称电极模)。因此,作为熔化后金属溶液浇注前起到过度作用的中间包(中间溜槽),就在浇注工序中起到举足轻重的作用。目前采用的中间包(中间溜槽)形似独木舟,为顶部敞开,其余封闭的船型结构,材质为高铝莫来石,主要成分是含量不低于67%的Al203。根据真空感应炉的体量大小,使用与之相匹配的中间包(中间溜槽),由于在金属真空感应熔炼(冶炼)过程中,会产生各种元素组成的废渣,废渣不能进入浇注中的钢锭模中,一旦混入废渣不仅会影响电极模的浇注质量,严重时只能报废。而且废渣积聚在中间包(中间溜槽)浇注口,形成栓塞,影响浇注效率,严重时会导致高温金属溶液漫溢,导致安全隐患的发生。因此,在真空感应熔炼浇注工序中,挡渣防止夹渣就是重中之重。

  目前采用的挡渣措施就是在中间包(中间溜槽)内部设置两块挡渣板,挡渣板的材质是氧化锆,呈倒置的T形结构。在中间包(中间溜槽)内部U型空间的首末两端,分别设置挡渣板,就是再中间包(中间溜槽)内部预先制备挡渣板槽,使用时将两块挡渣板插入槽内即可。该方法结构简捷,使用维护便捷,挡渣板可以更换,能够有效的阻挡金属溶液中上层的废渣进入浇注口区域。但是该方法也存在着一定的不足,即:

  1)通过大量的试验和摸索,调整挡渣板间距和挡渣板下沿到中间包地面位置15mm,但在浇注时因金属溶液受到抛物线原理作用下,一些细小的微颗粒受到钢水流冲击从挡渣坝缝隙进入到浇注口从而进入钢锭模中。

  2)真空感应炉浇注时浇注口没有开关装置,不能补缩因此缩孔一般比较深,给WAR或ESR重熔带来很大的困难。

  综上所述,目前在真空感应熔炼(冶炼)工艺中的浇注用中间包(中间溜槽),不能实现对高温金属溶液内废渣的完全挡渣功能,不仅易造成缩孔深,还一定程度上影响到浇筑后电极的质量,需要实施针对性的技术改进,减少缩孔、避免夹渣。

  发明内容

  本实用新型针对上述问题,提供一种用于真空感应炉浇注加装塞棒防夹渣的中间包装置,该中间包装置能够有效控制浇注口的开关,实现控制钢水流或断;同时,能够对钢水中的夹杂物与钢水有效分开。

  按照本实用新型的技术方案:一种用于真空感应炉浇注加装塞棒防夹渣的中间包装置,其特征在于:包括一沿长度方向延伸的溜槽,溜槽的槽体为开口大、底部小的U型状,溜槽的槽体内布置若干挡渣坝,溜槽的槽底靠近端部一侧贯通设置浇注口,溜槽的上方设置液压缸,液压缸的活塞杆端固定连接塞棒,塞棒在竖直方向移动以控制浇注口的开闭。

  作为本实用新型的进一步改进,所述液压缸的进油口连接液压油管。

  作为本实用新型的进一步改进,所述溜槽内设置两块挡渣坝。

  作为本实用新型的进一步改进,所述塞棒下端设置有锥台部,锥台部的下端直径小于浇注口的直径,锥台部的上端直径大于浇注口的直径。

  本实用新型的技术效果在于:本实用新型产品结构设计合理、、结构紧凑、外形简捷,易于日常维护;定位准确牢固、使用维护便捷、安全可靠、实用高效;材料通用,加工便利、改进成本低、易于现场实施,性价比较高;中间包加装塞棒能人为控制钢水流断,减少夹渣,控制缩孔,提高产出率;挡渣板与挡渣块的数量,可根据中间包(中间溜槽)的长度另做调整,灵活机动,适应多种规格的需求;通用性强,对冶金企业类似的真空感应熔炼浇注工序装备措施的改进,具有一定的借鉴、应用价值。

  附图说明

  图1为本实用新型的主视图。

  图2为图1的俯视图。

  图3为图1的左视图。

  图4为图1中A-A向剖视图。

  图5为本实用新型的立体图。

  具体实施方式

  下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

  图1~5中,包括溜槽1、挡渣坝2、浇注口3、塞棒4、液压缸5、液压油管6等。

  如图1~5所示,本实用新型是一种用于真空感应炉浇注加装塞棒防夹渣的中间包装置,包括一沿长度方向延伸的溜槽1,溜槽1的槽体为开口大、底部小的U型状,溜槽1的槽体内布置若干挡渣坝2,溜槽1的槽底靠近端部一侧贯通设置浇注口3,溜槽1的上方设置液压缸5,液压缸5的活塞杆端固定连接塞棒4,塞棒4在竖直方向移动以控制浇注口3的开闭。在工作时,钢水从浇注口3流入钢锭模中。

  液压缸5的进油口连接液压油管6,以实现对液压缸5的供油。

  如图2、5所示,在具体实践中,溜槽1内设置两块挡渣坝2。在具体实践中,溜槽1上设置有插槽,挡渣坝2从上往下插入所述插槽中,以便于对溜槽1的内部槽体进行有效分隔。

  本实用新型产品中的挡渣坝2用来挡住夹杂物,夹杂物比重轻,所以浮在钢水的上面,钢水从下面通过保证了钢水的纯净度。

  如图4所示,塞棒4下端设置有锥台部,锥台部的下端直径小于浇注口3的直径,锥台部的上端直径大于浇注口3的直径。在使用时,将塞棒安装正确,保证塞棒动作灵活,将经真空感应熔炼之后的高温金属溶液,倒入中间包(中间溜槽)包体内,当钢水灌满溜槽后保证充分的镇静时间,让夹杂物充分上浮,避免夹渣,当钢水到达钢锭模上沿200mm时关闭塞棒4将浇注口3赛上,使钢水停止往钢锭模内流钢水,钢水收缩时再打开塞棒进行补缩。

  在使用时,塞棒4在液压缸5的作用下控制钢水流和停,浇注前,操作塞棒4将浇注口3堵上,当钢水灌满溜槽1后,停留1-2分钟让溜槽1内的夹杂物充分上浮,然后打开通过液压缸5将塞棒4抬起使得钢水流入钢锭摸,钢水距离钢锭模上沿200mm时,通过液压缸5控制塞棒4将浇注口3堵上,钢水收缩时再通过液压缸5将浇注口3打开进行补缩,减少缩孔。

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