本發(fā)明涉及一種鵝頸的電渣熔鑄，具體地說是一種鵝頸電渣熔鑄工藝及鵝頸熔鑄用結(jié)晶器，屬于鵝頸的熔鑄領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋁合金或鎂合金型材高壓擠出用模具，俗稱鵝頸，是一種在高溫環(huán)境中工作的耐高溫疲勞，紅硬性好的金屬制品。

電渣熔鑄：一種煉鋼方式，屬于二次精煉。主要流程是帶電金屬電極插入結(jié)晶器內(nèi)，結(jié)晶器內(nèi)有熔渣，電流通過熔渣使熔渣發(fā)熱熔化，當(dāng)熔渣溫度高于金屬電極熔點(diǎn)后，金屬電極開始慢慢熔化，形成液滴，一滴一滴滴落，液滴穿過熔渣，凝固在結(jié)晶器底部，隨著時(shí)間推移，凝固部分越來越大，成為形狀不一的鋼鐵產(chǎn)品。

金屬電極：或圓鋼或方鋼或扁鋼或其他形狀的鋼鐵制品。

結(jié)晶器：一種模具，循環(huán)水冷卻，鋼水在模具內(nèi)凝固成型。

熔渣：由CaF₂AL2O₃等組成的顆粒狀混合物，達(dá)到一定溫度后變成液體狀，有一定的電阻值，能導(dǎo)電，通過電流會(huì)產(chǎn)生熱量。

護(hù)錠板：普通鋼板，易損件，用于保護(hù)底水箱。當(dāng)大電流導(dǎo)通時(shí)容易產(chǎn)生弧光燒損底水箱，所以底水箱上放置護(hù)錠板過渡，這樣燒損的是護(hù)錠板。

底水箱：為結(jié)晶器封住底口，防止熔渣和鋼水外漏，同時(shí)是電流流通的必經(jīng)之路。

電渣熔鑄異形件是一個(gè)工藝復(fù)雜，要求很高的煉鋼過程。鵝頸是異形件，上下端外廓尺寸差距大，讓所有部位都填滿并結(jié)晶良好需要特殊工藝。傳統(tǒng)的制作工藝鋼水澆注成型。這種工藝存在的缺陷:產(chǎn)品組織疏松，夾雜物多，S、P含量高，易出現(xiàn)氣孔，砂眼，疏松等鑄造缺陷，鵝頸使用壽命短，更換頻繁。

鵝頸的電渣熔鑄過程，結(jié)晶器上口大下口?。ū仨毐ＷC鵝頸徑向尺寸比較大的部分在上面，鋼水能夠填充至每一個(gè)角落，鑄錠才能成型好，無縮孔、夾雜、氣孔等），這樣出現(xiàn)了一問題，當(dāng)鋼水進(jìn)入大尺寸部位凝固之后，鋼錠上大下小，在冷卻過程中鋼錠收縮變短，底部會(huì)出現(xiàn)接觸不良，進(jìn)而出現(xiàn)導(dǎo)電不良拉弧，燒損護(hù)錠板，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)斷路，熔煉終止。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種鵝頸電渣熔鑄工藝及結(jié)晶器的制作工藝，一次性產(chǎn)出形狀不規(guī)則的鵝頸產(chǎn)品，提高了鵝頸質(zhì)量，電渣熔鑄的鵝頸組織致密，夾雜物少，S、P含量低，沒有砂眼、氣孔，延長產(chǎn)品壽命兩倍以上。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

鵝頸電渣熔鑄工藝，包括以下步驟：

（1）首先根據(jù)不同規(guī)格的鵝頸制作相應(yīng)的結(jié)晶器，所述結(jié)晶器內(nèi)腔輪廓與鵝頸外輪廓保持近似，并預(yù)留收縮余量；

（2）根據(jù)鵝頸尺寸各部分分段重量大小來制作金屬電極，鵝頸尺寸大的部分，金屬電極徑向尺寸也相應(yīng)增大，保證鋼水凝固后各位置成型飽滿；金屬電極徑向尺寸大小變化是通過多根金屬電極捆綁組合來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)尺寸大小差異增加或減少金屬電極的組數(shù)來實(shí)現(xiàn)；

（3）底水箱上放置護(hù)錠板，護(hù)錠板外廓尺寸與結(jié)晶器下口外廓尺寸相適應(yīng)；

（4）護(hù)錠板上放結(jié)晶器，結(jié)晶器與護(hù)錠板間用彈性耐高溫絕緣材料如石棉繩等隔開；彈性耐高溫絕緣材料的作用之一是防止結(jié)晶器導(dǎo)電，之二是作為鋼錠收縮時(shí)補(bǔ)償，鋼錠凝固后上面尺寸大，下面尺寸小，鋼錠卡在結(jié)晶器內(nèi)，溫度降低后收縮高度減少，這樣使結(jié)晶器與護(hù)錠板間產(chǎn)生了非常大的作用力；由于收縮而產(chǎn)生的后果是護(hù)錠板與底水箱間接觸不良燒損，鋼錠卡在結(jié)晶器內(nèi)，有彈性材料補(bǔ)償收縮解決了以上問題；

（5）熔渣堆積到結(jié)晶器內(nèi)護(hù)錠板上，金屬電極接觸到熔渣電流導(dǎo)通，熔渣發(fā)熱金屬電極熔化，熔化的鋼水沉淀到護(hù)錠板上成為固態(tài)鋼錠。

（6）電流電壓根據(jù)實(shí)際情況分階段設(shè)定，保證質(zhì)量與成型。

其中，所述結(jié)晶器包括上段、中段和下段，上段外廓徑向尺寸較大，下段外廓尺寸細(xì)長，內(nèi)側(cè)是銅板內(nèi)套，外側(cè)是碳鋼外套，所述碳鋼外套和銅板內(nèi)套由半圓形的兩部分構(gòu)成，端部均設(shè)有左右對開連接法蘭，之間通過緊固螺栓連接。

一種鵝頸重熔用結(jié)晶器的制作工藝，所述結(jié)晶器與護(hù)錠板之間設(shè)有彈性耐高溫的材料石棉繩等，用于緩沖鋼錠收縮出現(xiàn)的接觸不良問題，解決了燒損底水箱問題。

異型件的脫模是比較棘手的問題，解決辦法就是制作可拆分的結(jié)晶器。制作結(jié)晶器的難度就增加了：需要各部分圓滑對接、密封，各部分的冷卻都是問題，更難的是各部分的收縮比的計(jì)算，制作結(jié)晶器內(nèi)部尺寸余量。

結(jié)晶器形似桶裝物件，有內(nèi)外兩層。內(nèi)層由銅板制作，外層由碳鋼或不銹鋼制作，內(nèi)外兩層間有循環(huán)水冷卻。

由于鵝頸產(chǎn)品是異形件，結(jié)晶器內(nèi)腔也需要按鵝頸形狀制作出來，制作難度很大。我們采取了分部分制作組合成一體的辦法來解決。總共分上中下三段，每一段由左右兩部分組成，可拆分，用螺栓組合在一起，結(jié)晶器內(nèi)腔形狀就出來了。左右兩部分組合，打開螺栓，鋼錠就容易取出來了。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：一次性產(chǎn)出形狀不規(guī)則的鵝頸產(chǎn)品，提高了鵝頸質(zhì)量，電渣熔鑄的鵝頸組織致密，夾雜物少，S、P含量低，沒有砂眼、氣孔，延長產(chǎn)品壽命兩倍以上。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例熔煉過程示意圖；

圖21為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22為本發(fā)明實(shí)施例圖21的A-A面剖視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例熔鑄產(chǎn)品的型狀示意圖。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

鵝頸電渣熔鑄工藝，完成電渣熔鑄需要六個(gè)部分組成：大功率電源、結(jié)晶器1、金屬電極（自耗電極），金屬溶池8、渣池（熔渣）2、護(hù)錠板3、底水箱5，電流回路：電源-金屬電極-熔渣-護(hù)錠板-底水箱-電源；包括以下步驟：

（1）首先根據(jù)不同規(guī)格的鵝頸制作相應(yīng)的結(jié)晶器，所述結(jié)晶器內(nèi)腔輪廓與鵝頸外輪廓保持近似，并預(yù)留收縮余量；

其中，所述結(jié)晶器1包括上段11、中段12和下段13，上段外廓徑向尺寸較大，下段外廓尺寸細(xì)長，內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼板內(nèi)套14，外側(cè)設(shè)有碳鋼外套19，所述碳鋼外套由半圓形的兩部分構(gòu)成，端部均設(shè)有左右對開連接法蘭17，之間通過緊固螺栓18連接；所述上段的上端設(shè)有上法蘭15，所述下段的底部設(shè)有底法蘭16；

（2）根據(jù)鵝頸尺寸各部分分段重量大小來制作金屬電極（即1號(hào)自耗電極、2號(hào)3號(hào)自耗電極），鵝頸尺寸大的部分，金屬電極徑向尺寸也相應(yīng)增大，保證鋼水凝固后各位置成型飽滿；金屬電極徑向尺寸大小變化是通過多根金屬電極捆綁組合來實(shí)現(xiàn)，根據(jù)尺寸大小差異增加或減少金屬電極的組數(shù)來實(shí)現(xiàn)（見圖1示意）；

（3）底水箱上放置護(hù)錠板，護(hù)錠板外廓尺寸與結(jié)晶器下口外廓尺寸相適應(yīng)；

（4）護(hù)錠板上放結(jié)晶器，結(jié)晶器1與護(hù)錠板3間用彈性耐高溫絕緣材料4如石棉繩等隔開；彈性耐高溫絕緣材料的作用之一是防止結(jié)晶器導(dǎo)電，之二是作為鋼錠收縮時(shí)補(bǔ)償，鋼錠凝固后上面尺寸大，下面尺寸小，鋼錠卡在結(jié)晶器內(nèi)，溫度降低后收縮高度減少，這樣使結(jié)晶器與護(hù)錠板間產(chǎn)生了非常大的作用力；由于收縮而產(chǎn)生的后果是護(hù)錠板與底水箱間接觸不良燒損，鋼錠卡在結(jié)晶器內(nèi)，有彈性材料補(bǔ)償收縮解決了以上問題；

（5）熔渣堆積到結(jié)晶器內(nèi)護(hù)錠板上，金屬電極接觸到熔渣電流導(dǎo)通，熔渣發(fā)熱金屬電極熔化，熔化的鋼水沉淀到護(hù)錠板上成為固態(tài)鋼錠。

本發(fā)明主要體現(xiàn)在:生產(chǎn)方式，生產(chǎn)過程，生產(chǎn)工藝和鵝頸結(jié)晶器制作。

本發(fā)明的關(guān)鍵是工藝流程的制定，結(jié)晶器的制作。

一種鵝頸重熔用結(jié)晶器的制作工藝，所述結(jié)晶器與護(hù)錠板之間設(shè)有彈性耐高溫的材料如石棉繩等，用于緩沖鋼錠收縮出現(xiàn)的接觸不良問題，解決了燒損底水箱問題。