一種真空冶煉鑄造設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于冶煉鑄造設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種真空冶煉鑄造設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬的冶煉鑄造工藝技術(shù)已被人類實用新型應(yīng)用至今，一般采用在非真空狀態(tài)下的工藝生產(chǎn)各種金屬零部件制品，如轉(zhuǎn)爐冶煉、電弧爐冶煉、中頻爐冶煉等；鑄造方式通常也采用在非真空狀態(tài)下的生產(chǎn)工藝，如砂型模鑄、連鑄、消失模鑄造、V法鑄造等工藝技術(shù)。在20世紀(jì)30年代末40年代初，第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后，為了適應(yīng)軍事工業(yè)及尖端技術(shù)對高性能金屬材料及研發(fā)新型材料的需要，真空冶金工藝技術(shù)及設(shè)備在工業(yè)發(fā)達(dá)國家快速發(fā)展起來。
[0003]目前對于一些高合金鋼、易氧化合金、純凈鋼的冶煉工藝，需要采用真空冶煉工藝及設(shè)備，真空鑄造工藝大致分為真空吸鑄、真空低壓鑄造、真空差壓鑄造方法。在冶煉工藝上可以采用已經(jīng)成熟的真空爐冶煉設(shè)備，在加入各種爐料后關(guān)閉爐蓋，抽取真空、達(dá)到設(shè)定的真度后，進(jìn)行感應(yīng)冶煉，既在整個冶煉過程中都處于真空狀態(tài)；也可以采用非真空保護(hù)氣氛及保護(hù)渣冶煉，或者采用VOD、VD、RH工藝。
[0004]真空冶煉后的合金鋼液都需要進(jìn)行澆注、鑄錠，通常方法是在真空罐內(nèi)設(shè)置模具澆注或者是破真空后吊出鋼包澆注:1、真空澆注，通過罐蓋上部的觀察孔觀察，啟動坩禍旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，將坩禍內(nèi)金屬液澆注到已放置在罐體內(nèi)部的鑄模內(nèi)，待溫、冷卻；該方法真空澆注避免了合金的氧化，但由于真空爐爐體內(nèi)部空間限制不易操作，這種方式只適合比較小型的真空爐冶煉鑄造，澆注成一個整體的鑄錠，做為冶煉鋼種的試驗材料；而不能夠滿足直接澆注成具有一定形狀、長度較大的鑄件材料；對于需要鑄造成等截面的較長材料，無法實現(xiàn)鑄造。在真空爐內(nèi)澆注，受真空室空間限制，同時真空澆注后冷卻緩慢，鑄件容易產(chǎn)生偏析及內(nèi)部縮孔。
[0005]2、非真空鑄造，在真空冶煉將合金全部熔化后，關(guān)閉真空管道閥門，停止真空機(jī)組系統(tǒng)運行，開啟破真空閥門，將真空爐破真空，待爐內(nèi)壓力與大氣壓力平衡后，開啟真空罐蓋，旋轉(zhuǎn)感應(yīng)爐坩禍，將鋼液澆注到中間包內(nèi)，將中間包吊出爐體，并將中間包中金屬液澆注到已準(zhǔn)備好的模具中。這種真空冶煉，非真空澆注工藝方法，可以實現(xiàn)在車間內(nèi)澆注各種形狀的鑄件，避免了合金冶煉過程的氧化燒損，但在坩禍澆注中間包過程中及中間包澆注鑄件過程中都是在大氣環(huán)境下進(jìn)行的，澆注過程會產(chǎn)生二次氧化，吸入空氣，鑄件產(chǎn)生氣孔等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于針對上述存在的缺陷而提供一種真空冶煉鑄造設(shè)備，該真空冶煉鑄造設(shè)備適用于真空冶煉以及防氧化鑄造，通過該鑄造設(shè)備實現(xiàn)了真空冶煉、保護(hù)氣體鑄造，可以生產(chǎn)出等截面連續(xù)鑄造材料；解決了因真空罐體空間限制而無法放置相應(yīng)的鑄型模具的問題，本實用新型設(shè)計采用了真空冶煉、惰性氣體保護(hù)、在不開啟真空罐蓋進(jìn)入空氣的情況下，實現(xiàn)了單爐連鑄，冷卻快速，鑄件組織致密，適合于低膨脹合金、金剛石觸媒等高合金材料的冶煉、鑄造生產(chǎn)。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案為:一種真空冶煉鑄造設(shè)備，包括真空冶煉爐和冷卻水系統(tǒng)，在真空冶煉爐的爐體下端設(shè)有開孔，該開孔通過連通管道與設(shè)于爐體下方的鑄造箱相連；在所述連通管道上安裝有連通閘閥；所述鑄造箱的箱體側(cè)端設(shè)有開啟式門閥。
[0008]所述鑄造箱內(nèi)放置有鑄造模具。
[0009]所述鑄造模具的模具澆口與所述真空冶煉爐內(nèi)置坩禍的坩禍澆口杯之間設(shè)有澆道溜槽。
[0010]所述鑄造箱內(nèi)安裝有水平連鑄鋼包，在該水平連鑄鋼包一側(cè)的下部設(shè)有水冷式石墨連鑄器。
[0011]所述水平連鑄鋼包與所述真空冶煉爐內(nèi)置坩禍的坩禍澆口杯之間設(shè)有澆道溜槽。
[0012]本實用新型的有益效果為:本實用新型所述真空冶煉鑄造設(shè)備使得冶煉過程全部處于真空狀態(tài)，在氮氣保護(hù)下將金屬液導(dǎo)流至設(shè)置在真空爐下部的鑄造箱內(nèi)的鑄造模具或水平連鑄鋼包中，不受真空罐體空間限制，可以在鑄造箱體設(shè)置各種尺寸模具、鑄造出如細(xì)長棒體等形狀的鑄件；在氮氣壓力下澆注既避免了在空氣中澆注的氧化問題，又減少了真空(無壓力)澆注時鑄件出現(xiàn)的縮孔現(xiàn)象；同時，在開啟上部爐蓋后可以馬上進(jìn)行下一爐次的加料工作，提高了冶煉效率?？梢赃B續(xù)鑄造出所需要的等截面細(xì)長棒才，及其他形狀的等截面長形鑄件，這是原真空冶煉爐所不具備的功能；減少了澆口冒口切割，提高了鑄錠的成材率。
[0013]該真空冶煉鑄造設(shè)備適用于真空冶煉以及防氧化鑄造，通過該鑄造設(shè)備及工藝實現(xiàn)了真空冶煉、保護(hù)氣體鑄造，可以生產(chǎn)出等截面連續(xù)鑄造材料；解決了因真空罐體空間限制而無法放置相應(yīng)的鑄型模具的問題，本實用新型設(shè)計采用了真空冶煉、惰性氣體保護(hù)、在不開啟真空罐蓋進(jìn)入空氣的情況下，實現(xiàn)了單爐連鑄，冷卻快速，鑄件組織致密，適合于低膨脹合金、金剛石觸媒等高合金材料的冶煉、鑄造生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例1中真空冶煉鑄造設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明實施例2中真空冶煉鑄造設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，1為爐體，2為開孔，3為連通管道，4為鑄造箱，5為連通閘閥，6為開啟式門閥，7為鑄造模具，8為坩禍澆口杯，9為澆道溜槽，10為水平連鑄鋼包，11為水冷式石墨連鑄器。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0018]實施例1
[0019]—種真空冶煉鑄造設(shè)備，包括真空冶煉爐和冷卻水系統(tǒng)，在真空冶煉爐的爐體1下端設(shè)有開孔2，該開孔2通過連通管道3與設(shè)于爐體1下方的鑄造箱4相連；在所述連通管道3上安裝有連通閘閥5 ;所述鑄造箱4的箱體側(cè)端設(shè)有開啟式門閥6。所述鑄造箱4內(nèi)放置有鑄造模具7。該鑄造模具7的模具澆口與所述真空冶煉爐內(nèi)置坩禍的坩禍澆口杯8之間設(shè)有澆道溜槽9。
[0020]利用所述真空冶煉鑄造設(shè)備的工藝，包括以下步驟:
[0021](1)按鋼種的配方備料，清銹、稱重；
[0022](2)將所需鑄型模具放置于鑄造箱內(nèi)，將澆道溜槽放置于模
[0023]具澆口與坩禍澆口杯之間，關(guān)閉鑄造箱的箱體側(cè)端的開啟式閥門；開啟設(shè)備冷卻水系統(tǒng)；
[0024](3)將步驟(1)配置完畢的爐料按順序放置于真空冶煉爐內(nèi)部的坩禍中；啟動中頻電源，小功率烘爐；關(guān)閉真空爐蓋；開啟真空栗系統(tǒng)，對真空爐抽取真空，達(dá)到設(shè)定的真空度
[0025]10 3Pa?10 ;逐漸增加冶煉功率至額定冶煉功率，進(jìn)行正常冶煉，在罐蓋上部觀察孔觀察坩禍內(nèi)爐料熔化情況，待合金全部熔清，中頻感應(yīng)磁場使合金熔液攪拌均勻、溫度均勻后；關(guān)閉真空系統(tǒng)閥門，停止擴(kuò)散栗、羅茲栗運行；將氮氣管道開啟，沿破真空閥將氮氣導(dǎo)入真空爐罐體，使?fàn)t體內(nèi)充滿氮氣；
[0026](4)調(diào)整冶煉功率至設(shè)定的澆注溫度，進(jìn)行鑄造；旋轉(zhuǎn)真空爐坩禍，將金屬液體勻速澆注，金屬液體沿澆道溜槽注入鑄型模具內(nèi)，完成澆注；
[0027](5)打開上部爐蓋，按配料進(jìn)行下爐次的加料冶煉工作；同時打開鑄造箱箱體側(cè)端的開啟
[0028]式門閥，拉出鑄型至車間內(nèi)放置。
[0029]實施例2
[0030]一種真空冶煉鑄造設(shè)備，包括真空冶煉爐和冷卻水系統(tǒng)，在真空冶煉爐的爐體1下端設(shè)有開孔2，該開孔2通過連通管道3與設(shè)于爐體1下方的鑄造箱4相連；在所述連通管道3上安裝有連通閘閥5 ;所述鑄造箱4的箱體側(cè)端設(shè)有開啟式門閥6。所述鑄造箱4內(nèi)安裝有水平連鑄鋼包10，在該水平連鑄鋼包10 —側(cè)的下部設(shè)有水冷式石墨連鑄器11。所述水平連鑄鋼包10與所述真空冶煉爐內(nèi)置坩禍的坩禍澆口杯8之間設(shè)有澆道溜槽9。
[0031]利用所述真空冶煉鑄造設(shè)備的工藝，包括以下步驟:
[0032]( 1)按鋼種的配方備料，清銹、稱重；
[0033](2)將水平連鑄鋼包放置于鑄造箱內(nèi)，將澆道溜槽放置于水平連鑄鋼包與坩禍澆口杯之間，關(guān)閉鑄造箱的箱體側(cè)端的開啟式閥門；開啟設(shè)備冷卻水系統(tǒng)；
[0034](3)將步驟(1)配置完畢的爐料按順序放置于真空冶煉爐內(nèi)部的坩禍中；啟動中頻電源，
[0035]小功率烘爐；關(guān)閉真空爐蓋；開啟真空栗系統(tǒng)，對真空爐抽取真空，達(dá)到設(shè)定的真空度
[0036]10 3Pa?10 ;逐漸增加冶煉功率至額定冶煉功率，進(jìn)行正常冶煉，在罐蓋上部觀察孔觀察坩禍內(nèi)爐料熔化情況，待合金全部熔清，中頻感應(yīng)磁場使合金熔液攪拌均勻、溫度均勻后；關(guān)閉真空系統(tǒng)閥門，停止擴(kuò)散栗、羅茲栗運行；將氮氣管道開啟，沿破真空閥將氮氣導(dǎo)入真空爐罐體，使?fàn)t體內(nèi)充滿氮氣；
[0037](4)調(diào)整冶煉功率至設(shè)定的澆注溫度，進(jìn)行鑄造；旋轉(zhuǎn)真空爐坩禍，將金屬液體勻速澆
[0038]注，金屬液體沿澆道溜槽注入水平連鑄鋼包內(nèi)，開啟引錠機(jī)，從水冷式石墨連鑄器的連鑄
[0039]口牽引出冷卻成型的圓形棒材或方形連鑄坯，將水平連鑄鋼包中鋼液全部連鑄成一條等截
[0040]面連鑄材料。
【主權(quán)項】
1.一種真空冶煉鑄造設(shè)備，包括真空冶煉爐和冷卻水系統(tǒng)，其特征在于，在真空冶煉爐的爐體下端設(shè)有開孔，該開孔通過連通管道與設(shè)于爐體下方的鑄造箱相連；在所述連通管道上安裝有連通閘閥；所述鑄造箱的箱體側(cè)端設(shè)有開啟式門閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空冶煉鑄造設(shè)備，其特征在于，所述鑄造箱內(nèi)放置有鑄造模具。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述真空冶煉鑄造設(shè)備，其特征在于，所述鑄造模具的模具澆口與所述真空冶煉爐內(nèi)置坩禍的坩禍澆口杯之間設(shè)有澆道溜槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空冶煉鑄造設(shè)備，其特征在于，所述鑄造箱內(nèi)安裝有水平連鑄鋼包，在該水平連鑄鋼包一側(cè)的下部設(shè)有水冷式石墨連鑄器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述真空冶煉鑄造設(shè)備，其特征在于，所述水平連鑄鋼包與所述真空冶煉爐內(nèi)置坩禍的坩禍澆口杯之間設(shè)有澆道溜槽。
【專利摘要】本實用新型屬于冶煉鑄造設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種真空冶煉鑄造設(shè)備。該種真空冶煉鑄造設(shè)備，包括真空冶煉爐和冷卻水系統(tǒng)，在真空冶煉爐的爐體下端設(shè)有開孔，該開孔通過連通管道與設(shè)于爐體下方的鑄造箱相連；在所述連通管道上安裝有連通閘閥；所述鑄造箱的箱體側(cè)端設(shè)有開啟式門閥。通過該鑄造設(shè)備實現(xiàn)了真空冶煉、保護(hù)氣體鑄造，可以生產(chǎn)出等截面連續(xù)鑄造材料；解決了因真空罐體空間限制而無法放置相應(yīng)的鑄型模具的問題。
【IPC分類】B22D35/06
【公開號】CN205008561
【申請?zhí)枴緾N201520725331
【發(fā)明人】孟春光, 郭洪衛(wèi), 孫德民, 孫宗輝, 陳曄
【申請人】山東鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月18日