CN101462156A - 特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置 - Google Patents

Abstract

一种特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，它包括炉体外壳、炉体限位装置14、引锭杆锁定装置15、感应炉衬2、绝缘体3、感应线圈4、磁扼41、钢外壳42、盛钢盆5、水平连铸结晶器7、引锭杆、活动圆筒盖9和插板密封阀10；感应炉衬2上有与水平连铸结晶器7连通的孔22；水平连铸结晶器7通过U型定位板71安装在钢外壳42上；引锭杆由引锭杆前段81和引锭杆后段82组成，两者通过螺纹可连接。本发明与现有技术相比，降低了成品铸坯的夹杂物含量，提高了铸坯的冶金质量，提高了特种合金的成材率，降低了生产成本，减少生产对大气环境的污染，是一种适用于中小断面(φ8～φ81mm)水平连铸的环保型新产品。

Description

特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置

技术领域

本发明涉及属冶金连铸领域，特别涉及一种特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置。

背景技术

现有的立式真空感应冶炼炉的结构如附图1所示，它包括炉体外壳、感应炉衬2、绝缘体3、感应线圈4、盛钢盆5和钢锭模6，炉体外壳包括外壳顶部11、外壳上部12和外壳下部13，感应炉衬2位于外壳上部12内，感应线圈4通过绝缘体3安装在感应炉衬2外，盛钢盆5位于感应炉衬2下部的外壳上部12内，钢锭模6位于炉体外壳内。由于结构上的原因，真空感应冶炼炉不能进行水平连铸。而真空感应电炉冶炼特种合金配水平连铸机连铸圆坯的技术难点，是如何将传统的真空感应炉模铸成型设备与水平连铸机设备有机结合，既发挥真空感应电炉冶炼特种合金的真空状态下冶炼合金质量好，化学成份易于准确控制技术优势，又能发挥水平连铸机连铸中小断面圆坯近终成型的技术优势。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，其将现有的真空感应冶炼炉与水平连铸机设备有机结合，既能发挥真空感应电炉冶炼特种合金的真空状态下冶炼合金质量好、化学成份易于准确控制的技术优势，又能发挥水平连铸机连铸中小断面圆坯近终成型的技术优势。

本发明的技术方案是：一种特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，它包括立式真空感应冶炼炉，在立式真空感应冶炼炉上加装有水平连铸机构。

本发明进一步的技术方案是：水平连铸机构包括水平连铸结晶器和引锭杆；炉体外壳上安装有炉体限位装置和引锭杆锁定装置，感应炉衬与炉体限位装置连接，其上有与水平连铸结晶器连通的孔；感应线圈外有磁扼，磁扼外有钢外壳，水平连铸结晶器通过U型定位板安装在钢外壳上。

本发明更进一步的技术方案是：引锭杆设计成两段活动连接的，它由引锭杆前段和引锭杆后段组成，引锭杆前段位于炉体外壳内并与引锭杆锁定装置连接，引锭杆后段可通过螺纹与引锭杆前段连接。

本发明再进一步的技术方案是：外壳上部上安装有活动圆筒盖，活动圆筒盖的中心线与水平连铸结晶器的中心线同心，其上有一个连铸工艺透明观察窗；活动圆筒盖上安装有插板密封阀。

本发明由于采用如上设计，与现有技术相比具有如下特点：

1、降低了成品铸坯的夹杂物含量，提高了铸坯的冶金质量：传统的真空冶炼工艺是顶铸成形的，在浇铸过程中，不可避免地会将坩埚材料和浮渣或多或少地带入铸锭，而造成钢材的污染，影响材料的性能；而本发明是水平底铸充型，因为各种非金属夹杂物的比重比钢液小，浮于钢液熔池顶面远离充型区，从而可使获得少夹杂或无夹杂铸锭，大大提高特种合金铸坯的冶金质量，这一特性对制备特殊用途的高品质粉末特种合金有特别重要的意义。

2、提高了特种合金的成材率：传统的铸锭成材工艺，由于铸锭自下而上冷却，在铸锭的顶部存在有铸造集中缩孔，在集中缩孔部位的内部有富集大量浮渣，因此必须切除冒口才能交货，铸锭成材率只有85％左右，造成大量的资源浪费；而本发明由于采用水平连续铸造的方式成型，在凝固过程中存在的体收缩能够得到中间包钢液的有效补缩，不存在集中缩孔，连铸的坯材可以提高到95％左右。

3、既降低了生产成本，又减少生产对大气环境的污染：采用本发明生产的坯材是在真空条件下水冷的铜模中快速凝固成形的，表面光洁、无氧化、无外来污染物污染，可以铸态表面方式交货，取消了传统工艺必须的表面打磨工序，既降低了生产成本，又减少生产对大气环境的污染，是一种适用于中小断面(φ8～φ81mm)水平连铸的环保型新产品。

以下结合附图和实施例对本发明的详细内容作进一步描述。

附图说明

图1为现有立式真空感应冶炼炉的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示：一种特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，它包括炉体外壳、炉体限位装置14、引锭杆锁定装置15、感应炉衬2、绝缘体3、感应线圈4、磁扼41、钢外壳42、盛钢盆5、钢锭模(图中未示出)、水平连铸结晶器7、引锭杆、活动圆筒盖9和插板密封阀10；炉体外壳包括外壳顶部(图中未示出)、外壳上部12和外壳下部13，炉体限位装置14和引锭杆锁定装置15安装在炉体外壳上；感应炉衬2位于外壳上部12内，并与炉体限位装置14连接，感应炉衬2上有与水平连铸结晶器7连通的孔21；感应线圈4通过绝缘体3安装在感应炉衬2外，磁扼41位于感应线圈4外，钢外壳42位于磁扼41外；盛钢盆5位于感应炉衬2下部的外壳上部12内；钢锭模6位于炉体外壳内；水平连铸结晶器7通过U型定位板71安装在钢外壳42上，并可上、下、左、右微调中心线；引锭杆设计成两段活动连接的，它由引锭杆前段81和引锭杆后段82组成，引锭杆前段81位于炉体外壳内并与引锭杆锁定装置15连接，引锭杆前段81的长度设计以满足大于水平连铸结晶器7全长，且不影响引锭杆锁定装置15锁定和能随同感应线圈钢外壳42自由倾翻运动为必要条件，引锭杆后段82可通过螺纹与引锭杆前段81连接；活动圆筒盖9安装在外壳上部12上，其中心线与水平连铸结晶器7的中心线同心，其直径大于600毫米，以方便操作人员安装水平连铸结晶器7，其上有一个直径大于150毫米的连铸工艺透明观察窗，以便在对应视角位置安装真空炉外壳内监控系统摄像头；插板密封阀10安装在活动圆筒盖9上。

本发明的工作原理和使用方法是：当需要水平连铸时，关闭插板密封阀10即可加料送电，开始抽真空冶炼生产。待特种合金达到冶炼连铸工艺要求后，破真空充入氮气保护，再打开插板密封阀10，将引锭杆前段81用引锭杆锁定装置15沿水平方向夹紧使其不能转动，接着将引锭杆后段82顺着拉坯辊道伸入插板密封阀10内与引锭杆前段81螺纹连接后，松开引锭杆锁定装置15，升起炉体限位装置14将感应炉衬2限位后即可实施水平连铸拉坯正常生产。当不需要水平连铸时，松开引锭杆锁定装置15与炉体限位装置14，便可按普通立式真空感应冶炼炉一样正常使用。

Claims (5)

1、一种特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，它包括立式真空感应冶炼炉，其特征是在立式真空感应冶炼炉上加装有水平连铸机构。

2、根据权利要求1所述的特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，其特征是水平连铸机构包括水平连铸结晶器和引锭杆；炉体外壳上安装有炉体限位装置和引锭杆锁定装置，感应炉衬与炉体限位装置连接，其上有与水平连铸结晶器连通的孔；感应线圈外有磁扼，磁扼外有钢外壳，水平连铸结晶器通过U型定位板安装在钢外壳上。

3、根据权利要求2所述的特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，其特征是引锭杆设计成两段活动连接的，它由引锭杆前段和引锭杆后段组成，引锭杆前段位于炉体外壳内并与引锭杆锁定装置连接，引锭杆后段通过螺纹可与引锭杆前段连接。

4、根据权利要求2所述的特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，其特征是外壳上部上安装有活动圆筒盖，活动圆筒盖的中心线与水平连铸结晶器的中心线同心，其上有一个直径大于150毫米的连铸工艺透明观察窗；活动圆筒盖上安装有插板密封阀。

5、根据权利要求4所述的特种合金真空冶炼与水平连铸成材装置，其特征是活动圆筒盖的直径大于600毫米。