CN102527972A

CN102527972A - 一种高真空二次加料精密连续铸造装置

Info

Publication number: CN102527972A
Application number: CN2012100783534A
Authority: CN
Inventors: 吴建中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明涉及一种高真空二次加料精密连续铸造装置，结构包括由主机架、真空铸造室、二次加料装置、冷却结晶密封装置、牵引装置、控制系统、成型坩埚及模具、感应圈、陶瓷外壳、上盖旋转合页、密封装置、观察窗、上盖锁定装置、电源开关以及脚轮组成。本发明结构紧凑、安全、方便、可操作性强，采用本发明制作的合金料胚，由于高真空状态下熔炼，并二次添加活性元素，真空及气体保护下完成结晶成型连铸，使棒料、板料及管料完全无缩孔、夹渣、氧化、质密、并连续获得长度达几十米的棒胚及管胚，达到后期拉拨超细的要求标准。

Description

一种高真空二次加料精密连续铸造装置

技术领域

本发明涉及贵金属，电子半导体领域，尤其涉及用于制作金、银合金超细直径线，所用原胚棒料、板料及管料、管料制作的一种高真空二次加料精密连续铸造装置。

背景技术

随着我国经济和电子半导体、贵金属冶金工业的发展，电子半导体、贵金属冶炼等新兴领域的崛起，市面上对贵金属如金及金合金、银及银合金、铜及铜合金导线制造技术及其设备提出先进性、超细性、和无氧化性的要求，特别是IC芯片，半导体导线也朝着超细直径、光洁、无缩孔、及无氧化物等方面发展。制作超细导线，一般采用大气或惰性保护气体下熔炼铸造，并加入微量元素熔炼，而这些微量元素往往低温且易氧化，这些方式熔炼出来的棒料、板料及管料往往由于氧化、夹渣、气泡等原因而根本达不到拉拨至上万米而直径几微米的超细导线，制约了贵金属、电子半导体业的发展。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术中存在的缺陷，提供一种安全、方便、可在高真空下二次添加原料的棒料、板料及管料的高真空二次加料精密连续铸造装置。

本发明采用的技术方案是：

一种高真空二次加料精密连续铸造装置，该装置包括由主机架、真空铸造室、二次加料装置、冷却结晶密封装置、牵引装置、控制系统、成型坩埚及模具、感应圈、陶瓷外壳、上盖旋转合页、密封装置、观察窗、上盖锁定装置、电源开关以及脚轮组成；所述牵引装置包括引棒、调节手柄、牵引装置固定杆、引棒锁定装置、牵引电机；所述二次加料装置包括二次加料升降气缸、二次加料开关、二次加料漏斗、二次加料导料杆；所述控制系统包括加热控制面板、系统控制面板；所述真空铸造室置于主机架前上方，通过强筋及螺丝固定于主机架上；所述结晶器冷却装置置于牵引装置与真空铸造室之间；所述控制系统置于主机架右上方；所述成型坩埚及模具置于真空铸造室内部，固定于结晶器冷却装置内；所述感应圈，置于真空铸造室内成型坩埚及模具外部。

所述的二次加料装置由升降装置实现上下移动，与真空铸造室实现动密封。

所述的成型坩埚及模具是石墨模具，底部为平底，与导料管进行密封接触。

所述的冷却结晶密封装置与铸造室底部采用密封接触，底部用调节螺丝调节接触紧密度，且底部出料口采用动密封设计保持模具与引棒全密封。

所述的控制系统是PLC触摸屏控制系统。

所述的二次加料导料杆采用石墨材质或者是石英材质或者是高温陶瓷材料。

所述的牵引电机采用伺服电机。

所述装置还包括外接高真空泵获取源、上盖、电源开关。

本发明结构紧凑，设计合理，气密性良好，二次加料得以实现。各项数据全采集，采用本发明制作出的金属棒料、板料及管料无氧化、无气泡、无夹渣、整体质密、型材完整、成品率高，整个过程在高真空及保护气体下完成，安全达到制作超细金属线的标准，填补了空白。

附图说明：

图1为本发明实施例1提供的连续铸棒或管的主视图及部面图；

图2为本发明实施例1提供的连续铸棒或管的侧视图；

图3为本发明实施例1提供的连续铸棒或管的开启图。

具体实施方式：

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1、2、3所示，一种高真空二次加料精密连续铸造装置，结构包括主机架21、真空铸造室24、二次加料装置25、冷却结晶密封装置16、牵引装置22、控制系统、成型坩埚及模具4、感应圈6、陶瓷外壳5、上盖旋转合页7、密封装置11、观察窗13、上盖锁定装置14、电源开关19、脚轮20；所述牵引装置22包括引棒1、调节手柄2、牵引装置固定杆3、引棒锁定装置18、牵引电机23；所述二次加料装置25包括二次加料升降气缸8、二次加料开关9、二次加料漏斗10、二次加料导料杆12；所述控制系统包括加热控制面板15、系统控制面板17；所述真空铸造室24置于主机架21前上方，通过强筋及螺丝固定于主机架21上；所述结晶器冷却装置16置于牵引装置与真空铸造室之间；所述控制系统置于主机架右上方；所述成型坩埚及模具4置于真空铸造室24内部，固定于结晶器冷却装置16内；所述感应圈6，置于真空铸造室24内成型坩埚及模具4外部。

所述的二次加料装置25由升降装置实现上下移动，与真空铸造室24实现动密封。

所述的成型坩埚及模具4是石墨模具，底部为平底，与导料管进行密封接触。

所述的冷却结晶密封装置16与铸造室底部采用密封接触，底部用调节螺丝调节接触紧密度，且底部出料口采用动密封设计保持模具与引棒1全密封。

所述的控制系统是PLC触摸屏控制系统。

所述的二次加料导料杆12采用石墨材质或者是石英材质或者是高温陶瓷材料。

所述的牵引电机23采用伺服电机。

所述装置还包括外接高真空泵获取源、上盖26、电源开关19。

所述二次加料装置25固定于上盖26上面，可进行自动升降通过控制系统15、17控制。所述结晶器冷却装置16置于牵引装置22与真空铸造室之间张力可调，中间用密封圈连接密封，所述控制系统15、17置于主机架右上方，人机介面内连接PLC控制器，完成数据采集中央控制，直观准确。所述成型坩埚及模具4，置于真空铸造内部，固定于结晶器冷却装置16内，通过强制水冷完成凝固与结晶，所述感应圈6，置于铸造室内坩埚模具4外部，中间间隔氧化锆坩埚炉衬，绝热保温，感应圈6通过绝缘密封设计与机内控制相连，所述感应圈6是为感应加热线圈套与坩埚外部产生感应磁场，加热内部成型坩埚及模具。所述真空抽取管道置于主铸造室左侧用卡箍波纹金属管与真空及保护气体通道相连，实现高气密性与真空气体置换功能实现通道与密封。

工作时，打开电源开关19及冷却水、气源、真空源，打开上盖26，装入成型坩埚及模具4，打开引棒锁定装置18，装入成型引棒1，锁紧引棒18，装入二次加料导料杆12，关闭上盖26并锁紧14，打开观察窗13，放下二次加料装置25与成型坩埚及模具底接触。从观察窗加入金属母材与坩埚模具内4，关闭观察窗13，关闭二次加料开关9，打开料斗盖10，装入添加微量元素，并锁紧料斗盖10，开启真空抽至-0.3MPA。停止真空，注入惰性气体至设定值+10KP，开启加热控制面板15，通过感应圈产生磁场并对坩埚加热，真空铸造室到达设定值，从系统控制面板17的触摸屏上观察，打开二次加料开关9，注入微量元素至坩埚底部，升起二次加料装置25，添加剂从二次加料导料管12全部注入坩埚模具内而且是从底部注入，约3分钟后待金属全部熔解，开启牵引电机23，此时引棒1徐徐向下引出以每分钟5cm速度往下引出金属成品棒、或管，待全部引铸完成工作结束。

值得强调的是：

1.本实施例中铸造金属为有色金属如金、银、铜、及合金。

2.本实施例中连续铸造为棒料、板料及管料，通过更换成型坩埚及模具而决定。

3.本实施例中加热装置为感应圈，感应圈与真空铸造室24相连并密封设计，感应圈通过中间转换柱与机内加热控制系统连接。接通电源，启动加热控制高、中频电流通过感应圈6后，感应圈6与真空铸造室内成型坩埚及模具4(石墨)产生感应磁场，石墨由于电流通过而将热能传递给内部的金属进而熔化。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：该装置包括由主机架、真空铸造室、二次加料装置、冷却结晶密封装置、牵引装置、控制系统、成型坩埚及模具、感应圈、陶瓷外壳、上盖旋转合页、密封装置、观察窗、上盖锁定装置、电源开关以及脚轮组成；所述牵引装置包括引棒、调节手柄、牵引装置固定杆、引棒锁定装置、牵引电机；所述二次加料装置包括二次加料升降气缸、二次加料开关、二次加料漏斗、二次加料导料杆；所述控制系统包括加热控制面板、系统控制面板；所述真空铸造室置于主机架前上方，通过强筋及螺丝固定于主机架上；所述结晶器冷却装置置于牵引装置与真空铸造室之间；所述控制系统置于主机架右上方；所述成型坩埚及模具置于真空铸造室内部，固定于结晶器冷却装置内；所述感应圈置于真空铸造室内成型坩埚及模具外部。

2.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述的二次加料装置由升降装置实现上下移动，与真空铸造室实现动密封。

3.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述的成型坩埚及模具是石墨模具，底部为平底，与导料管进行密封接触。

4.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述的冷却结晶密封装置与铸造室底部采用密封接触，底部用调节螺丝调节接触紧密度，且底部出料口采用动密封设计保持模具与引棒全密封。

5.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述的控制系统是PLC触摸屏控制系统。

6.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述的二次加料导料杆采用石墨材质或者是石英材质或者是高温陶瓷材料。

7.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述的牵引电机采用伺服电机。

8.根据权利要求1所述的一种高真空二次加料精密连续铸造装置，其特征在于：所述装置还包括外接高真空泵获取源、上盖、电源开关。