CN104232898A - 一种连续化生产的真空或气体保护冶炼浇注设备 - Google Patents
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Abstract
本发明所采用的具体技术方案是：采用多炉门多炉体卧式真空冶炼室1，通过真空机组提供真空环境或充入保护气体后，物料由置换室密封加料装置4（一层阀门打开，二层阀门关闭，此时进料；一层阀门关闭，二层阀门关闭，此时抽真空或保护气体置换；一层阀门关闭，二层阀门打开，此时物料进冶炼炉）进入冶炼炉2；金属加热过熔后，定点浇注机构3启动，倾倒注入限流浇注中间包5中，真空冶炼室内两套设备一炉倾倒浇注完毕后另一炉轮流浇注；卧式真空室炉壳上装有压力检测装置6、观察孔、红外线测温仪等；多炉体的轮流循环加料冶炼浇注达到能连续生产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空或气体保护熔炼浇注设备，可以连续化高效生产，广泛用于真空或气体保护下的冶炼，低氧含量的不锈钢、有色金属材料的生产及机械零部件的铸造，以及低氧含量金属粉末的熔炼浇注雾化制备。
背景技术
真空或气体保护下的冶炼浇铸技术是生产高质量金属合金材料和机械零部件的重要方法，该技术的生产方法能保证冶炼金属成分稳定、杂质少、纯度高、氧含量低，具有生产过程节能环保的优势。
先进的雾化制粉技术是现代粉末冶金学和产品产业化的基础，是相关新兴材料产业的先导技术。高性能、低成本粉末制造技术的广泛应用推动了粉末冶金技术的进步，已经成为当今材料科学与工程技术研究的一个非常活跃的前沿领域。采用雾化制粉取的粉末占据当今世界粉末总量的80%，其中水/气雾化法制粉的粉末占30%~50%，也就是说有近一半是由雾化技术来完成的。采用真空或气体保护环境下熔炼、雾化制取的粉末其纯度高、氧含量低、粒度容更易控制。
但目前用于真空/气体保护熔炼浇铸和熔炼雾化制备金属粉末生产的冶炼浇注设备要么设计结构过于简陋，要么过于复杂，都导致生产效率低，难以自动化连续化生产，特别是易损冶炼坩埚维修更换困难，是相关真空/气体保护冶炼浇注设备使用的关键问题，尽管不断改进，但这些问题始终没有很好的解决之道。
发明内容
为了解决上述真空/气体保护冶炼浇注设备使用中长期存在的巨大缺陷，本发明提供了一种连续化生产的卧式真空/保护气氛冶炼浇注设备创新解决设计，本发明的设备包括：卧式真空冶炼室，真空冶炼室炉壳两端均设置双炉门双冶炼炉体结构，或者设置成一端单炉门，另一端双炉门双冶炼炉体结构的四套冶炼炉体或两套冶炼炉体组合方案，以及其它多炉门数量和多冶炼炉数量结构组合方法；冶炼炉可以是感应加热、电阻加热等方式，炉体均安装在与炉门一体的定点浇注机构上，定点浇注机构保证冶炼炉在一个紧凑的空间范围内实行定轴翻转以控制稳定金属液浇注点，炉门下方设计有开闭门运行载重轨道，以支撑炉门和炉体重量；真空冶炼室上方设计一套或两套与炉体安装组合方式一致的带有置换室式密封加料装置，在真空/保护气氛环境下为安装在与炉门一体的定点浇注机构上的冶炼炉加装熔炼原材料，也可以采用先在冶炼炉中加入熔炼主物料，再关闭炉门开始冶炼作业方式，这时置换式密封加料装置作为熔炼中间料加入使用；连续化生产的卧式真空/保护气氛冶炼浇注设备作为一个整体模块设计结构通过熔炼浇注法兰口与真空/保护气氛环境铸造室连接进行精密铸造生产，或通过与限流浇注中间漏包、雾化器系统和雾化塔连接整合进行金属粉末雾化生产；真空冶炼室装备有保护气体充气机构和真空连接管道，以及气体压力和真空检测等。
本发明的有益效果是：
真空冶炼室两端均设置双炉门、双炉体，真空/气体保护冶炼浇注设备形成四套冶炼炉结构形式，这样真空冶炼室两端各一炉门关闭处于工作位置，两端的另一炉门开启处于备份位置，真空冶炼室内两端处于工作位置的两套冶炼炉轮流循环熔炼浇注，形成连续化生产运行状态，处于备份位置的冶炼炉可以在不影响生产的情况在敞开环境下进行独自维护维修，方便更换熔炼坩埚，设备生产和维修效率都大大增加。
或者采用真空冶炼室一端单炉门，不设置冶炼炉体，另一端双炉门、双炉体结构，这样一端单炉门处于常闭状态，另一端的双炉门、双炉体，其中一个炉门关闭处于工作位置状态生产运行，另一炉门开启处于备份位置，在无需停运设备生产的情况下，进行备份冶炼炉坩埚的原材料装料或维护更换，同样能提高设备生产效率和设备维修效率。
或者采用其它多炉门数量和多冶炼炉数量组合方法，都可以达到类似的生产效率和维修效率的大幅度提高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1 是实施例一：连续化真空/气体保护冶炼浇注设备俯视图。
图2 是方案例一：连续化生产的真空/气体保护冶炼浇注铸造设备主视图。
图3 是实施例二：连续化的真空/气体保护冶炼浇注设备俯视图。
图4 是实施例二：连续化的真空/气体保护冶炼浇注雾化制备金属粉末设备主视图。
图1和图3中所示：1、卧式真空冶炼炉室；2、冶炼炉体；3、定点浇注机构；4、置换室式密封加料装置 ；5、限流浇注中间包 ；6、压力检测装置。
具体实施例
实施例一，连续化真空/气体保护冶炼浇注铸造生产设备。
本发明所采用的具体技术实施例：采用卧式真空冶炼炉室1，关闭所示附图1示组合方式中真空炉壳两端各一炉门，通过真空机组提供真空环境或充入保护气体后，熔炼物料由置换式密封加料装置4（一层阀门打开，二层阀门关闭，此时装料；一层阀门关闭，二层阀门关闭，此时抽真空或气体置换；一层阀门关闭，二层阀门打开，此时物料装入冶炼炉）装入感应加热冶炼炉体2坩埚中，也可以采用先在冶炼炉2中加入熔炼主物料，再关闭炉门开始冶炼作业方式，置换式密封加料装置4可以作为熔炼中间料加入使用；金属冶炼完成后，定点浇注机构3启动，冶炼炉倾倒金属熔液注入限流浇注中间包5中，通过限流浇注中间包5结构中的限流管道导入真空冶炼室1下方设置的真空/保护气氛环境铸造室内的铸造模具中，实现真空/保护气氛环境下的金属铸锭和精密铸件的生产。卧式真空冶炼室1上装有气体压力检测装置6、观察孔、红外线测温仪等，对熔炼浇铸状态实时监控；见附图2。
真空冶炼室两端均设置双炉门、双炉体，真空/气体保护冶炼浇注设备形成四套冶炼炉结构形式，这样真空冶炼室两端各一炉门关闭处于冶炼炉工作位置，两端的另一炉门开启处于备份位置，真空冶炼室内两端处于工作位置的两套冶炼炉采用错时作业方式轮流循环加料、熔炼、浇注，形成连续化生产运行状态，处于备份位置的冶炼炉可以在不影响生产的情况在敞开环境下进行独自维护维修，方便更换熔炼坩埚。
本发明实施例实现连续化浇铸生产，极大提高设备产量，也更易于设备的维护维修。
实施例二，连续化真空/气体保护冶炼浇注雾化金属粉末生产设备。
本发明所采用的具体技术实施例：采用卧式真空冶炼炉室1，关闭所示附图3示组合方式中真空炉壳两端各一炉门，通过真空机组提供真空环境或充入保护气体后，熔炼物料由置换式密封加料装置4（一层阀门打开，二层阀门关闭，此时装料；一层阀门关闭，二层阀门关闭，此时抽真空或气体置换；一层阀门关闭，二层阀门打开，此时物料装入冶炼炉）装入感应加热冶炼炉体2坩埚中，也可以采用先在冶炼炉2中加入熔炼主物料，再关闭炉门开始冶炼作业方式，置换式密封加料装置4可以作为熔炼中间料加入使用；金属冶炼完成后，定点浇注机构3启动，冶炼炉倾倒金属熔液注入限流浇注中间包5中，通过限流浇注中间包5结构中的限流管道导入高压介质（气体或水）雾化器的介质汇流焦点，金属熔液被高压介质冲击雾化成金属粉末；真空冶炼室1内两套冶炼炉一个金属熔液浇注中，另一个金属加料熔炼中，连续循环轮流熔炼浇注雾化，雾化制备的金属粉末在雾化塔中沉积收集；卧式真空冶炼室1上装有气体压力检测装置6、观察孔、红外线测温仪等，对熔炼浇注雾化状态实时监控；见附图4。
采用真空冶炼室一端单炉门，不设置冶炼炉体，另一端双炉门、双炉体结构；这样一端单炉门处于常闭状态，另一端的双炉门、双炉体，其中一个炉门关闭处冶炼炉于工作位置状态生产运行，另一炉门开启处于冶炼炉备份位置，在无需停运设备生产的情况下，进行备份冶炼炉坩埚的原材料装料或维护更换。
本发明实施例实现连续化雾化金属粉末生产，提高了设备产能，也更易于设备的维护维修。
Claims (4)
1.一种连续化生产的真空/气体保护冶炼浇注设备，其特征在于：提供了一种连续化生产的卧式真空/保护气氛下冶炼浇注设备创新解决设计，其设备包括卧式真空冶炼室，真空冶炼室炉壳两端均设置双炉门双冶炼炉体结构，或者设置成一端单炉门，另一端双炉门双冶炼炉体结构的四套冶炼炉体或两套冶炼炉体组合方案，以及其它多炉门和多冶炼炉数量结构组合方法；冶炼炉可以是感应加热、电阻加热等方式，炉体均安装在与炉门一体的定点浇注机构上，定点浇注机构保证冶炼炉在一个紧凑的空间范围内实行定轴翻转以控制稳定金属液浇注点，炉门下方设计有开闭门运行载重轨道，以支撑炉门和炉体重量；真空冶炼室上方设计一套或两套与炉体安装组合方式一致的带有置换室式密封加料装置，在真空/保护气氛环境下为安装在与炉门一体的定点浇注机构上的冶炼炉加装熔炼原材料，也可以采用先在冶炼炉中加入熔炼主物料，再关闭炉门开始冶炼作业方式，这时置换式密封加料装置作为熔炼中间料加入使用；连续化生产的卧式真空/保护气氛下冶炼浇注设备作为一个整体模块设计结构通过熔炼浇注法兰口与真空/保护气氛环境铸造室连接进行精密铸造生产，或通过与限流浇注中间漏包、雾化器系统和雾化塔连接进行金属粉末雾化生产；真空冶炼室装备有保护气体充气机构和真空连接管道，以及气体压力和真空检测等。
2.按权利要求1所述的一种连续化生产的真空/气体保护冶炼浇注设备，其特征在于：卧式真空冶炼室炉壳两端均设置双炉门，或者设置成一端单炉门，另一端双炉门结构，采用两套冶炼炉体或四套冶炼炉体组合方案、以及其它多炉门和多冶炼炉数量结构组合方法，采用错时作业方式，能实现多冶炼炉轮流循环加料、熔炼、浇注连续生产的目的和极大方便设备维修维护的目的。
3.按权利要求1所述的一种连续化生产的真空/气体保护冶炼浇注设备，其特征在于：冶炼炉可以是感应加热、电阻加热等方式，炉体均安装在与炉门一体的定点浇注机构上，定点浇注机构保证冶炼炉在一个紧凑的空间范围内实行定轴翻转以控制稳定金属液浇注点，炉门下方设计有开闭门运行载重轨道，以支撑炉门和炉体重量；真空冶炼室上方设计一套或两套与炉体安装组合方式一致的带有置换室式密封加料装置，在真空/保护气氛环境下为安装在与炉门一体的定点浇注机构上的冶炼炉加装熔炼原材料，也可以采用先在冶炼炉中加入熔炼主物料，再关闭炉门开始冶炼作业方式，这时置换式密封加料装置可以作为熔炼中间料的加入使用，能实现金属的无氧化环境下的轮流循环加料和熔炼浇注。
4.按权利要求1所述的一种连续化生产的真空/气体保护冶炼浇注设备，其特征在于：连续化生产的卧式真空/保护气氛冶炼浇注设备作为一个整体模块设计结构，通过真空冶炼室浇注法兰口与真空/保护气氛环境铸造室连接进行浇注铸造生产，冶炼炉倾倒金属熔液注入限流浇注中间包中，通过限流浇注中间包结构中的限流管道导入与熔炼室浇注法兰口连接的真空/保护气氛环境铸造室内模具中进行精密铸件生产；连续化生产的卧式真空/保护气氛冶炼浇注设备作为一个整体模块设计结构也可以设计通过与限流浇注中间漏包、雾化器系统和雾化塔连接整合进行金属粉末的雾化生产，极大提高设备的产能和生产效率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |