CN105728669B - 一种新型vidp3t真空感应熔炼炉动态浇注室 - Google Patents

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Abstract

本发明属于真空感应熔炼炉技术领域，具体涉及一种新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，包括新型动态浇注室壳体、动态浇注室的二次精炼底铸系统、动态浇注室的底铸出钢传动机构、动态浇注室的测温装置、动态浇注室传动机构、铸模模具搬送车、冷却水系统、远程控制系统，其特征在于，初次熔炼后的钢液通过中间包浇注到新型动态浇注室的钢包内，通过二次精炼底铸系统对钢包中钢液充分搅拌，使金属液成分更均匀，合金化程度更充分，再通过测温装置严格控制钢液浇注温度，实现钢液温度可控方式底铸浇注，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室残余气体的接触，减少了浇注过程钢液与真空浇注室残余气体的接触，制作出符合更高质量要求的高温合金。

Description

一种新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室
技术领域
本发明属于真空感应熔炼炉技术领域，具体涉及一种新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室。
背景技术
高温结构材料因具有优异的物理、力学性能，可在高温、复杂应力以及腐蚀环境下长期可靠工作，而成为设计、制造新型武器装备不可缺的物质基础；因其主要用于制造高性能航空、航天、舰船和坦克发动机及其它动力装置的盘件、叶片等热端关键部件，而被列为世界各国国防科技的关键技术。
目前，利用现有的VIDP3T真空感应炉，通过严格控制原材料品质。在熔炼过程中，通过独有的加料和精炼技术，将合金中气体含量和杂质元素含量控制到较低的水平。在浇注过程中利用挡渣和多次净化过滤技术，对合金进行净化，使合金具有优质的纯净度。能够满足大多数合金锭要求，但对一些性能要求更高的合金还是不能完全达到使用要求，经过多年对VIDP3T真空感应熔炼炉的研究，总结经验，研制出新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，在底铸钢包中二次精炼，浇注前测温，严格控制浇注温度，通过底铸出钢机构控制塞杆升降，实现底铸浇注，减少钢包中的钢液与真空浇注室内残余气体接触，使合金成分更加优质纯净，成分均匀一致性更好、气体和杂质含量更低，表面更洁净、合金锭内部二次缩孔更小等优点，保证产品质量达到国际领先水平。
但是原VIDP3T炉的动态浇注室无法实现钢液二次精炼，测温和可控方式底铸。因此需要对原设备进行改造：重新制作一套动态浇注室，通过加装二次精炼底铸系统，底铸出钢传动机构和测温装置，实现钢液二次精炼，控制浇注温度和可控方式底铸浇注，减少钢包中的钢液与真空浇注室内残余气体接触，来实现更高性能产品的新工艺要求，制作出符合更高质量要求的高温合金，并达到国际领先水平。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，通过对现有设备结构进行改进，重新制作一套动态浇注室，通过加装二次精炼底铸系统，底铸出钢传动机构，测温装置来实现钢液二次精炼，控制浇注温度和可控方式底铸浇注，配以传动机构，冷却水系统和远程控制系统，满足新工艺要求，制作出符合更高要求的高温合金。
本发明的新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，包括新型动态浇注室壳体、动态浇注室的二次精炼底铸系统、动态浇注室的底铸出钢传动机构、动态浇注室的测温装置、动态浇注室传动机构、铸模模具搬送车、冷却水系统、远程控制系统，其特征在于，初次熔炼后的钢液通过中间包浇注到新型动态浇注室的钢包内，通过二次精炼底铸系统对钢包中钢液充分搅拌，使金属液成分更均匀，合金化程度更充分，再通过测温装置严格控制钢液浇注温度，实现钢液温度可控方式底铸浇注，达到要求后通过底铸出钢传动机构控制底铸塞杆升起，钢液通过底铸孔浇注到铸模模具内，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室内残余气体的接触，提高产品质量。动态浇注室破坏真空后，通过动态浇注室传动机构脱开静态浇注室，将铸模模具搬送车放置在轨道上并与动态浇注室内轨道对接，移出铸模模具到搬送车上并转移到放置区，重新放入新铸模模具，准备下一炉次浇注。在二次精炼过程中，冷却水系统对动态浇注室壳体，底铸钢包通水冷却，并配有温度和流量监测，保证供水安全。上述所有动作（转移铸模模具除外）都可实现在远程控制系统进行操作。
所述的二次精炼底铸系统采用IGBT中频电源供电，水冷电缆引入到底铸钢包中。
所述的底铸出钢传动机构采用伺服电机驱动，用直线导轨导向，通过滚珠丝杠带动底铸塞杆升降，控制浇注孔开闭。
所述的测温装置采用摆动气缸带动铠装钨铼热电偶对钢液进行测温。
所述的远程控制系统对上述各部分进行远程操控，冷却水系统对动态浇注室壳体和钢包进行强制冷却，保证设备安全。
本发明的有益效果是：通过研制的新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，包括新型动态浇注室壳体、动态浇注室的二次精炼底铸系统、动态浇注室的底铸出钢传动机构、动态浇注室的测温装置、动态浇注室传动机构、铸模模具搬送车、冷却水系统、远程控制系统，其特征在于，初次熔炼后的钢液通过中间包浇注到新型动态浇注室的钢包内，通过二次精炼底铸系统对钢包中钢液充分搅拌，使金属液成分更均匀，合金化程度更充分，再通过测温装置严格控制钢液浇注温度，实现钢液温度可控方式底铸浇注，达到要求后通过底铸出钢传动机构控制底铸塞杆升起，钢液通过底铸孔浇注到铸模模具内，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室内残余气体的接触，制作出符合更高质量要求的高温合金，并达到国际领先水平。
附图说明
图1为新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室的主视图；
图2为新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室的俯视图；
图3为图1的左侧视图；图4为图1的右侧视图；
图5为本发明的立体图。
图中：1、新型动态浇注室壳体，2、动态浇注室的二次精炼底铸系统，3、动态浇注室的底铸出钢传动机构，4、动态浇注室的测温装置，5、动态浇注室传动机构，6、铸模模具搬送车，7、冷却水系统，8、远程控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明是一套新研制的新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，主要包括新型动态浇注室壳体1、动态浇注室的二次精炼底铸系统2、动态浇注室的底铸出钢传动机构3、动态浇注室的测温装置4、动态浇注室传动机构5、铸模模具搬送车6、冷却水系统7、远程控制系统8。
所述二次精炼底铸系统2采用IGBT中频电源（350kW/1000Hz）供电，通过空心水冷电缆引入到新型动态浇注室壳体1内的底铸钢包中，钢液搅拌状态可通过调整IGBT电源功率实现。
所述动态浇注室的底铸出钢传动机构3，采用伺服电机驱动，用直线导轨导向，通过滚珠丝杠带动底铸塞杆升降，控制浇注孔开闭。
所述动态浇注室的测温装置4采用摆动气缸带动铠装钨铼热电偶对钢液进行测温。
所述动态浇注室传动机构5用来开闭动态浇注室，采用电机减速器传动机构实现动态浇注室在轨道上行驶，并与吊装到轨道上的铸模模具搬送车6对接，移出铸模模具。
所述的远程控制系统8对上述各部分进行远程操控，冷却水系统7对动态浇注室壳体和钢包进行强制冷却，保证设备安全。
本发明的工作过程：通过动态浇注室传动机构5驱动新型动态浇注室壳体1与静态浇注室脱开，吊装铸模模具搬送车6放置到轨道上与新型动态浇注室壳体1对接，将铸模模具移到二次精炼底铸钢包下部并对接，动态浇注室的底铸出钢传动机构3动作，打开上部保温隔热屏，控制底铸塞杆将底铸孔封严；驱动动态浇注室传动机构5将新型动态浇注室壳体1与静态浇注室闭合，真空排气到工艺要求，为初次浇注作好准备。初次熔炼后的钢液经过中间包浇注到动态浇注室的二次精炼底铸系统2钢包内，移动钢包上部保温隔热装置到底铸钢包坩埚口，同时二次精炼底铸系统2通电对钢包中钢液充分搅拌。二次精炼结束，通过动态浇注室的测温装置4作浇注前测温，如果不符合要求，调整电源功率后，再次测温，直到符合浇注条件后，通过动态浇注室的底铸出钢传动机构3打开底铸孔塞底铸浇注到铸模模具内，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室内残余气体的接触，提高了产品质量。整个过程采用带电浇注模式，浇注完成后关闭IGBT电源。钢液在铸模模具中降温一段时间后，充入大气到动态浇注室，破坏室内真空，驱动动态浇注室传动机构5使新型动态浇注室壳体脱开静态浇注室，移到轨道另一侧，吊装铸模模具搬送车6放置到轨道上与新型动态浇注室壳体1内轨道对接，移出铸模模具，转移到放置区，重新放入新铸模模具，移开钢包上部保温隔热屏，检修底铸钢包，复位底铸塞杆，关闭动态浇注室，真空排气，准备下一炉次精炼。

Claims (5)

1.一种新型VIDP3T 真空感应熔炼炉动态浇注室，包括新型动态浇注室壳体、动态浇注室的二次精炼底铸系统、动态浇注室的底铸出钢传动机构、动态浇注室的测温装置、动态浇注室传动机构、铸模模具搬送车、冷却水系统、远程控制系统，其特征在于，初次熔炼后的钢液通过中间包浇注到新型动态浇注室的钢包内，通过二次精炼底铸系统对钢包中钢液充分搅拌，使金属液成分更均匀，合金化程度更充分，再通过测温装置严格控制钢液浇注温度，实现钢液温度可控方式底铸浇注，达到要求后通过底铸出钢传动机构控制底铸塞杆升起，钢
液通过底铸孔浇注到铸模模具内，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室内残余气体的接触，提高产品质量； 动态浇注室破坏真空后，通过动态浇注室传动机构脱开静态浇注室，将铸模模具搬送车放置在轨道上并与动态浇注室内轨道对接，移出铸模模具到搬送车上并转移到放置区，重新放入新铸模模具，准备下一炉次浇注；在二次精炼过程中，冷却水系统对动态浇注室壳体，底铸钢包通水冷却，并配有温度和流量监测，保证供水安全；上述除转移铸模模具以外的所有动作都可实现在远程控制系统进行操作。
2.如权利要求1 所述的一种新型VIDP3T 真空感应熔炼炉动态浇注室，其特征在于所述的二次精炼底铸系统采用IGBT中频电源供电，水冷电缆引入到底铸钢包中。
3.如权利要求1 所述的一种新型VIDP3T 真空感应熔炼炉动态浇注室，其特征在于所述的底铸出钢传动机构采用伺服电机驱动，用直线导轨导向，通过滚珠丝杠带动底铸塞杆升降，控制浇注孔开闭。
4.如权利要求1 所述的一种新型VIDP3T 真空感应熔炼炉动态浇注室，其特征在于所述的测温装置采用摆动气缸带动铠装钨铼热电偶对钢液进行测温。
5.如权利要求1 所述的一种新型VIDP3T 真空感应熔炼炉动态浇注室，其特征在于所述的远程控制系统对上述各部分进行远程操控，冷却水系统对动态浇注室壳体和钢包进行强制冷却，保证设备安全。
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