CN106493312A - 一种铜合金浮动浇注装置和方法 - Google Patents

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庞学功
王连福
李春山
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005—Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种铜合金浮动浇注装置和方法，属于铜合金的制备技术领域。该装置包括升降调速机构、浇道和锭模，所述浇道顶端焊接漏斗，浇道的底部伸入锭模内；所述升降调速机构连接浇道上的漏斗，并用于控制浇道底部在锭模中的位置。浇注时，浇道出液处保持在液面之下，随着液面的不断上升，浇道的位置也随之上移，直到浇注完成。本发明所制备的铜合金锭，无夹杂(或夹杂明显减少)，纯度高，且制备工艺简单，成本低。

Description

一种铜合金浮动浇注装置和方法
技术领域
本发明涉及铜合金的制备技术领域，具体涉及一种铜合金浮动浇注装置和方法。
背景技术
现有铜合金铸锭生产过程中，在浇铸包向锭模倾注铜水时，因铜水与锭模温差过大，以及铜水落下时产生的高度冲击力，而产生铜水落入锭模后四溅情况，挂壁凝固形成铜杂后，随着铜水液面上升，铜杂又重新融入铜水中。因为铜水在浇注时因锭模温度影响迅速降温，已近固态，当铜杂重返铜水时，就出现夹杂等现象，造成铜锭报废，不能满足工艺的要求。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足之处，本发明目的在于提供一种铜合金浮动浇注装置和方法，通过特定结构的装置和工艺进行铜水浇注，所制备的铜锭无夹杂、纯度高，且降低生产成本。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种铜合金浮动浇注装置，包括升降调速机构、浇道和锭模，所述浇道顶端焊接漏斗，浇道的底部伸入锭模内；所述升降调速机构包括升降调速电机和滑轮，升降调速电机通过绳索吊装所述浇道上的漏斗，滑轮设于绳索之上用于改变绳索方向，通过升降调速机构控制浇道底部在锭模中的位置。
浇注包内的铜合金液(包括铜水)从漏斗上方倾注入浇道中，并进一步浇入锭模内，凝固后形成铜合金锭。
利用上述装置进行铜合金浮动浇注的方法，该方法包括如下步骤：
(1)通过升降调整机构调整浇道位置，使浇道底部到锭模底部的距离为0.5‐1.5cm；
(2)将浇注包内铜合金液倾入漏斗，并通过浇道浇注到锭模内；
(3)当锭模内的铜合金液的液面没过浇道底部后，保持浇道底部与液面之间的距离为5‐10cm；
(4)铜合金液凝固后获得铜合金锭。
上述浇注过程中，锭模温度100‐120℃，浇铸速度为80‐100kg/min。
上述浇注过程中，随着铜合金液液面的上升，通过升降调整机构调整浇道位置。
上述浇注过程中，铜合金液的温度根据合金种类设定所需温度。
本发明的设计原理及有益效果如下：
1、本发明浇注设备中，将浇道伸入锭模底部，浇道上端安装存储铜水的漏斗，这样减少了铜合金液浇注时的溅射情况，浇道出液处保持在液面之下，随着液面的不断上升，浇道的位置也随之上移，直到浇注完成。
2、本发明所制备的铜合金锭(包括铜锭)，无夹杂(或夹杂明显减少)，纯度高，且制备工艺简单，成本低。
附图说明
图1为本发明铜合金浮动浇注装置结构示意图。
图2为实施例1制备的铜锭微观形貌图。
图3为对比例1制备的铜锭微观形貌图。
其中：1-锭模；2-浇道；3-漏斗；4-铜水包；5-升降调速电机；6-滑轮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
图1所示为本发明铜合金浮动浇注装置结构示意图，该装置包括升降调速机构、浇道和锭模，所述浇道顶端焊接漏斗，浇道的底部伸入锭模内；所述升降调速机构包括升降调速电机和滑轮，升降调速电机通过绳索吊装所述浇道上的漏斗，滑轮设于绳索之上用于改变绳索方向。通过升降调速机构控制浇道底部在锭模中的位置。
浇注包内的铜合金液从漏斗上方倾注入浇道中，并进一步浇入锭模内，凝固后形成铜合金锭。
实施例1
本实施例所用浇注装置的规格为：锭模高度950cm，锭模侧壁厚度130cm，锭模宽度(或直径)500cn；漏斗高度300cm，浇道内径50cm。
本实施例为380kg铜水的浇注，浇注过程如下：
(1)锭模加热到110℃后，通过升降调整机构调整浇道位置，使浇道底部到锭模底部的距离为1.0cm；
(2)将浇注包内铜水倾入漏斗，并通过浇道浇注到锭模内；浇铸速度为90kg/min；
(3)随着铜水液面的上升，通过升降调整机构调整浇道位置，当锭模内的铜水的液面没过浇道底部后，保持浇道底部与液面之间的距离为5‐10cm；
(4)铜水凝固后获得铜锭。
所制备铜锭的微观形貌SEM如图2所示，可以看出，铜锭组织结构均匀，无夹杂。
对比例1
本例所用浇注装置为常规浇注装置，与实施例1相比，无升降调速机构，浇注包到锭模底部的距离保持850cm不变。
本例为380kg铜水的浇注，浇注过程如下：
(1)锭模加热到110℃后，将浇注包内铜水倾入漏斗，并通过浇道浇注到锭模内；浇铸速度为90kg/min；
(2)铜水凝固后获得铜锭。
所制备铜锭的微观形貌SEM如图3所示，可以看出，铜锭微观组织中含明显夹杂物。

Claims (6)

1.一种铜合金浮动浇注装置，其特征在于：该装置包括升降调速机构、浇道和锭模，所述浇道顶端焊接漏斗，浇道的底部伸入锭模内；所述升降调速机构连接浇道上的漏斗，并用于控制浇道底部在锭模中的位置。
2.根据权利要求1所述的铜合金浮动浇注装置，其特征在于：所述升降调速机构包括升降调速电机和滑轮，升降调速电机通过绳索吊装所述浇道上的漏斗，滑轮设于绳索之上用于改变绳索方向。
3.根据权利要求1所述的铜合金浮动浇注装置，其特征在于：所述浇注包内的铜合金液从漏斗上方倾注入浇道中，并进一步浇入锭模内，凝固后形成铜合金锭。
4.利用权利要求1所述装置进行铜合金浮动浇注的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)通过升降调整机构调整浇道位置，使浇道底部到锭模底部的距离为0.5‐1.5cm；
(2)将浇注包内铜合金液倾入漏斗，并通过浇道浇注到锭模内；
(3)当锭模内的铜合金液的液面没过浇道底部后，保持浇道底部与液面之间的距离为5‐10cm；
(4)铜合金液凝固后获得铜合金锭。
5.根据权利要求4所述的铜合金浮动浇注的方法，其特征在于：浇注过程中，锭模温度100‐120℃，浇铸速度为80‐100kg/min。
6.根据权利要求4所述的铜合金浮动浇注的方法，其特征在于：浇注过程中，随着铜合金液液面的上升，通过升降调整机构调整浇道位置。
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