CN108436044A - 一种熔炼浇铸设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种熔炼浇铸设备，包括具有容腔的熔炼炉，熔炼炉上设有中转轴，中转轴上设有保护罩，保护罩上设有注入口，熔炼炉的上设有投料口，投料口上设有炉盖、保护气罩，注入口的上沿与保护气罩的前侧之间设有上气密罩组件，保护气罩的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩的罩腔连通形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述浇注口设在浇注空间内。上气密罩组件的可伸缩性，确保了熔炼炉可绕中转轴转动，从而实现将金属熔液从浇注口上倒出的操作，同时防止氧气进入保护罩内，让中间包与氧气隔绝。本发明用于金属的熔炼。

Description

一种熔炼浇铸设备
技术领域
本发明涉及精密喷射成形领域，特别涉及一种熔炼浇铸设备。
背景技术
活泼金属和高级合金材料(例如钛合金、镁合金、高级合金钢等)的熔炼及其浇铸需要在氧、氢等气体的分压降到极低的环境下完成。传统的方法之一是真空熔炼和铸锭炉。但这种设备的容量受到制作技术和成本的限制，很难产业化推广到大容量的真空熔炼和浇铸。
已有一些惰性气体保护下熔炼的方法，通常是在炉膛内引入氮、氩等气体以防止金属液氧化，例如专利申请号201520332969.9，但这种方法不能可靠地把炉膛外的金属液流和中间包或铸锭同时都保护起来。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种能将中间包保护起来的熔炼浇铸设备。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种熔炼浇铸设备，包括具有容腔的熔炼炉，熔炼炉上设有呈左右设置的中转轴，中转轴的前侧上设有具有罩腔的保护罩，保护罩上设有注入口，熔炼炉的上设有投料口，熔炼炉上设有盖住投料口的具有罩腔的保护气罩，保护气罩与熔炼炉用转轴连接，投料口上设有盖住投料口的炉盖，炉盖与熔炼炉用运动副连接，使得运动副可驱动炉盖在保护气罩的罩腔内移动从而打开投料口，熔炼炉的前侧设有浇注口，浇注口位于中转轴的上侧，使得熔炼炉绕中转轴转动时，浇注口可进入保护罩的罩腔内，保护罩设有前封壁、设在前封壁左侧的左封壁、设在前封壁右侧的右封壁，前封壁、右封壁、左封壁的前侧边沿围成所述的注入口，注入口的上沿与保护气罩的前侧之间设有上气密罩组件，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉可绕中转轴转动，保护气罩上设有防氧化气体入口；
前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿用封挡板连接，上气密罩组件与中转轴连接，使得保护气罩的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩的罩腔连通形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述浇注口设在浇注空间内；
或，前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿与熔炼炉之间设有下气密罩组件，上气密罩组件、下气密罩组件均与中转轴连接，使得保护气罩的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩围成的罩腔、下气密罩组件与熔炼炉的外壁围成的空腔形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉可绕中转轴转动，所述浇注口设在浇注空间内；
保护罩的下侧设有连接口，保护罩上设有气体溢出口；
保护气罩上设有操作孔，操作孔上设有与操作孔密封连接的操作手套，所述操作手套设在保护气罩的罩腔内；
上气密罩组件与保护气罩可拆式连接。
作为上述方案的进一步改进，上气密罩组件包括上防护罩组件、设在上防护罩组件外侧的一体式上柔性气密纤维布，上防护罩组件为起脊式金属防护罩，上柔性气密纤维布包括整体呈矩形的中间部，中间部的左侧和右侧上设有呈扇形的边侧部，中间部的两侧、边侧部的两个直边分别与保护气罩、保护罩密封连接，边侧部的扇角与中转轴连接，上防护罩组件的两侧分别与保护气罩、保护罩连接，上防护罩组件的中部与中转轴连接，上防护罩组件包括若干个弧形排列的可相互滑动的上罩单元，上罩单元包括整体呈矩形的中板，板的左右两侧均设有整体呈三角形或扇形的边角板，边角板与中转轴连接并可绕中转轴转动。
作为上述方案的进一步改进，上气密罩组件与下气密罩组件的结构相同。
作为上述方案的进一步改进，保护气罩上设有操作口，操作口上设有封口盖。
作为上述方案的进一步改进，保护罩上设有伸入保护罩的罩腔内的测氧传感器。
作为上述方案的进一步改进，连接口的下方设有成形器，成形器设在保护罩的下方并与成形器连接，成形器上设有浇入口，浇入口上设有中间包，中间包穿过浇注口并伸入保护罩的罩腔内。
作为上述方案的进一步改进，成形器内具有成形腔，所述成形腔内设有供气口。
作为上述方案的进一步改进，上防护罩组件和/或保护气罩和/或保护罩均为金属构件，上防护罩组件和/或保护气罩和/或保护罩内均设有冷却腔，冷却腔上设有冷却出口和冷却入口。
本发明的有益效果是：一种熔炼浇铸设备，包括具有容腔的熔炼炉，熔炼炉上设有呈左右设置的中转轴，中转轴的前侧上设有具有罩腔的保护罩，保护罩上设有注入口，熔炼炉的上设有投料口，熔炼炉上设有盖住投料口的具有罩腔的保护气罩，保护气罩与熔炼炉用转轴连接，投料口上设有盖住投料口的炉盖，炉盖与熔炼炉用运动副连接，使得运动副可驱动炉盖在保护气罩的罩腔内移动从而打开投料口，熔炼炉的前侧设有浇注口，浇注口位于中转轴的上侧，使得熔炼炉绕中转轴转动时，浇注口可进入保护罩的罩腔内，保护罩设有前封壁、设在前封壁左侧的左封壁、设在前封壁右侧的右封壁，前封壁、右封壁、左封壁的前侧边沿围成所述的注入口，注入口的上沿与保护气罩的前侧之间设有上气密罩组件，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉可绕中转轴转动，保护气罩上设有防氧化气体入口；前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿用封挡板连接，上气密罩组件与中转轴连接，使得保护气罩的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩的罩腔连通形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述浇注口设在浇注空间内；或，前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿与熔炼炉之间设有下气密罩组件，上气密罩组件、下气密罩组件均与中转轴连接，使得保护气罩的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩围成的罩腔、下气密罩组件与熔炼炉的外壁围成的空腔形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉可绕中转轴转动，所述浇注口设在浇注空间内；保护罩的下侧设有连接口，保护罩上设有气体溢出口；保护气罩上设有操作孔，操作孔上设有与操作孔密封连接的操作手套，所述操作手套设在保护气罩的罩腔内；上气密罩组件与保护气罩可拆式连接。使用时，先将大量的待熔金属放入熔炼炉的容腔内，然后关上炉盖，然后在炉盖上放上少量的待熔金属，盖上保护气罩，在防氧化气体入口通入氮气或氦气或氩气，让空腔内的氧气从气体溢出口排出，这样就能避免在熔炼金属时氧气对金属熔液的氧化，而要往空腔内添加金属时，让运动副驱动炉盖离开投料口，然后人手伸入操作手套内，接着捡起炉盖上的金属并投入到所述的空腔内，这样就能很好地实现材料的添加，防止氧气的混入，而上气密罩组件、下气密罩组件的可伸缩性，确保了熔炼炉可绕中转轴转动，从而实现将金属熔液从浇注口上倒出的操作，同时防止氧气进入保护罩内，让中间包与氧气隔绝。本发明用于金属的熔炼。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1，这是本发明的实施例，具体地：
一种熔炼浇铸设备，包括具有容腔的熔炼炉1，熔炼炉1上设有呈左右设置的中转轴6，中转轴6的前侧上设有具有罩腔的保护罩10，保护罩10上设有注入口11，熔炼炉1的上设有投料口，熔炼炉1上设有盖住投料口的具有罩腔的保护气罩3，保护气罩3与熔炼炉1用转轴连接，投料口上设有盖住投料口的炉盖2，炉盖2与熔炼炉1用运动副连接，使得运动副可驱动炉盖2在保护气罩3的罩腔内移动从而打开投料口，熔炼炉1的前侧设有浇注口12，浇注口12位于中转轴6的上侧，使得熔炼炉1绕中转轴6转动时，浇注口12可进入保护罩10的罩腔内，保护罩10设有前封壁、设在前封壁左侧的左封壁、设在前封壁右侧的右封壁，前封壁、右封壁、左封壁的前侧边沿围成所述的注入口11，注入口11的上沿与保护气罩3的前侧之间设有上气密罩组件，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉1可绕中转轴6转动，保护气罩3上设有防氧化气体入口31；前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿与熔炼炉1之间设有下气密罩组件，上气密罩组件、下气密罩组件均与中转轴6连接，使得保护气罩3的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩10围成的罩腔、下气密罩组件与熔炼炉1的外壁围成的空腔形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉1可绕中转轴6转动，所述浇注口设在浇注空间内；当然，也可以前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿用封挡板连接，上气密罩组件与中转轴6连接，使得保护气罩3的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩10的罩腔连通形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述浇注口设在浇注空间内；保护罩10的下侧设有连接口102，保护罩10上设有气体溢出口103；保护气罩3上设有操作孔，操作孔上设有与操作孔密封连接的操作手套，所述操作手套设在保护气罩3的罩腔内；上气密罩组件与保护气罩3可拆式连接。连接口102的下方设有成形器4，成形器4设在保护罩10的下方并与成形器4连接，成形器4上设有浇入口，浇入口上设有中间包7，中间包7穿过浇注口12并伸入保护罩10的罩腔内。所述的成形器为模具或喷射成形设备，使用时，先将大量的待熔金属放入熔炼炉的容腔内，然后关上炉盖，然后在炉盖上放上少量的待熔金属，盖上保护气罩，在防氧化气体入口通入氮气或氦气或氩气，让空腔内的氧气从气体溢出口排出，这样就能避免在熔炼金属时氧气对金属熔液的氧化，而要往空腔内添加金属时，让运动副驱动炉盖离开投料口，然后人手伸入操作手套内，接着捡起炉盖上的金属并投入到所述的空腔内，这样就能很好地实现材料的添加，防止氧气的混入，而上气密罩组件、下气密罩组件的可伸缩性，确保了熔炼炉可绕中转轴转动，从而实现将金属熔液从浇注口上倒出的操作，同时防止氧气进入保护罩内，让中间包与氧气隔绝。当成形器喷射成形设备时，使得成形器4内具有成形腔，所述成形腔内设有供气口。让喷射成形设备的成形腔内的防氧化气体的气压略小于保护气罩，其差值为0.5Pa至10kPa，这样能更好地防止氧气的混入。
上气密罩组件包括上防护罩组件、设在上防护罩组件外侧的一体式上柔性气密纤维布，上防护罩组件为起脊式金属防护罩，上柔性气密纤维布包括整体呈矩形的中间部，中间部的左侧和右侧上设有呈扇形的边侧部，中间部的两侧、边侧部的两个直边分别与保护气罩3、保护罩10密封连接，边侧部的扇角与中转轴6连接，上防护罩组件的两侧分别与保护气罩3、保护罩10连接，上防护罩组件的中部与中转轴6连接，上防护罩组件包括若干个弧形排列的可相互滑动的上罩单元，上罩单元包括整体呈矩形的中板，板的左右两侧均设有整体呈三角形或扇形的边角板，边角板与中转轴6连接并可绕中转轴6转动。上防护罩组件能保证连接强度，而由于上防护罩组件是金属构件，所以难以保证气密性，为此，本申请设置了上柔性气密纤维布，这样就巧妙地解决了气密性的问题。本实施例的上气密罩组件与下气密罩组件的结构相同。
为了便于测定温度，保护气罩3上设有操作口5，操作口5上设有封口盖51，这样可以在操作口5上添加少量的待熔化金属、设置热电偶、测氧设备等等，实现监测的功能。
本实施例的保护罩10上设有伸入保护罩10的罩腔内的测氧传感器。这样能很好方便地获得本保护罩的罩腔内的氧含量。
上防护罩组件、保护气罩、保护罩10均为金属构件，上防护罩组件、保护气罩、保护罩10内均设有冷却腔，冷却腔上设有冷却出口和冷却入口。使用时，在冷却入口连接供水设备或供气设备，这样就能用水冷或风冷的方式对防护罩组件、保护气罩、保护罩10进行降温，这样能确保防护罩组件、保护气罩、保护罩10的尺寸稳定性、耐用性、密封性。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种熔炼浇铸设备，包括具有容腔的熔炼炉(1)，其特征在于：熔炼炉(1)上设有呈左右设置的中转轴(6)，中转轴(6)的前侧上设有具有罩腔的保护罩(10)，保护罩(10)上设有注入口(11)，熔炼炉(1)的上设有投料口，熔炼炉(1)上设有盖住投料口的具有罩腔的保护气罩(3)，保护气罩(3)与熔炼炉(1)用转轴连接，投料口上设有盖住投料口的炉盖(2)，炉盖(2)与熔炼炉(1)用运动副连接，使得运动副可驱动炉盖(2)在保护气罩(3)的罩腔内移动从而打开投料口，熔炼炉(1)的前侧设有浇注口(12)，浇注口(12)位于中转轴(6)的上侧，使得熔炼炉(1)绕中转轴(6)转动时，浇注口(12)可进入保护罩(10)的罩腔内，保护罩(10)设有前封壁、设在前封壁左侧的左封壁、设在前封壁右侧的右封壁，前封壁、右封壁、左封壁的前侧边沿围成所述的注入口(11)，注入口(11)的上沿与保护气罩(3)的前侧之间设有上气密罩组件，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉(1)可绕中转轴(6)转动，保护气罩(3)上设有防氧化气体入口(31)；
前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿用封挡板连接，上气密罩组件与中转轴(6)连接，使得保护气罩(3)的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩(10)的罩腔连通形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述浇注口(12)设在浇注空间内；
或，前封壁、右封壁、左封壁的后侧边沿与熔炼炉(1)之间设有下气密罩组件，上气密罩组件、下气密罩组件均与中转轴(6)连接，使得保护气罩(3)的罩腔、上气密罩组件围成的空腔、保护罩(10)围成的罩腔、下气密罩组件与熔炼炉(1)的外壁围成的空腔形成一个密闭的与容腔连通的浇注空间，所述的上气密罩组件的周向尺寸可变，使得熔炼炉(1)可绕中转轴(6)转动，所述浇注口(12)设在浇注空间内；
保护罩(10)的下侧设有连接口(102)，保护罩(10)上设有气体溢出口(103)；
保护气罩(3)上设有操作孔，操作孔上设有与操作孔密封连接的操作手套，所述操作手套设在保护气罩(3)的罩腔内；
上气密罩组件与保护气罩(3)可拆式连接。
2.根据权利要求1所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：上气密罩组件包括上防护罩组件、设在上防护罩组件外侧的一体式上柔性气密纤维布，上防护罩组件为起脊式金属防护罩，上柔性气密纤维布包括整体呈矩形的中间部，中间部的左侧和右侧上设有呈扇形的边侧部，中间部的两侧、边侧部的两个直边分别与保护气罩(3)、保护罩(10)密封连接，边侧部的扇角与中转轴(6)连接，上防护罩组件的两侧分别与保护气罩(3)、保护罩(10)连接，上防护罩组件的中部与中转轴(6)连接，上防护罩组件包括若干个弧形排列的可相互滑动的上罩单元，上罩单元包括整体呈矩形的中板，板的左右两侧均设有整体呈三角形或扇形的边角板，边角板与中转轴(6)连接并可绕中转轴(6)转动。
3.根据权利要求2所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：上气密罩组件与下气密罩组件的结构相同。
4.根据权利要求1所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：保护气罩(3)上设有操作口(5)，操作口(5)上设有封口盖(51)。
5.根据权利要求1所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：保护罩(10)上设有伸入保护罩(10)的罩腔内的测氧传感器。
6.根据权利要求1所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：连接口(102)的下方设有成形器(4)，成形器(4)设在保护罩(10)的下方并与成形器(4)连接，成形器(4)上设有浇入口，浇入口上设有中间包(7)，中间包(7)穿过浇注口(12)并伸入保护罩(10)的罩腔内。
7.根据权利要求6所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：成形器(4)内具有成形腔，所述成形腔内设有供气口。
8.根据权利要求1所述的一种熔炼浇铸设备，其特征在于：上防护罩组件和/或保护气罩和/或保护罩(10)均为金属构件，上防护罩组件和/或保护气罩和/或保护罩(10)内均设有冷却腔，冷却腔上设有冷却出口和冷却入口。
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