CN109226729B - 一种实现真空感应炉连续浇铸的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种实现真空感应炉连续浇铸的装置及其方法，所述真空感应炉通过将熔炼室分隔成三个腔室，并配备两个加料室、两个坩埚系统，两个炉车，通过采用两个坩埚错时熔炼，交替浇铸的方法，可以实现单一的小容量生产，或者通过连续交替浇注的方法，实现与大容量设备同等的生产效果，浇注大规格铸锭，设备生产产品规格覆盖广，降低投资，增加中小型企业生产的灵活性。
Description
技术领域
本发明属于特种冶金领域，涉及一种实现真空感应炉连续浇铸的装置及方法。
背景技术
真空感应熔炼是生产特殊钢、精密合金、高温合金、耐腐蚀合金的重要冶炼设备，是集机械、电子、真空等多种技术为一体的成套设备。
目前真空感应炉的作业方式通常分为周期式和半连续式两种方式。周期式炉体只有一个真空室，在其中完成装料、熔炼、浇注全部冶炼过程。完成一炉冶炼任务后破空取出钢锭，再重新开始装料、布置锭模、合炉抽真空，开始新的一个炉次冶炼，这种炉体结构简单、制作方便、省料，但是炉子的作业效率低，仅适合于小型试验炉或不要求产量时使用。
半连续式炉体由三个部分组成，包括熔炼室、浇注锭模室和主加料室。各室之间由真空阀门隔离，并备有独立的抽气系统。这种炉型可以在不破坏熔炼室真空的前提下，进行下一炉的装料、清理钢锭、安放锭模等操作，使冶炼实现了半连续化。这种炉型适合与容量较大的真空感应炉，充分发挥熔炼功能，提高炉子产量。
实际生产时，材料溶液体积不能超过坩埚的最大容量，也不能太少，否则带来温降太快，浇注质量不合要求等问题。如一个最大容量为500kg的坩埚，无法浇注一个50kg以下的锭模。
如上所述，企业需要建设多台不同容量的真空感应炉，以满足各种大小铸锭的生产要求，增大投资，降低企业灵活性。同上举例，企业需要分别建设一台50kg和一台500kg的真空感应炉，以满足5kg至500kg铸锭的生产要求。
发明内容
为了解决当前真空感应炉熔炼容量范围小的、大容量真空感应炉使用率低等问题。
本发明提供了一种实现真空感应炉连续浇铸的装置，所述真空感应炉包括两个隔离阀，为第一隔离阀和第二隔离阀；两个隔离阀将熔炼室分成三个真空腔室，包括第一腔室、第二腔室、第三腔室，所述熔炼室有两个侧开门，包括第一侧开门和第二侧开门；所述真空感应炉还包括两个加料室，为第一加料室、第二加料室；所述真空感应炉还包括中间包，锭模室，锭模小车，炉车轨道，两个炉车，两个坩埚；所述炉车包括第一炉车和第二炉车；所述坩埚包括第一坩埚和第二坩埚；所述中间包用于浇铸锭模；所炉车可运载所述坩埚在所述炉车轨道上运行；所述锭模小车设置于锭模室，用于运载锭模；所述真空感应炉还包括真空系统和电源系统；
所述炉车通过炉车轨道在熔炼室三个腔室内移动，并通过两个侧开门进出熔炼室；所述坩埚及线圈装置安装在炉车上，随炉车一起移动；
所述隔离阀与第一腔室、第二腔室法兰连接；隔离阀与第二腔室、第三腔室法兰连接；
所述加料室分别通过法兰与熔炼室连接。
一种实现真空感应炉连续浇铸的装置的应用方法，双炉工作，冷装料，浇注大型铸锭；具体包括以下几个步骤：
(1)向第一坩埚进行初加料，在大气氛围下进行，由行车将原料装入第一坩埚内；或在真空氛围下进行，在第一加料室中由加料桶将原料装入炉内；
(2)打开第一侧开门，第一炉车将第一坩埚移动到第二腔室，关闭第一隔离阀和第二隔离阀，抽真空，开始熔炼；
(3)向第二坩埚进行初加料，在大气氛围下进行，由行车将原料装入第二坩埚内；或在真空氛围下进行，在第二加料室中由加料桶将原料装入炉内；
(4)第二炉车中将第二坩埚移到第一腔室，关闭第一侧开门，抽真空，开始熔炼；
(5)浇注准备，将中间包及锭模小车移送到指定位置；
(6)第二腔室中的熔炼达到要求时，第一坩埚翻转将钢液倒入中间包中，再由中间包倒入锭模小车的锭模中；此前第二侧开门关闭，并开始抽真空；
(7)待第二腔室中的第一坩埚钢液倒完后，翻转复位，第二隔离阀打开，第一炉车将第一坩埚移到第三腔室，第二隔离阀关闭；
(8)打开第一隔离阀将第一腔室中的第二坩埚移到第二腔室，关闭第一隔离阀，第二坩埚翻转将钢液倒入中间包内，继续进行浇注。
一种实现真空感应炉连续浇铸的装置的应用方法，双炉工作，热装料，浇注大型铸锭，具体包括以下几个步骤：
(1) 向第一坩埚加入初炼炉冶炼的钢水，在大气氛围下进行，或在真空氛围下进行；
(2) 打开第一侧开门，第一炉车中的将第一坩埚移动到第二腔室，关闭第一隔离阀和第二隔离阀，开始精炼；
(3) 向第二坩埚加入初炼炉冶炼的钢水，在大气氛围下进行，或在真空氛围下进行；
(4) 第二炉车中将第二坩埚移到第一腔室，关闭第一侧开门，开始精炼；
(5) 浇注准备，将中间包及锭模小车移送到指定位置；
(6) 第二腔室中的精炼达到要求时，第一坩埚翻转将钢液倒入中间包中，再由中间包倒入锭模小车的锭模中；此前第二侧开门关闭，并开始抽真空；
(7) 待第二腔室中的第一坩埚钢液倒完后，翻转复位，第二隔离阀打开，第一炉车将第一坩埚移到第三腔室，第二隔离阀关闭；再次加入初炼炉冶炼的钢水，进行精炼，并等待移到第二腔室浇注；
(8) 打开第一隔离阀将第一腔室中的第二坩埚移到第二腔室，关闭第一隔离阀，坩埚翻转将钢液倒入中间包内，继续进行浇注；
(9) 浇注完成后，打开第一隔离阀，第二坩埚返回第一腔室，再次加入初炼炉冶炼的钢水，开始精炼，并等待移到第二腔室浇注；
(10) 打开第二隔离阀，将第三腔室中的第一坩埚移到第二腔室，关闭第二隔离阀翻转并继续浇注；
(11) 重复以上（7）~（10）过程，直到锭模浇注完成。
本发明中的真空感应炉通过将熔炼室分隔成三个腔室，并配备两个加料室、两个坩埚系统，两个炉车，可以实现单一的小容量生产，或者通过连续交替浇注的方法，实现与大容量设备同等的生产效果，浇注大规格铸锭。设备生产产品规格覆盖广，降低投资，增加中小型企业生产的灵活性。
附图说明
图1是本发明的平面图。
图2是本发明的断面图。
图3 是本发明的右视图。
具体实施方式
参考图1、2和3，本发明将熔炼室通过两个个隔离阀分成三个独立腔室，并配置贯穿三个腔室的轨道，使小车可以在三个腔室通行，通过采用多坩埚错时熔炼，交替浇铸的方法，实现小坩埚生产大铸锭的连续浇铸。
实施例1
双炉工作，冷装料，浇注大型铸锭；
(1)向第一坩埚31进行初加料，可以在大气氛围下进行，由行车将原料装入第一坩埚31内；也可以在真空氛围下进行，在第一加料室11（位于熔炼室第二腔室22上方）中由加料桶将原料装入炉内；
(2)打开第一侧开门81，第一炉车41将第一坩埚31移动到第二腔室22，关闭第一隔离阀91和第二隔离阀92，抽真空，开始熔炼；
(3)向第二坩埚32进行初加料，可以在大气氛围下进行，由行车将原料装入第二坩埚32内；也可以在真空氛围下进行，在第二加料室12（位于熔炼室第一腔室21上方）中由加料桶将原料装入炉内；
(4)第二炉车42中将第二坩埚32移到第一腔室21，关闭第一侧开门81，抽真空，开始熔炼；
(5)浇注准备。将中间包7及锭模小车5移送到指定位置；
(6)第二腔室22中的熔炼达到要求时，第一坩埚31翻转将钢液倒入中间包7中，再由中间包7倒入锭模中；此前第二侧开门82关闭，并开始抽真空；
(7)待第二腔室22中的第一坩埚31将钢液倒完后，翻转复位，第二隔离阀92打开，第一炉车41将第一坩埚31移到第三腔室23,第二隔离阀92关闭；
(8)打开第一隔离阀91将第一腔室21中的第二坩埚32移到第二腔室22，关闭第一隔离阀91，第二坩埚32翻转将钢液倒入中间包内，继续进行浇注。
实施例2
单炉工作，冷装料，浇注小型铸锭；
(1) 向第一坩埚31进行初加料，可以在大气氛围下进行，由行车将原料装入第一坩埚31内；也可以在真空氛围下进行，在第一加料室11（位于熔炼室第二腔室22上方）中由加料桶将原料装入炉内；
(2) 打开第一侧开门81，第一炉车41中的将第一坩埚31移动到第二腔室22，关闭第一隔离阀91和第二隔离阀92，抽真空，开始熔炼；
(3) 浇注准备。将中间包7及锭模小车5移送到指定位置；
(4) 第二腔室22中的熔炼达到要求时，第一坩埚31翻转将钢液倒入中间包7中，再由中间包7倒入锭模中。
实施例3
双炉工作，热装料，浇注大型铸锭；
(1) 向第一坩埚31加入初炼炉冶炼的钢水，可以在大气氛围下进行，也可以在真空氛围下进行；
(2) 打开第一侧开门81，第一炉车41中的将第一坩埚31移动到第二腔室22，关闭第一隔离阀91和第二隔离阀92，开始精炼；
(3) 向第二坩埚32加入初炼炉冶炼的钢水，可以在大气氛围下进行，也可以在真空氛围下进行；
(4) 第二炉车42中将第二坩埚32移到第一腔室21，关闭第一侧开门81，开始精炼；
(5) 浇注准备。将中间包7及锭模小车5移送到指定位置；
(6) 第二腔室22中的精炼达到要求时，第一坩埚31翻转将钢液倒入中间包7中，再由中间包7倒入锭模中；此前第二侧开门82关闭，并开始抽真空；
(7) 待第二腔室22中的第一坩埚31将钢液倒完后，翻转复位，第二隔离阀92打开，第一炉车41将第一坩埚31移到第三腔室23,第二隔离阀92关闭；再次加入初炼炉冶炼的钢水，进行精炼，并等待移到第二腔室22浇注；
(8) 打开第一隔离阀91将第一腔室21中的第二坩埚32移到第二腔室22，关闭第一隔离阀91，坩埚翻转将钢液倒入中间包内，继续进行浇注。
(9) 浇注完成后，打开第一隔离阀91，返回第一腔室21，再次加入初炼炉冶炼的钢水，开始精炼，并等待移到第二腔室22浇注；
(10) 打开第二隔离阀92，将第三腔室23中的第一坩埚31移到第二腔室22，关闭第二隔离阀92翻转并继续浇注；
(11) 重复以上（7）~（10）过程，直到锭模浇注完成。
Claims (3)
1.一种实现真空感应炉连续浇铸的装置，其特征在于：所述真空感应炉包括两个隔离阀，为第一隔离阀（91）和第二隔离阀（92）；两个隔离阀将熔炼室（2）分成三个真空腔室，包括第一腔室（21）、第二腔室（22）、第三腔室（23），所述熔炼室（2）有两个侧开门，包括第一侧开门（81）和第二侧开门（82）；所述真空感应炉还包括两个加料室（1），为第一加料室（11）、第二加料室（12）；所述真空感应炉还包括中间包（7），锭模室（6），锭模小车（5），炉车轨道（10），两个炉车（4），两个坩埚（3）；所述炉车（4）包括第一炉车（41）和第二炉车（42）；所述坩埚（3）包括第一坩埚（31）和第二坩埚（32）；所述中间包（7）用于浇铸锭模；所炉车（4）可运载所述坩埚（3）在所述炉车轨道（10）上运行；所述锭模小车（5）设置于锭模室（6），用于运载锭模；所述真空感应炉还包括真空系统和电源系统；
所述炉车（4）通过炉车轨道（10）在熔炼室（2）三个腔室内移动，并通过两个侧开门进出熔炼室（2）；所述坩埚（3）及线圈装置安装在炉车（4）上，随炉车（4）一起移动；
所述第一隔离阀（91）与第一腔室（21）、第二腔室（22）法兰连接；第二隔离阀（92）与第二腔室（22）、第三腔室（23）法兰连接；
所述加料室（1）分别通过法兰与熔炼室（2）连接。
2.根据权利要求1所述的一种实现真空感应炉连续浇铸的装置的应用方法，其特征在于：双炉工作，冷装料，浇注大型铸锭；具体包括以下几个步骤：
(1) 向第一坩埚（31）进行初加料，在大气氛围下进行，由行车将原料装入第一坩埚（31）内；或在真空氛围下进行，在第一加料室（11）中由加料桶将原料装入炉内；
(2) 打开第一侧开门（81），第一炉车（41）将第一坩埚（31）移动到第二腔室（22），关闭第一隔离阀（91）和第二隔离阀（92），抽真空，开始熔炼；
(3) 向第二坩埚（32）进行初加料，在大气氛围下进行，由行车将原料装入第二坩埚（32）内；或在真空氛围下进行，在第二加料室（12）中由加料桶将原料装入炉内；
(4) 第二炉车（42）中将第二坩埚（32）移到第一腔室（21），关闭第一侧开门（81），抽真空，开始熔炼；
(5) 浇注准备，将中间包（7）及锭模小车（5）移送到指定位置；
(6) 第二腔室（22）中的熔炼达到要求时，第一坩埚（31）翻转将钢液倒入中间包（7）中，再由中间包（7）倒入锭模小车（5）的锭模中；此前第二侧开门（82）关闭，并开始抽真空；
(7) 待第二腔室（22）中的第一坩埚（31）钢液倒完后，翻转复位，第二隔离阀（92）打开，第一炉车（41）将第一坩埚（31）移到第三腔室（23），第二隔离阀（92）关闭；
(8) 打开第一隔离阀（91）将第一腔室（21）中的第二坩埚（32）移到第二腔室（22），关闭第一隔离阀（91），第二坩埚（32）翻转将钢液倒入中间包内，继续进行浇注。
3.根据权利要求1所述的一种实现真空感应炉连续浇铸的装置的应用方法，其特征在于：双炉工作，热装料，浇注大型铸锭，具体包括以下几个步骤：
(1) 向第一坩埚（31）加入初炼炉冶炼的钢水，在大气氛围下进行，或在真空氛围下进行；
(2) 打开第一侧开门（81），第一炉车（41）中的将第一坩埚（31）移动到第二腔室（22），关闭第一隔离阀（91）和第二隔离阀（92），开始精炼；
(3) 向第二坩埚（32）加入初炼炉冶炼的钢水，在大气氛围下进行，或在真空氛围下进行；
(4) 第二炉车（42）中将第二坩埚（32）移到第一腔室（21），关闭第一侧开门（81），开始精炼；
(5) 浇注准备，将中间包（7）及锭模小车（5）移送到指定位置；
(6) 第二腔室（22）中的精炼达到要求时，第一坩埚（31）翻转将钢液倒入中间包（7）中，再由中间包（7）倒入锭模小车（5）的锭模中；此前第二侧开门（82）关闭，并开始抽真空；
(7) 待第二腔室（22）中的第一坩埚（31）钢液倒完后，翻转复位，第二隔离阀（92）打开，第一炉车（41）将第一坩埚（31）移到第三腔室（23），第二隔离阀（92）关闭；再次加入初炼炉冶炼的钢水，进行精炼，并等待移到第二腔室（22）浇注；
(8) 打开第一隔离阀（91）将第一腔室（21）中的第二坩埚（32）移到第二腔室（22），关闭第一隔离阀（91），坩埚翻转将钢液倒入中间包内，继续进行浇注；
(9) 浇注完成后，打开第一隔离阀（91），第二坩埚（32）返回第一腔室（21），再次加入初炼炉冶炼的钢水，开始精炼，并等待移到第二腔室（22）浇注；
(10) 打开第二隔离阀（92），将第三腔室（23）中的第一坩埚（31）移到第二腔室（22），关闭第二隔离阀（92）翻转并继续浇注；
(11) 重复以上（7）~（10）过程，直到锭模浇注完成。
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