CN109226729B - 一种实现真空感应炉连续浇铸的装置及其方法 - Google Patents

一种实现真空感应炉连续浇铸的装置及其方法 Download PDF

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    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like

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

一种实现真空感应炉连续浇铸的装置及其方法
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;
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