CN110014135A - 一种等离子体恒温负压上吸浇注设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种等离子体恒温负压上吸浇注设备及其方法，该设备主要包括坩埚炉，所述坩埚炉上方依次设置有吸注区域和加热区域，所述加热区域一侧铰接有炉体前盖；所述加热区域设置有等离子体加热装置；所述吸注区域盖合有冷却板，所述冷却板底部连接有吸管，所述冷却板上方设置有罩体，所述罩体内设置有砂模，所述罩体上方设置有抽真空管道，所述砂模的模穴流路与所述吸管顶端连通；所述砂模的模穴流路上设置有压盖机构，所述罩体上端安装有泄压阀。本发明提供的等离子体恒温负压上吸浇注设备及其方法，浇注温度控制精确，浇注效果好。
Description
技术领域
本发明涉及浇注工艺技术领域，特别是涉及一种等离子体恒温负压上吸浇注设备及其方法。
背景技术
铸件的浇注方式主要包含：倾动式、底注式。由于在浇注过程中，上述方式易产生冲砂、卷气等缺陷，最为重要的是浇注过程中，不仅其温度不易控制，而且，其浇注温度范围较大，对铸件质量产生严重的影响，且使浇包的寿命降低。因此，改变上述问题已是迫在眉睫之事。
发明内容
本发明的目的是提供一种等离子体恒温负压上吸浇注设备及其方法，以解决上述现有技术存在的问题，使浇注温度控制精确，浇注效果好。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种等离子体恒温负压上吸浇注设备，包括坩埚炉，所述坩埚炉上方依次设置有吸注区域和加热区域，所述加热区域一侧铰接有炉体前盖；所述加热区域设置有等离子体加热装置；所述吸注区域盖合有冷却板，所述冷却板底部连接有吸管，所述冷却板上方设置有罩体，所述罩体内设置有砂模，所述罩体上方设置有抽真空管道，所述砂模的模穴流路与所述吸管顶端连通；所述砂模的模穴流路上设置有压盖机构，所述罩体上端安装有泄压阀。
可选的，所述等离子体加热装置内设置有等离子体加热电极，所述等离子体加热电极能够穿过所述加热区域插设于所述坩埚炉内。
可选的，所述加热区域一端设置有旋转轴，所述等离子体加热装置安装于所述旋转轴上。
可选的，所述加热区域开设有连续式测温探头孔，所述连续式测温探头孔内安装有测温探头。
可选的，所述旋转轴呈倒“L”形结构。
可选的，所述加热区域上远离所述旋转轴的一端开设有加热区域监视孔。
本发明还提供一种等离子体恒温负压上吸浇注方法，包括如下步骤：
第一步：将熔融的钢液加入坩埚炉，并将等离子体加热电极插入钢液中，根据测温探头探测钢液的温度，通过等离子加热装置精准控制加热功率的输入，从而将钢液的温度恒定在目标温度范围内；
第二步：将吸管的底端伸入钢液中；
第三步：在抽真空管道和砂模上形成连通的空气通道，并将砂模放置在冷却板上，使该砂模的模穴的流路装置与吸管的顶端相连通；
第四步：将罩体盖合在砂模及冷却板上方，并抽取罩体内的空气，使罩体及模穴内的空气压力降低，经由吸管向上吸取钢液，使钢液流入模穴里；
第五步：通过压盖机构，将模穴流路与吸管之间的钢液阻断，再通过泄压阀解除罩体内的空气负压状态，使部分钢液回流到坩埚炉中；取走砂模完成一次循环；
第六步：旋转轴旋转90度，吊走坩埚炉炉体，完成炉体的更换。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明在负压上吸浇注过程中，将钢液加热的方式由原来的中频感应加热，改为将石墨电极插入钢液中用等离子体进行加热，并将炉体由原来的直筒形状，改为船型，分成3个工作区域，实现了对温度的连续探测，连续控制并记录，且在炉体加钢液过程中，可以实现连续吸注。通过改变加热方式，减少了钢液对炉体的冲刷，从而使炉体的寿命大大延长。同时减少了钢液的翻滚，使钢液中的夹渣，易于上浮，不进入铸件，从而提高机械性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明等离子体恒温负压上吸浇注设备示意图；
图2为本发明等离子体恒温负压上吸浇注设备的等离子体加热装置和坩埚炉结构示意图；
附图标记说明：1、炉体前盖；2、等离子体加热电极；3、罩体；4、抽真空管道；5、压盖机构；6、砂模；7、泄压阀；8、吸注区域；9、连续式测温探头孔；10、等离子体加热装置；11、旋转轴；12、冷却板；13、加热区域监视孔；14、坩埚炉；15、加热区域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种等离子体恒温负压上吸浇注设备及其方法，以解决上述现有技术存在的问题，使浇注温度控制精确，浇注效果好。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种等离子体恒温负压上吸浇注设备，如图1和图2所示，包括坩埚炉14，坩埚炉14上方依次设置有吸注区域8和加热区域15，加热区域 15一侧铰接有炉体前盖1；加热区域15一端设置有等离子体加热装置10；吸注区域8盖合有冷却板12，冷却板12底部连接有吸管，冷却板12上方设置有密封的罩体3，罩体3内设置有砂模6，罩体3上方设置有抽真空管道4，砂模6 的模穴流路与吸管顶端连通；砂模6的模穴流路上设置有压盖机构5，罩体3上端安装有泄压阀7。
进一步优选的，等离子体加热装置10内设置有等离子体加热电极2，等离子体加热电极2能够穿过加热区域15插设于坩埚炉14内。加热区域15一端设置有呈倒“L”形结构的旋转轴11，等离子体加热装置10安装于旋转轴11上。加热区域15开设有连续式测温探头孔9，连续式测温探头孔9内安装有测温探头。加热区域15上远离旋转轴11的一端开设有加热区域监视孔13。
本发明还提供一种等离子体恒温负压上吸浇注方法，包括如下步骤：
第一步：将熔融的钢液通过炉体前盖1上的加汤口加入坩埚炉14，一具有电极的等离子体加热装置10安装在坩埚炉14的上方，并将等离子体加热电极2 插入坩埚炉14中的钢液中，便可根据连续式测温探头探测钢液的温度，通过等离子体加热装置10精准控制加热功率的输入，从而将钢液的温度恒定在目标温度范围内，同时可通过加热区域监视孔13观察坩埚炉14内钢液情况。
第二步：将一具有吸管的冷却板12盖合在吸注区域8的顶端；该坩埚炉14 内盛有熔融的钢液，且该吸管的底端伸入该钢液中；
第三步：在抽真空管道4和砂模6上形成连通的空气通道，并将该砂模6 放置在冷却板12上，使该砂模6的模穴的流路装置与吸管的顶端相连通；
第四步：将罩体3盖合在该砂模6及冷却板12上方，并抽取罩体内的空气，使罩体及模穴内的空气压力降低，经由吸管向上吸取钢液，使钢液流入模穴里；
第五步：通过压盖机构5，将流路与吸管之间的钢液阻断，再通过泄压阀7 解除罩体内的空气负压状态，使部分钢液回流到坩埚炉14中；取走砂模完成一次循环；
第六步：更换炉体时通过旋转轴11，旋转90度，吊走坩埚炉14炉体。
本发明由于采用上述技术方案，其不仅能够浇注铸件，解决了对铸件成型过程中的温度进行精准控制的问题；而且，还降低了钢液的氧化、钢渣对铸件造成的不良问题，能够解决吸注温度过高的问题，减少能源消耗，减少耐火材料损耗及更换频率，提高铸件的机械性能，并降低成本，延长了坩埚炉的使用寿命，提高了生产效率。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种等离子体恒温负压上吸浇注设备，其特征在于：包括坩埚炉，所述坩埚炉上方依次设置有吸注区域和加热区域，所述加热区域一侧铰接有炉体前盖；所述加热区域设置有等离子体加热装置；所述吸注区域盖合有冷却板，所述冷却板底部连接有吸管，所述冷却板上方设置有罩体，所述罩体内设置有砂模，所述罩体上方设置有抽真空管道，所述砂模的模穴流路与所述吸管顶端连通；所述砂模的模穴流路上设置有压盖机构，所述罩体上端安装有泄压阀。
2.根据权利要求1所述的等离子体恒温负压上吸浇注设备，其特征在于：所述等离子体加热装置内设置有等离子体加热电极，所述等离子体加热电极能够穿过所述加热区域插设于所述坩埚炉内。
3.根据权利要求2所述的等离子体恒温负压上吸浇注设备，其特征在于：所述加热区域一端设置有旋转轴，所述等离子体加热装置安装于所述旋转轴上。
4.根据权利要求1所述的等离子体恒温负压上吸浇注设备，其特征在于：所述加热区域开设有连续式测温探头孔，所述连续式测温探头孔内安装有测温探头。
5.根据权利要求3所述的等离子体恒温负压上吸浇注设备，其特征在于：所述旋转轴呈倒“L”形结构。
6.根据权利要求3所述的等离子体恒温负压上吸浇注设备，其特征在于：所述加热区域上远离所述旋转轴的一端开设有加热区域监视孔。
7.一种等离子体恒温负压上吸浇注方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：将熔融的钢液加入坩埚炉，并将等离子体加热电极插入钢液中，根据测温探头探测钢液的温度，通过等离子加热装置精准控制加热功率的输入，从而将钢液的温度恒定在目标温度范围内；
第二步：将吸管的底端伸入钢液中；
第三步：在抽真空管道和砂模上形成连通的空气通道，并将砂模放置在冷却板上，使该砂模的模穴的流路装置与吸管的顶端相连通；
第四步：将罩体盖合在砂模及冷却板上方，并抽取罩体内的空气，使罩体及模穴内的空气压力降低，经由吸管向上吸取钢液，使钢液流入模穴里；
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