CN110026534B - 一种用于熔融制锭的定量底注装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于熔融制锭的定量底注装置，包括浇包组件、柱塞组件和顶出复位组件，所述顶出复位组件设置在所述浇包组件的两侧，所述柱塞组件通过所述顶出复位组件设置在所述浇包组件的上方，所述顶出复位组件与所述柱塞组件驱动连接；所述浇包组件包括中间包，所述中间包的底部设有若干流道；所述柱塞组件包括若干与所述流道对应的柱塞；所述顶出复位组件带动所述柱塞顶出时，所述柱塞与所述流道之间的间隙开放，所述中间包内的熔融金属浇注；所述顶出复位组件带动所述柱塞复位时，所述柱塞与所述流道之间的间隙闭合，所述中间包内的熔融金属停止浇注。本发明提高了熔融制锭的生产安全、铸锭质量和生产效率。

Description

一种用于熔融制锭的定量底注装置

技术领域

本发明涉及高温熔融金属浇注制锭领域，特别涉及一种用于熔融制锭的定量底注装置。

背景技术

金属铸锭是用于炼钢厂钢水催化或脱氧的重要辅料，目前企业大多采用高温熔融金属浇注到模具制锭的方法来制锭，但这种制锭方法面临很多技术难题，如因浇注过程中间包内熔融金属温度过高导致金属氧化或温度过低而造成熔融金属流动性不佳；如因流道设计不合理，而造成流道口产生溢料挂边；如因浇注方式不合理、无法定量浇注而导致铸锭产品重量不均；如因浇注轨迹过长，浇注落点不合理，而导致铸锭产品飞边等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于熔融制锭的定量底注装置，以提高熔融制锭的生产安全、铸锭质量和生产效率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于熔融制锭的定量底注装置，包括浇包组件、柱塞组件和顶出复位组件，所述顶出复位组件设置在所述浇包组件的两侧，所述柱塞组件通过所述顶出复位组件设置在所述浇包组件的上方，所述顶出复位组件与所述柱塞组件驱动连接；

所述浇包组件包括中间包，所述中间包的底部设有若干流道；所述柱塞组件包括若干与所述流道对应的柱塞；所述顶出复位组件带动所述柱塞顶出时，所述柱塞与所述流道之间的间隙开放，所述中间包内的熔融金属浇注；所述顶出复位组件带动所述柱塞复位时，所述柱塞与所述流道之间的间隙闭合，所述中间包内的熔融金属停止浇注。

较佳的，所述浇包组件还包括若干加热棒，若干所述加热棒设置在所述中间包的底部。

较佳的，所述浇包组件还包括用于检测所述中间包内的熔融金属温度的温度传感器，所述温度传感器设置在所述中间包的底部并与所述加热棒电连接。

较佳的，所述浇包组件还包括用于检测熔融金属液位高度的液位传感器，所述液位传感器设置在所述中间包的内壁中部。

较佳的，所述中间包为上端开口的槽形结构。

较佳的，所述中间包底部设置若干通孔，所述通孔上嵌设有流道塞头，所述流道塞头内设有流道，所述流道塞头的内壁上端为弧形面，所述柱塞的底部为与所述流道塞头的内壁上端适配的球面。

较佳的，所述顶出复位组件还包括两气缸，两所述气缸分别固设在所述中间包的两侧；

每一所述气缸的上方连接一与所述柱塞组件驱动连接的顶杆，所述顶杆与所述气缸的输出端固定连接。

较佳的，所述柱塞组件还包括梁板，所述梁板的两端通过螺纹紧固件与两所述顶杆的顶端固定连接；

若干所述柱塞间隔固设在所述梁板的下方并位于所述流道的正上方。

较佳的，所述顶出复位组件还包括两导套、两复位弹簧、两顶杆凸台和两限位杆：

所述中间包的两侧分别固设一凸耳，所述凸耳位于所述气缸的上方，所述凸耳上设置一导套孔，所述导套安装在所述导套孔内；所述顶杆穿过所述导套，所述顶杆的顶端设有与所述梁板紧固连接的螺纹孔；

所述顶杆凸台套设在所述顶杆上并与所述顶杆固定连接，所述限位杆穿过所述顶杆凸台并与所述顶杆凸台固定连接；所述复位弹簧套设在所述顶杆上并位于所述顶杆凸台的上方。

较佳的，所述柱塞组件还包括若干曲杆，若干所述曲杆的上端通过调节螺母可调节地设置在所述梁板上；所述柱塞设置在所述曲杆的下端。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

本发明提供一种用于熔融制锭的定量底注装置，提高熔融制锭的生产安全、铸锭质量和生产效率。

在本发明中，该定量底注装置中熔融金属液面稳定时，中间包底部均布的每个流道塞头液压也均一致，柱塞的一个开闭周期时间内熔融金属浇注总量一定，实现了高温熔融金属的定量浇注。

该定量底注装置中熔融金属浇注路线为垂直自由浇注；熔融金属靠一定高度液压浇下，浇注速度适中，避免铸锭产品冲痕，缩松缺陷；垂直浇注，相比抛物线浇注路线更短，浇注落点更优，浇注效率更高，亦便于落入铸锭模具模腔中心，提高铸锭产品质量、生产效率。

该定量底注装置在闭合阶段，柱塞的球面和流道塞头的弧形面为线接触密封，在密封口杂物时或者柱塞小距离偏心时，曲杆的曲部具有弯曲弹性可以使柱塞的球面在流道塞头的弧形面上进行线接触挪动挤开堵塞物，避免炉渣等硬物导致密闭阶段密封不良，解决熔融金属泄漏等安全问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。附图中：

图1为本发明一种用于熔融制锭的定量底注装置的结构示意图；

图2为本发明一种用于熔融制锭的定量底注装置的爆炸图；

图3为本发明的浇包组件的俯视图；

图4为本发明的图3中的浇包组件在A-A处的剖视图；

图5为本发明的图4中的浇包组件在B处的局部放大图；

图6为本发明的顶出复位组件的结构示意图；

图7为本发明的柱塞组件的结构示意图；

图8为本发明中柱塞顶出时的结构示意图；

图9为本发明中柱塞复位时的结构示意图；

图10为本发明中浇注口闭合阶段的结构示意图；

图11为本发明中浇注口开放阶段的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图11对本发明提供的一种用于熔融制锭的定量底注装置进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1至图11，一种用于熔融制锭的定量底注装置，包括浇包组件1、柱塞组件2和顶出复位组件3，所述顶出复位组件3设置在所述浇包组件1的两侧，所述柱塞组件2通过所述顶出复位组件3设置在所述浇包组件1的上方，所述顶出复位组件3与所述柱塞组件2驱动连接。在本发明中，通过顶出复位组件3驱动柱塞组件2的顶出和复位来配合浇包组件1实现多流道定量底注；

所述浇包组件1包括中间包101，所述中间包101的底部设有若干流道；所述柱塞组件2包括若干与所述流道对应的柱塞204，在本实施例中，柱塞204位于流道的正上方。在本发明中，浇包组件1作为高温熔融金属的承载容器，同时作为柱塞组件2和顶出复位组件3的装配定位基准；请参考图8和图11，顶出复位组件3带动柱塞组件2顶出时，柱塞204和流道之间的间隙开放，熔融金属液开始流出并浇注；请参考图9和图10，顶出复位组件3带动柱塞组件2复位时，柱塞204和流道之前的间隙闭合，熔融金属液停止浇注。本发明通过顶出复位组件3驱动柱塞组件2的顶出和复位来配合浇包组件1实现多流道定量底注。

请参考图3至图5，在本实施例中，中间包101为上端开口的槽形结构，内可包含15±0.5cm液面高度的熔融金属。所述中间包101的底部设有若干用于浇注熔融金属的流道，在本实施例中，中间包101的底部等间距设置若干流道。在本实施例中，所述中间包101底部设置若干通孔，所述通孔上嵌设有流道塞头103，所述流道塞头103为管型结构，即所述流道塞头103内设有流道，熔融金属可从流道塞头103的流道流出，所述流道塞头103的内壁上端为弧形面1c。

所述浇包组件1还包括若干加热棒102，若干所述加热棒102设置在所述中间包101的底部。在本实施例中，包括四个加热棒102，这四个加热棒102均匀分布在若干流道的两侧。

所述浇包组件1还包括用于检测所述中间包101内的熔融金属温度的温度传感器104，所述温度传感器104设置在所述中间包101的底部并与所述加热棒102电连接，便于熔融金属温度控制。当温度传感器104检测熔融金属温度过低时，控制加热棒102开始升温，流道塞头103横向均布于中间包101底部，流道塞头103的镶件式设计方便定期维护更换。

所述浇包组件1还包括用于检测熔融金属液位高度的液位传感器105，所述液位传感器105设置在所述中间包101的内壁中部。

所述中间包101上还设有进料口1d和撇渣槽1e，进料口1d持续稳定流入高温熔融金属，保持中间包101内液位高度的动态平衡；撇渣槽1e便于金属液面浮渣的定期清理。

本发明提供的定量底注装置采用热室多流道浇注，便于熔融金属温度控制和产线批量铸锭。该定量底注装置中高温熔融金属来料和浇注的动态平衡，本实施例的熔融金属液面高度会维持15±0.5cm高。

请参考图6，在本实施例中，所述顶出复位组件3包括两气缸305，两所述气缸305分别固设在所述中间包101的两侧。中间包101两侧的底部均向外固设一底板106，所述气缸305固定安装在底板106上。在本实施例中，所述中间包101两侧的外壁上均设置一卡块，对应的，气缸305上设有卡槽3d，所述卡块卡入卡槽3d内，用于气缸305的定位。

底板106上还设置若干用于将整个装置固定的固定孔1b。

每一所述气缸305的上方连接一与所述柱塞组件2驱动连接的顶杆302，所述顶杆302与所述气缸305的输出端固定连接。

顶出复位组件3还包括两导套301、两复位弹簧303、两顶杆凸台306和两限位杆304：所述中间包101的两侧分别固设一凸耳107，所述凸耳107位于所述气缸305的上方，所述凸耳107上设置一导套孔1a，所述导套301固定安装在所述导套孔1a内；所述顶杆302穿过所述导套301，所述顶杆302的顶端设有与所述柱塞组件2紧固连接的螺纹孔3a；

所述顶杆凸台306套设在所述顶杆302上并与所述顶杆302固定连接（在本实施例中，所述顶杆凸台306与顶杆302一体制成），所述限位杆304穿过所述顶杆凸台306并与所述顶杆凸台306固定连接；所述复位弹簧303套设在所述顶杆302上并位于所述顶杆凸台306的上方。当气缸305向上顶出时，顶杆302压缩复位弹簧303沿导套301向上顶出，限位杆304调节柱塞组件2顶出距离的大小；当气缸305向下复位时，压缩的复位弹簧303带动顶杆302沿导套301向下复位。

在本实施例中，顶杆302为阶梯杆，其包括定位部3b和导向部3c，定位部3b的直径小于导向部3c的直径并位于所述导向部3c的上方，定位部3b的目的是与柱塞组件2连接，所述定位部3b位于导套孔1a的上方。

请参考图7，在本实施例中，所述柱塞组件2包括梁板206，梁板206的两端分别设置一通孔，紧固螺钉205穿过通孔与顶杆302顶端的螺纹孔3a紧固连接。在梁板206和顶杆302之间还设置一限位垫片207，目的是调节柱塞204和流道塞头103的密封负载大小。

所述柱塞组件2还包括若干曲杆202，若干所述曲杆202的上端通过调节螺母201可调节地设置在所述梁板206上。在本实施例中，曲杆202的上端为带有外螺纹的直杆，对应的，梁板206上设有可供若干可供曲杆202的直杆穿过的贯穿孔，位于梁板206的上方，调节螺母201与曲杆202螺纹紧固连接。

曲杆202的中部为曲部2a，具有弯曲弹性。

柱塞204固定在曲杆202的下端。在本实施例中，柱塞204的上端设有插入孔，曲杆202的下端插入所述柱塞204内。所述曲杆202的下端设置第一销孔2b，对应的，所述柱塞204上设置第二销孔2c，通过一止销203穿过第一销孔2b和第二销孔2c以实现曲杆202和柱塞204的固定安装。

所述柱塞204的底部为与所述流道塞头103的内壁上端适配的球面2d，柱塞204的材料采用耐高温高硬度钛酸铝陶瓷。

本发明对柱塞204的个数不做限制，可根据实际情况设定。在本实施例中，柱塞204等间距排列，便于产线模具批量铸锭。

在本实施例中，该定量底注装置中熔融金属液面稳定时，中间包101底部均布的每个流道塞头103液压也均一致，柱塞204的一个开闭周期时间内熔融金属浇注总量一定，实现了高温熔融金属的定量浇注。

该定量底注装置中熔融金属浇注路线为垂直自由浇注；熔融金属靠一定高度液压浇下，浇注速度适中，避免铸锭产品冲痕，缩松缺陷；垂直浇注，相比抛物线浇注路线更短，浇注落点更优，浇注效率更高，亦便于落入铸锭模具模腔中心，提高铸锭产品质量、生产效率。

该定量底注装置在闭合阶段，柱塞204的球面2d和流道塞头103的弧形面1c为线接触密封，即柱塞204和流道之间的间隙闭合，在密封口有杂物时或者柱塞204小距离偏心时，曲杆202的曲部2a具有弯曲弹性可以使柱塞204的球面2d在流道塞头103的弧形面1c上进行线接触滑动挤开堵塞物，避免炉渣等硬物导致密闭阶段密封不良，解决熔融金属泄漏等安全问题。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，包括浇包组件、柱塞组件和顶出复位组件，所述顶出复位组件设置在所述浇包组件的两侧，所述柱塞组件通过所述顶出复位组件设置在所述浇包组件的上方，所述顶出复位组件与所述柱塞组件驱动连接；

所述浇包组件包括中间包，所述中间包的底部设有若干流道；所述柱塞组件包括若干与所述流道对应的柱塞；所述顶出复位组件带动所述柱塞顶出时，所述柱塞与所述流道之间的间隙开放，所述中间包内的熔融金属浇注；所述顶出复位组件带动所述柱塞复位时，所述柱塞与所述流道之间的间隙闭合，所述中间包内的熔融金属停止浇注；

所述中间包内熔融金属液面稳定时，若干流道的液压也均一致，所述柱塞的一个开闭周期时间内熔融金属浇注总量一定，实现了高温熔融金属的定量浇注；

所述顶出复位组件还包括两气缸，两所述气缸分别固设在所述中间包的两侧；所述中间包两侧的底部均向外固设一底板，所述气缸固定安装在所述底板上；

每一所述气缸的上方连接一与所述柱塞组件驱动连接的顶杆，所述顶杆与所述气缸的输出端固定连接；

所述柱塞组件还包括梁板，所述梁板的两端通过螺纹紧固件与两所述顶杆的顶端固定连接；若干所述柱塞间隔固设在所述梁板的下方并位于所述流道的正上方；

所述顶出复位组件还包括两导套、两复位弹簧、两顶杆凸台和两限位杆：

所述中间包的两侧分别固设一凸耳，所述凸耳位于所述气缸的上方，所述凸耳上设置一导套孔，所述导套安装在所述导套孔内；所述顶杆穿过所述导套，所述顶杆的顶端设有与所述梁板紧固连接的螺纹孔；

所述顶杆凸台套设在所述顶杆上并与所述顶杆固定连接，所述限位杆穿过所述顶杆凸台并与所述顶杆凸台固定连接；所述复位弹簧套设在所述顶杆上并位于所述顶杆凸台的上方；当所述气缸向上顶出时，所述顶杆压缩所述复位弹簧沿所述导套向上顶出，所述限位杆调节所述柱塞组件顶出距离的大小；当所述气缸向下复位时，压缩的所述复位弹簧带动所述顶杆沿所述导套向下复位。

2.如权利要求1所述的一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，所述浇包组件还包括若干加热棒，若干所述加热棒设置在所述中间包的底部。

3.如权利要求2所述的一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，所述浇包组件还包括用于检测所述中间包内的熔融金属温度的温度传感器，所述温度传感器设置在所述中间包的底部并与所述加热棒电连接。

4.如权利要求1所述的一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，所述浇包组件还包括用于检测熔融金属液位高度的液位传感器，所述液位传感器设置在所述中间包的内壁中部。

5.如权利要求1所述的一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，所述中间包为上端开口的槽形结构。

6.如权利要求1所述的一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，所述中间包底部设置若干通孔，所述通孔上嵌设有流道塞头，所述流道塞头内设有流道，所述流道塞头的内壁上端为弧形面，所述柱塞的底部为与所述流道塞头的内壁上端适配的球面。

7.如权利要求1所述的一种用于熔融制锭的定量底注装置，其特征在于，所述柱塞组件还包括若干曲杆，若干所述曲杆的上端通过调节螺母可调节地设置在所述梁板上；所述柱塞设置在所述曲杆的下端。

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