CN111947456A - 一种连续铸造真空感应熔炼炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续铸造真空感应熔炼炉，包括加料室、熔炼浇铸室、感应炉体、炉体旋转装置、铸型室Ⅰ和铸型室Ⅱ；其中，所述铸型室底部与升降机构通过真空密封结构连接，侧面与炉门通过转轴连接；铸型室与熔炼浇铸室通过插板阀隔离开；所述感应炉体固定在炉体旋转装置上，炉体旋转装置通过真空密封机构与熔炼浇铸室连接；所述加料室通过阀门与熔炼浇铸室相连。与现有的熔炼炉相比，本发明的优点：1、降低生产成本；2、可以实现连续作业；3、高产能，提高了生产效率；4、加料时无需破真空；5、适合熔炼需要高真空熔炼的合金。

Description

一种连续铸造真空感应熔炼炉
技术领域
本发明涉及一种感应熔炼熔炼以及浇铸系统技术领域，尤其是一种新型连续铸造真空感应熔炼炉。
背景技术
自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功，迄今为止，我国高温合金的研究生产和应用已经历了60多年的发展历程。美国BMI研究所的G.H.Schippereit等人1961年发现，电磁场可进入有缝的铜坩埚，对坩埚中的炉料进行加热。之后，美国、德国、法国、前苏联等国开始研究冷坩埚感应熔炼技术。60多年来由于需求的推动，全国科技人员和企业共同努力，我国逐步形成了独有的高温合金体系、特种合金体系，其特点是牌号多。各种生产高温合金以及特种合金的真空感应熔炼炉也应运而生，但是，生产高温合金的设备，三室真空精密铸造炉，目前，国内大型企业和科研院所主要依靠国外进口。例如，美国康萨克公司每年也在往国内销售大量的真空熔炼炉、单晶、定向炉等等设备；德国ALD公司每年销往国内的单晶、定向炉、真空电弧重熔炉、电子束熔炼、真空等温锻造等设备已成为其主要市场。日本也在我国合资建厂生产真空熔炼。真空热处理的真空设备；国内研究真空感应熔炼设备时间相对较晚，目前，自动控制水平、冶金工艺水平相对于德国与美国来说还有一定的差距。
随着国际上对高温合金等金属材料的进一步研究，其生产设备真空感应精密铸造炉，相应制造及控制技术也在不断的进步。德国、美国、日本等国制造的三室真空精密铸造炉目前已成为国内大型企业及科研院所的首选，主要因为，其控制水平先进，其生产设备是随着冶金工艺的进步而不断进步完善的。国内沈阳、锦州、西安等厂家也在研究制造三室真空精密铸造炉，用于生产高温合金铸件，但是，由于其研发时间较晚，生产实践经验较少，对冶金工艺也不是非常了解，目前，主要是为了做设备而做设备，因此设备控制水平相对于国外有一定差距。
但是，伴随着生产技术的不断进步，设备方面的诸多问题也在不断地显现，主要有：1、单室真空感应熔炼炉(图1)，每生产一炉均需要破真空，生产下一炉时在进行抽真空，极大的降低了生产效率。2、目前最先进的三室真空感应熔炼炉也称为半连续真空感应熔炼炉(图2)，相对于单室真空感应熔炼炉而言，生产效率大大提高，但是由于很多合金在浇铸完成以后需要冷却到一定温度才能出炉，这样就需要一定的降温时间，这时便不能进行下一炉的熔炼，生产效率也受到很大的影响，如果购买多套设备不仅需要增加设备采购费用还会增加操作人员生产成本。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、效率高、可实现连续作业、加料时无需破真空的新型连续铸造真空感应熔炼炉。
本发明通过以下技术方案来实现发明目的：
一种连续铸造真空感应熔炼炉，包括加料室8、熔炼浇铸室9、感应炉体6、炉体旋转装置7、铸型室Ⅰ3和铸型室Ⅱ11；本发明的特点在于设计两个独立的铸型室，即铸型室Ⅰ3和铸型室Ⅱ11。
其中，所述铸型室Ⅰ3底部与升降机构Ⅰ1通过真空密封结构连接，侧面与炉门Ⅰ2通过转轴连接；铸型室Ⅰ3与熔炼浇铸室9通过插板阀Ⅰ4隔离开；所述铸型室Ⅱ11底部与升降机构Ⅱ14通过真空密封结构连接，侧面与炉门Ⅱ13通过转轴连接；铸型室Ⅱ11与熔炼浇铸室9通过插板阀Ⅱ10隔离开；熔炼浇铸室9的作用为熔化材料及浇铸的腔室。
所述感应炉体6通过法兰连接固定在炉体旋转装置7上，感应炉体6用作材料熔化装置，炉体旋转装置7通过真空密封机构与熔炼浇铸室9连接，炉体旋转装置7带动感应炉体6左右旋转；所述加料室8通过阀门法兰连接与熔炼浇铸室9相连。
所述炉门Ⅰ2和炉门Ⅱ13上均设有密封槽，密封槽内安装有密封圈。
所述铸型室Ⅰ3内设有盛放熔融材料的铸型Ⅰ5，是铸型Ⅰ的腔室；铸型室Ⅱ11内设有盛放熔融材料的铸型Ⅱ12，是铸型Ⅱ的腔室。铸型Ⅰ和铸型Ⅱ12可以根据设计成特定形状。
所述升降机构Ⅰ1在真空状态下带动铸型Ⅰ5上下移动；升降机构Ⅱ14在真空状态下带动铸型Ⅱ12上下移动。
本发明优点：
本发明的有益效果是：与现有的熔炼炉相比，有如下几个优点：1、降低生产成本；2、可以实现连续作业；3、高产能，提高了生产效率；4、加料时无需破真空；5、适合熔炼需要高真空熔炼的合金。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1：现有技术单室真空感应熔炼炉结构示意图；
图2：现有技术三室真空感应熔炼炉结构示意图；
图3：本发明连续铸造真空感应熔炼炉结构示意图；
其中，升降机构Ⅰ1、炉门Ⅰ2、铸型室Ⅰ3、插板阀Ⅰ4、铸型Ⅰ5、感应炉体6、炉体旋转装置7、加料室8、熔炼浇铸室9、插板阀Ⅱ10、铸型室Ⅱ11、铸型Ⅱ12、炉门Ⅱ13、升降机构Ⅱ14。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围不受实施例的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种连续铸造真空感应熔炼炉，是一种通过感应加热方式来进行熔炼的特种冶金设备。所以它是一种理想的熔炼技术，属于当代先进的材料制备技术之一。
如图3所示，升降机构Ⅰ1与铸型室Ⅰ3通过真空密封结构连接，并且升降机构Ⅰ1可以在真空状态下带动铸型Ⅰ5上下移动。炉门Ⅰ2与铸型室Ⅰ3通过转轴连接，炉门Ⅰ2上设有密封槽，密封圈安装在密封槽内。铸型室Ⅰ3是放置铸型Ⅰ5的腔室。插板阀Ⅰ4是用于隔离铸型室Ⅰ3与熔炼浇铸室9的阀门。感应炉体6固定在炉体旋转装置7上，炉体旋转装置7通过真空密封机构与熔炼浇铸室9连接。加料室8通过阀门与熔炼浇铸室9相连。插板阀Ⅱ10是用于隔离铸型室Ⅱ11与熔炼浇铸室9的阀门。铸型室Ⅱ11是放置铸型Ⅱ12的腔室。炉门Ⅱ13与铸型室Ⅱ11通过转轴连接，炉门Ⅱ13上设有密封槽，密封圈安装在密封槽内。升降机构Ⅱ14与铸型室Ⅱ11通过真空密封结构连接，并且升降机构Ⅱ14可以在真空状态下带动铸型Ⅱ12上下移动。
实施例2
如图3所示，本发明设计两个独立的铸型室，即铸型室Ⅰ3和铸型室Ⅱ11，当第一炉熔炼时，将铸型Ⅰ5放入铸型室Ⅰ3中并抽真空，当完成熔炼以后准备浇铸时，打开插板阀Ⅰ4，升降机构Ⅰ1带动铸型Ⅰ5进入熔炼浇铸室9，浇铸完成以后，升降机构Ⅰ1带动铸型Ⅰ5回到铸型室Ⅰ3进行冷却，这时关闭插板阀Ⅰ4。然后，在不破坏熔炼浇铸室9真空的条件下可以通过加料室8进行加料，加料完成以后可以直接进行熔炼，同时将铸型Ⅱ12放入铸型室Ⅱ11中并抽真空，第二炉熔炼完成以后准备浇铸时，打开插板阀Ⅱ10，升降机构Ⅱ14带动铸型Ⅱ12进入熔炼浇铸室9进行浇铸，浇铸完成以后，升降机构Ⅱ14带动铸型Ⅱ12重新返回铸型室Ⅱ11对铸型Ⅱ12进行冷却，这时关闭插板阀Ⅱ10。第二炉浇铸完成。在完成第二炉浇铸后仍然在不破坏熔炼浇铸室9真空的情况下通过加料室8进行加料，加料完成以后可以直接进行第三炉的熔炼，同时铸型室Ⅰ3内第一炉浇铸的产品已经冷却完成，打开炉门Ⅰ2取出第一炉产品，并重新换上第三炉铸型后关闭炉门Ⅰ2抽真空，当第三炉熔炼完成以后准备浇铸时，重新按步骤打开插板阀Ⅰ4，升降机构Ⅰ1带动铸型Ⅰ5进入熔炼浇铸室9，浇铸完成以后，升降机构Ⅰ1带动铸型Ⅰ5回到铸型室Ⅰ3进行冷却，这时关闭插板阀Ⅰ4。这样可以实现连续铸造大大提高了生产效率。

Claims (4)

1.一种连续铸造真空感应熔炼炉，其特征在于：该连续铸造真空感应熔炼炉设计两个独立的铸型室，包括加料室(8)、熔炼浇铸室(9)、感应炉体(6)、炉体旋转装置(7)、铸型室Ⅰ(3)和铸型室Ⅱ(11)；
其中，所述铸型室Ⅰ(3)底部与升降机构Ⅰ(1)通过真空密封结构连接，侧面与炉门Ⅰ(2)通过转轴连接；铸型室Ⅰ(3)与熔炼浇铸室(9)通过插板阀Ⅰ(4)隔离开；
所述铸型室Ⅱ(11)底部与升降机构Ⅱ(14)通过真空密封结构连接，侧面与炉门Ⅱ(13)通过转轴连接；铸型室Ⅱ(11)与熔炼浇铸室(9)通过插板阀Ⅱ(10)隔离开；
所述感应炉体(6)通过法兰连接固定在炉体旋转装置(7)上，炉体旋转装置(7)通过真空密封结构与熔炼浇铸室(9)连接；所述加料室(8)通过阀门法兰连接与熔炼浇铸室(9)相连。
2.根据权利要求1所述的连续铸造真空感应熔炼炉，其特征在于：所述炉门Ⅰ(2)和炉门Ⅱ(13)上均设有密封槽，密封槽内安装有密封圈。
3.根据权利要求1所述的连续铸造真空感应熔炼炉，其特征在于：所述铸型室Ⅰ(3)内设有盛放熔融材料的铸型Ⅰ(5)，铸型室Ⅱ(11)内设有盛放熔融材料的铸型Ⅱ(12)。
4.根据权利要求1所述的连续铸造真空感应熔炼炉，其特征在于：所述升降机构Ⅰ(1)在真空状态下带动铸型Ⅰ(5)上下移动；升降机构Ⅱ(14)在真空状态下带动铸型Ⅱ(12)上下移动。
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