CN202123223U - 一种钙锭熔炼浇注系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钙锭熔炼浇注系统，包括加热装置、气压装置和浇注装置，气压装置和浇注装置分别通过管道连接至加热装置，加热装置包括坩埚、加热器和用于测量温度的热电偶，加热器环绕坩埚设置，坩埚设有用于密封的炉盖，热电偶穿过炉盖并伸入至坩埚内部，气压装置包括高压气瓶和储气罐，高压气瓶通过管道连接至储气罐，储气罐通过管道连接至坩埚内部，浇注装置包括分流模和浇注模，分流模通过管道连接至坩埚内部，浇注模通过管道连接至分流模。本实用新型突破现有人工金属钙熔炼浇注过程，浇注金属收得率低、浇注效率低等瓶颈，首次采用气体增压使钙熔体浇注，实现了金属钙熔体的半自动化浇注，是活泼金属或轻金属浇注技术的突破。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钙锭熔炼浇注系统。
背景技术
随着炼钢技术的快速发展，对钢的纯净化要求越来越高，因为钢的纯净化技术是生产高性能、高质量产品的基础。传统的炼钢脱氧剂先后经历了铝系铁合金材料，复合脱氧剂，钙系脱氧剂等，前两种脱氧及合金化方式，受钢水中的[C]，出钢温度及下渣量等影响造成钢中[Si]、[Mn]成分波动大，合金元素回收率不稳定；并且当脱氧剂加入量偏大时，钢水中酸溶铝超过一定程度将导致生成固态Al2O3簇状夹杂物，钢水粘度增大，夹杂物增多且不易上浮排除，最终导致钢包水口结瘤。而钙系脱氧剂中Ca的溶解过程受到边界层扩散限制，在局部很快达到饱和，因而不能使钢液溶解更多的Ca，大部分将被蒸发掉。工业上常把钙做成钙颗粒加到钢液中，但是也没有完全改善这一状况。而传统浇注的钙锭，常采用手工浇注，其浇注质量可控性差，且金属收得率徧低。本实用新型是钙锭熔炼浇注系统的研究，以前制备钙锭只是在实验室里用小炉子熔炼，且人工浇铸没有进行工业大规模生产，制备的钙锭烧损严重，而采用本系统能够进行批量系统浇铸，且能大规模生产，由于采用了气体保护措施，烧损叫轻，熔炼时熔体没有氧的吸入，因此，制备的钙锭气孔少氧化物少。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种用于制造炼钢脱氧的金属钙锭的装置。这种钙锭完全能应用于制造炼钢脱氧的钙丝或棒。经过试验验证，把钙做成钙丝或棒，其密度增大，上浮速度变慢，明显的延长了钙在钢液中的停留时间，弥补了钙颗粒的不足。
本实用新型所采用的钙锭熔炼铸造浇注系统，液体金属充型平稳，铸锭成形性好，铸锭组织致密，简化工序，操作简便；减少了金属液消耗量，提高了金属液的收得率；适用于钙锭的批量化浇注。
本实用新型的目的是通过以下方式实现的：一种钙锭熔炼浇注系统，包括加热装置、气压装置和浇注装置，所述的气压装置和浇注装置分别通过管道连接至加热装置，加热装置包括坩埚、加热器和用于测量温度的热电偶，所述的加热器环绕坩埚设置，所述的坩埚设有用于密封的炉盖，所述的热电偶穿过炉盖并伸入至坩埚内部，所述的气压装置包括高压气瓶和储气罐，所述的高压气瓶通过管道连接至储气罐，所述的储气罐通过管道连接至坩埚内部，所述的浇注装置包括分流模和浇注模，所述的分流模通过管道连接至坩埚内部，所述的浇注模通过管道连接至分流模。
上述的一种钙锭熔炼浇注系统，所述的储气罐的入口及出口处均设有安全阀门。
上述的一种钙锭熔炼浇注系统，所述的气压装置连接至加热装置的管道上设有气压表。
上述的一种钙锭熔炼浇注系统，所述的气压装置中的高压气瓶的数量至少为一个。
上述的一种钙锭熔炼浇注系统，所述的浇注装置中的浇注模的数量至少为一个。
上述的一种钙锭熔炼浇注系统，所述的高压气瓶中所充的气体为氩气。
一种采用如上述的钙锭熔炼浇注系统来制备金属钙锭的方法，包括以下步骤：
以杂质质量分数总和不高于0.1％的还原钙或电解钙为原料，放入坩埚中，关闭储气罐出口处的安全阀门，将储气罐充入氩气，关闭所有安全阀门，将还原钙或电解钙加热至溶解并保温，开启储气罐出口处的安全阀门，坩埚内还原钙或电解钙液体受氩气的压力，通过管道及分流模进入浇注模。
上述的制备金属钙锭的方法，所述的储气罐内氩气的压力为0.3Mpa-3Mpa。
上述的制备金属钙锭的方法，所述的还原钙或电解钙加热至溶解并保温的温度为700-1000℃。
上述的制备金属钙锭的方法，坩埚在放入还原钙或电解钙前，先进行加温干燥，干燥温度为150℃，干燥完毕后，冷却至室温，再放入还原钙或电解钙。
本实用新型的技术效果在于：
(1)突破现有人工金属钙熔炼浇注过程，浇注金属收得率低、浇注效率低等瓶颈，首次采用气体增压使钙熔体浇注，实现了金属钙熔体的半自动化浇注。同时这不仅是金属钙熔体浇注的突破，同时也是其他活泼金属或轻金属浇注技术的突破。
(2)该技术显现出理想的综合技术特点：液体金属充型平稳，铸锭成形性好，铸件组织致密，简化工序，操作简便；减少了金属液消耗量，提高了金属液的收得率；适用于钙锭的批量化浇注。
附图说明
图1是本实用新型所采用的钙锭熔炼铸造浇注系统结构示意图；
图中1为加热器，2为坩埚，3为热电偶，4为安全阀门，5为分流模，6为浇注模，7为高压气瓶，8为储气罐，9为气压表，10为炉盖。
具体实施方式
本实用新型包括加热装置、气压装置和浇注装置，气压装置和浇注装置分别通过管道连接至加热装置，加热装置包括坩埚、加热器和用于测量温度的热电偶3，所述的加热器环绕坩埚设置，所述的坩埚设有用于密封的炉盖10，所述的热电偶3穿过炉盖10并伸入至坩埚内部，气压装置包括高压气瓶7和储气罐8，高压气瓶7通过管道连接至储气罐8，储气罐8通过管道连接至坩埚2内部，储气罐8的入口及出口处均设有安全阀门4。浇注装置包括分流模5和浇注模6，分流模5通过管道连接至坩埚2内部，浇注模6通过管道连接至分流模5。
气压装置连接至加热装置的管道上设有气压表9，气压装置中的高压气瓶7的数量至少为一个且高压气瓶7中所充的气体为氩气，浇注装置中的浇注模6的数量至少为一个。
一种采用如上述的钙锭熔炼浇注系统来制备金属钙锭的方法，包括以下步骤：
以杂质质量分数总和不高于0.1％的还原钙或电解钙为原料，放入坩埚2中，关闭储气罐8出口处的安全阀门4，将储气罐8充入氩气，关闭所有安全阀门4，将还原钙或电解钙加热至溶解并保温，开启储气罐8出口处的安全阀门4，坩埚2内还原钙或电解钙液体受氩气的压力，通过管道及分流模5进入浇注模6。
储气罐8内氩气的压力为0.3Mpa-3Mpa。
还原钙或电解钙加热至溶解并保温的温度为700-1000℃。
坩埚2在放入还原钙或电解钙前，先进行加温干燥，干燥温度为150℃，干燥完毕后，冷却至室温，再放入还原钙或电解钙。
实施例1：
熔炼铸造浇注系统中电阻炉通过加热器1使还原钙或电解钙熔化成液体。当坩埚2内金属达到浇注温度后，保温，此时高压气瓶7通过调节密闭储气罐8气体量控制压力，压力达到规定值，开启安全阀。由于受到通入氩气压力的影响，坩埚2内金属液体将通过通液管及分流模5进入浇注模6，完成浇注。
采用本装置制备纯金属钙锭，按如下步骤进行：
1)以还原钙或电解钙为原料，其杂质质量分数总和不高于0.1％；
2)在熔炼浇注前，检查各阀门的密闭性，关闭进入坩埚2的进气阀门，将储气罐8充入一定量的氩气，要求储气罐8内的压力不小于0.3Mpa，关闭所有阀门；
3)加热前将坩埚2进行干燥，干燥温度为150℃。干燥完毕后，冷却至室温，打开炉盖10，放入适量块状还原钙或电解钙，关闭炉盖10，确保加热器1等各部件以及管道等处于设定的位置。将块状还原钙或电解钙加热到850℃，保温。
4)开启安全阀门4，由于受到通入氩气压力的影响，坩埚2内金属液体将通过通液管及分流模5进入浇注模6。整个浇注过程中，应观察压力表数值，当压力小于0.3Mpa时，应对储气罐8进行充气，使其达到规定要求的压力。
5)熔炼浇注完成时或遇到故障时，应及时关闭安全阀门4。
Claims (6)
1.一种钙锭熔炼浇注系统，其特征在于，包括加热装置、气压装置和浇注装置，所述的气压装置和浇注装置分别通过管道连接至加热装置，所述的加热装置包括坩埚、加热器和用于测量温度的热电偶，所述的加热器环绕坩埚设置，所述的坩埚设有用于密封的炉盖，所述的热电偶穿过炉盖并伸入至坩埚内部，所述的气压装置包括高压气瓶和储气罐，所述的高压气瓶通过管道连接至储气罐，所述的储气罐通过管道连接至坩埚内部，所述的浇注装置包括分流模和浇注模，所述的分流模通过管道连接至坩埚内部，所述的浇注模通过管道连接至分流模。
2.根据权利要求1所述的一种钙锭熔炼浇注系统，其特征在于，所述的储气罐的入口及出口处均设有安全阀门。
3.根据权利要求1所述的一种钙锭熔炼浇注系统，其特征在于，所述的气压装置连接至加热装置的管道上设有气压表。
4.根据权利要求1所述的一种钙锭熔炼浇注系统，其特征在于，所述的气压装置中的高压气瓶的数量至少为一个。
5.根据权利要求1所述的一种钙锭熔炼浇注系统，其特征在于，所述的浇注装置中的浇注模的数量至少为一个。
6.根据权利要求1所述的一种钙锭熔炼浇注系统，其特征在于，所述的高压气瓶中所充的气体为氩气。
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| CN102225459A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-10-26 | 中南大学 | 一种钙锭熔炼浇注系统及制备金属钙锭的方法 |
| CN108555272A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-09-21 | 安徽省含山县兴建铸造厂 | 一种用于铸件生产的铸造装置 |
| CN109648067A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-04-19 | 天津市升发科技股份有限公司 | 一种铸造件加工过程中浇注装置 |
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- 2011-06-14 CN CN201120199073XU patent/CN202123223U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN109648067A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-04-19 | 天津市升发科技股份有限公司 | 一种铸造件加工过程中浇注装置 |
| CN108555272A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-09-21 | 安徽省含山县兴建铸造厂 | 一种用于铸件生产的铸造装置 |
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