CN209272455U - 一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，采用挡渣块与挡渣板相结合，通过挡渣块，实现对沉于高温金属溶液底部废渣的挡渣功能，通过挡渣板则对处于高温金属溶液中上部废渣的起到挡渣作用，有效的实现了对高温金属溶液中废渣的挡渣功能。定位准确、使用维护便捷、安全可靠、实用高效，且改进费用低、投入少、易于现场实施，具有一定的消缺降耗促生产作用。从而真正实现废渣挡渣全覆盖，通用性强，对冶金企业类似的真空感应熔炼浇注工序装备措施的改进，具有一定的借鉴、应用价值，每年可创造经济效益30万元以上。

Description

一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包

技术领域

本实用新型属于中间包、具体涉及一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包。

背景技术

真空感应熔炼(vacuum induction melting)就是通过电磁感应过程中会产生涡电流，使金属熔化，常用于提炼高纯度的金属及合金。由于在真空状态下熔炼，易将溶于钢及其合金中的氮、氢、氧和碳等元素，去除到远比常压下冶炼更低的水平，同时对于在熔炼温度下蒸气压比基体金属高的铜、锌、铅、锑、铋、锡和砷等杂质元素，可通过挥发去除，而合金中需要加入的铝、钛、硼及锆等活性元素的成分易于控制。经真空感应熔炼的金属材料的韧性、疲劳强度、耐腐蚀性能，高温蠕变性能以及磁性合金的磁导率等多种性能得以明显提高。因此，真空感应冶炼(熔炼)技术广泛应用于航天、航空、核电、石化等高端金属的冶炼工序。

目前真空感应熔炼(冶炼)的工艺主要包括坩埚的选择与制备，炉料准备，熔化和精炼以及浇注等工序组成，其中浇筑工序就是将经过真空感应熔炼(冶炼)之后的金属溶液，浇注到钢锭模中形成符合技术要求的金属电极锭。因此，浇注工艺直接影响产品质量。故在浇注工序中必须注意温度控制、防止浮渣等措施，确保经过多工序熔炼之后的金属及其合金符合技术标准，提升产品质量，避免无效的能耗。

常用的真空感应熔炼浇注的方法是上注法，就是通过中间包(中间溜槽)过渡，将熔化后的金属溶液从顶部注入钢锭模中，冷却后凝固为固态钢锭(俗称电极模)。因此，作为熔化后金属溶液浇注前起到过度作用的中间包(中间溜槽)，就在浇注工序中起到举足轻重的作用。目前采用的中间包形似独木舟，为顶部敞开，其余封闭的船型结构，材质为高铝莫来石，主要成分是含量不低于67％的Al₂O₃。根据真空感应炉的体量大小，使用与之相匹配的中间包，由于在金属真空感应熔炼(冶炼)过程中，会产生各种元素组成的废渣，废渣不能进入浇注中的钢锭模中，一旦混入废渣不仅会影响电极模的浇注质量，严重时只能报废。而且废渣积聚在中间包浇注口，形成栓塞，影响浇注效率，严重时会导致高温金属溶液漫溢，导致安全隐患的发生。因此，在真空感应熔炼浇注工序中，挡渣就是重中之重。

目前，采用的挡渣措施就是在中间包内部设置两块挡渣板，呈倒置的T形结构，如图1所示，即在中间包1内部U型空间的首末两端，分别设置挡渣板2，就是在中间包内部预先制备挡渣板槽，使用时将两块挡渣板插入槽内即可。该方法结构简捷，使用维护便捷，挡渣板可以更换，能够有效的阻挡金属溶液中上层的废渣进入浇注口区域。但是该方法也存在着一定的不足，即：

1)挡渣板间距设置不甚合理：主要是第一道(首端部位)挡渣板位置离开浇注口距离较近，在浇注时因金属溶液受到抛物线原理作用下，易使高温溶液溢出，连同废渣进入第二道(尾部)挡渣板内，影响挡渣效果。

2)底部废渣挡渣功能缺失：现有的挡板板，顶部与中间包顶边平齐，因考虑到金属溶液的流动性，不能隔绝，因此留有一定距离的缺口。因此比重大于金属溶液的废渣，或在浇注过程中受到高温溶液流动侵扰裹挟沉入底部的废渣，均能顺利通过挡渣板进入浇注口，轻则堵塞浇注口，重则进入钢锭模，引发质量损失。

综上所述，目前在真空感应熔炼(冶炼)工艺中的浇注用中间包，不能实现对高温金属溶液内废渣的完全挡渣功能，不仅易造成浇注口的壅塞，还一定程度上影响到浇筑后电极模的质量，并存在着一定的安全隐患，需要实施针对性的技术改进，促进浇注工序的本质安全、浇注质量与效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，通过挡渣块与挡渣板相结合，可有效实现对高温金属溶液中废渣的挡渣功能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，包括中间包包体和设于包体内的倒T形挡渣板，其特征在于：所述的包体内前端底部设有浇注口，数个挡渣板通过包体内两侧的开槽间隔倒置于包体内，挡渣板底部与包体底部悬空30～50mm，且第一个挡渣板距浇注口水平距离不少于50mm，每个挡渣板之前均设有一挡渣块，挡渣块底部与包体底部相连，挡渣块的高度高出包体底部40～60mm。

所述的挡渣板的数量为三个，材质为氧化锆。

中间的挡渣板为网状板，其余的挡渣板为实心板。

所述的包体的材质为高铝莫来石。

所述的挡渣块的宽度不小于包体底部宽度的50％。

挡渣板的底边宽度比包体的顶部宽度小1mm。

采用本实用新型的一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，具有以下几个优点：

1、设计合理、结构紧凑、外形简捷，易于日常维护；

2、定位准确牢固、使用维护便捷、安全可靠、实用高效；

3、材料通用，加工便利、改进成本低、易于现场实施，性价比较高；

4、包体底部设置挡渣块，实现对沉于高温金属溶液底部废渣的挡渣功能，挡渣板则对处于高温金属溶液中上部废渣的起到挡渣作用，实现废渣挡渣全覆盖；

5、底部挡渣块与用于安装挡渣板的开槽，可在中间包制备模筑时一并完成，以提高整体性能，防止高温状态下的损伤与脱落；

6、挡渣板与挡渣块的数量，可根据中间包的长度另做调整，灵活机动，适应多种规格的需求；

7、通用性强，对冶金企业类似的真空感应熔炼浇注工序装备措施的改进，具有一定的借鉴、应用价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本实用新型进行详细说明：

图1是现有技术的中间包的剖视示意图；

图2是本实用新型的中间包的剖视示意图；

图3是本实用新型的中间包的使用状态示意图。

具体实施方式

本实用新型的用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包如图1所示，包括：其采用″整体式″结构，由中间包包体1和挡渣板2，包体1底部还设置有挡渣块3，实现对沉于高温金属溶液底部废渣的挡渣功能，包体1上端间隔倒置有数个挡渣板2则对处于高温金属溶液中上部废渣的起到挡渣作用。而挡渣板2与挡渣块3的数量，可根据中间包(中间溜槽)的长度另做调整，图2、3中以三个为例。

所述的包体1的材质为高铝莫来石，其中Al2O3含量不低于67％。包体1呈独木舟结构，包体1内前部底面上加工圆形浇注口4，浇注口4距离第一道挡渣板2不少于50mm，尤以55～65mm为宜；在包体1内表面两侧部位，加工有放置挡渣板2的矩形凹槽，安装后的挡渣板2底部距离包体1底平面30～50mm，尤以35～45mm为宜；在三处矩形凹槽的前端50～100mm(尤以60～70mm为宜)处的底平面部位分别设置一挡渣块3，挡渣块3的宽度为不小于包体1底部宽度的50％，尤以65～70％为宜，挡渣块3的高度以突出包体1底平面40～60mm，尤以45～55mm为宜，挡渣块3厚度与挡渣板2安装用的矩形凹槽厚度相等。挡渣板2材质为氧化锆，图2中间一个挡渣板2a为网状，材质为氧化锆，呈倒置的T形结构，挡渣板2的厚度是包体1矩形凹槽厚度减去0.5mm，底边宽度是包体1顶部宽度减去1mm。

该中间包用于特种合金的真空感应熔炼(冶炼)的高温金属溶液的钢锭模浇注作业。如图3所示，现场应用时，将经真空感应熔炼之后的高温金属溶液，倒入中间包(中间溜槽)的包体1内，由于挡渣板2与挡渣块3的作用，高温金属溶液中所携带的废渣5均被遮挡，无法抵挡浇注口4。同时由于挡渣板的数量与安置部位的调整，破解了因抛物线原理引发的高温金属溶液漫溢从挡渣板2上方进入其他型腔中的隐患。

综上所述，采用本发明的中间包，设计合理、结构简捷，挡渣块3与挡渣板2相结合，通过挡渣块3，实现对沉于高温金属溶液底部废渣的挡渣功能，通过挡渣板2则对处于高温金属溶液中上部废渣的起到挡渣作用，有效的实现了对高温金属溶液中废渣的挡渣功能。定位准确、使用维护便捷、安全可靠、实用高效，且改进费用低、投入少、易于现场实施，具有一定的消缺降耗促生产作用。从而真正实现废渣挡渣全覆盖，通用性强，对冶金企业类似的真空感应熔炼浇注工序装备措施的改进，具有一定的借鉴、应用价值，每年可创造经济效益30万元以上。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，包括中间包包体和设于包体内的倒T形挡渣板，其特征在于：所述的包体内前端底部设有浇注口，数个挡渣板通过包体内两侧的开槽间隔倒置于包体内，挡渣板底部与包体底部悬空30～50mm，且第一个挡渣板距浇注口水平距离不少于50mm，每个挡渣板之前均设有一挡渣块，挡渣块底部与包体底部相连，挡渣块的高度高出包体底部40～60mm。

2.根据权利要求1所述的一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，其特征在于：所述的挡渣板的数量为三个，材质为氧化锆。

3.根据权利要求2所述的一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，其特征在于：中间的挡渣板为网状板，其余的挡渣板为实心板。

4.根据权利要求1所述的一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，其特征在于：所述的包体的材质为高铝莫来石。

5.根据权利要求1所述的一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，其特征在于：所述的挡渣块的宽度不小于包体底部宽度的50％。

6.根据权利要求1所述的一种用于真空感应炉浇注的挡渣防堵中间包，其特征在于：挡渣板的底边宽度比包体的顶部宽度小1mm。