CN210305730U - 工业化高硅合金浇铸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种工业化高硅合金浇铸系统，包括若干支撑部、若干承接部、翻转部、导向部、驱动部，所述导向部为设置于地面上的导轨，相邻支撑部之间活动连接，所述支撑部的底部设置于轨道上，并与轨道之间滑动连接，顶部放置承接部，所述承接部为锭模，锭模与翻转部之间活动连接，所述锭模为扁平盘体，所述盘体的上表面为平面，盘体的侧壁为弧形侧壁，还在盘体的外壁上设置卡接件，以与支撑部卡接，所述翻转部设置于承接部的一侧，翻转部的顶部与承接部活动连接，本实用新型中通过设置扁平锭模承接合金液，通过设置导向部和驱动部，通过驱动部带动支撑部及承接部定向移动，驱动部带动承接部依次通过中频炉下方，实现浇铸。

Description

工业化高硅合金浇铸系统

技术领域

本实用新型涉及高硅合金冶炼技术领域，尤其涉及一种工业化高硅合金浇铸系统。

背景技术

在高硅合金的冶炼生产中，熔融态的金属液需要倾倒至模具内部，冷却后再形成锭模。

现有技术中，专利号为2014200084248的专利和申请号为2017202098111的专利中，锭模通常采用地模，是将地模放置在地面上，且无法移动，浇铸时，起重设备将铁水包吊至地模上方，然后浇铸，一个地模浇铸完成后，起重设备将铁水包移动至另一个地模上方，再次浇铸，此种方式中，适用于大型矿热炉等大型熔炼设备浇铸适用，存在的问题是：地模体积较大，内部空间很大，浇铸形成的锭厚度很大，造成散热速度慢，冷却速度非常慢，通常需要好几天才能冷却成锭，生产周期较长；且该地模形成的金属锭体积大、硬度高，破碎时，需要专用的破碎镐来破碎，不仅操作难度大，破碎后的碎粉率很高，造成出品率较低。

对于小型中频炉而言，单批次熔炼的合金液的量较少，采用地模浇铸是不现实的，所以需要一种适用于少量合金液浇铸的锭模及浇铸系统。

发明内容

有必要提出一种工业化高硅合金浇铸系统。

一种工业化高硅合金浇铸系统，包括若干支撑部、若干承接部、翻转部、导向部、驱动部，所述导向部为设置于地面上的导轨，驱动部设置于导向部的一端，并与支撑部连接，所述一个支撑部对应设置两个承接部，相邻支撑部之间活动连接，所述支撑部的底部设置于轨道上，并与轨道之间滑动连接，顶部放置承接部，所述承接部为锭模，锭模与翻转部之间活动连接，所述锭模为扁平盘体，所述盘体的上表面为平面，盘体的侧壁为弧形侧壁，还在盘体的外壁上设置卡接件，以与支撑部卡接，所述翻转部设置于承接部的一侧，翻转部的顶部与承接部活动连接。

优选的，所述锭模的盘体的深度不大于30cm。

优选的，所述卡接件包括凸条，所述凸条设置于盘体外壁上，在凸条与盘体外壁之间设置卡槽，所述支撑部顶部设置与卡接件配合的连接件。

优选的，所述支撑部包括支撑架、连接轴，所述支撑架的底部设置于地面或轨道上，连接轴横向设置于支撑架顶部，还在锭模盘体的底部设置向下突起的连接座，在连接座侧壁上开设通孔，在支撑架靠近顶部侧壁上开设通孔，所述连接轴设置于锭模的连接座的通孔及支撑架顶部的通孔内部，且连接座与锭模的连接座及支撑架顶部之间相对转动。

优选的，所述连接座侧壁上的通孔靠近锭模的一侧设置，支撑架顶部的通孔靠近支撑架的一侧设置，连接轴靠近锭模的一侧设置。

优选的，所述连接件包括L型板和弧形棒，L型板的上端连接弧形棒，下端与连接座连接，所述弧形棒与凸条的卡槽卡合连接。

优选的，所述锭模底部的连接座为两根细长杆件，支撑架也是由细长杆件连接形成。

优选的，所述翻转部包括安装座、顶升驱动、活动件，安装座固定设置于支撑部一侧地面上，顶升驱动的固定端与安装座固定连接，活动端连接活动件，所述活动件包括横向轴承座、滑轮，所述横向轴承座的侧壁与顶升驱动的活动端连接，在横向轴承座上开设通孔，滑轮的轴线处设置短轴，所述短轴与轴承座的通孔活动连接，滑轮的轮面与锭模的侧壁接触。

优选的，还在安装座的侧壁上设置竖向轴承座，还在顶升驱动外壁上设置安装套，在竖向轴承座上开设通孔，在安装套的外壁上设置竖向短轴，所述竖向短轴沿着安装套的径向方向设置，竖向短轴与竖向轴承座的通孔活动连接，实现顶升驱动围绕竖向短轴能够转动。

优选的，所述驱动部包括驱动电机、卷扬机，卷扬机设置于导向部的一个端部，驱动电机与卷扬机连接，卷扬机的牵引绳分别连接位移两端的两个支撑部。

本实用新型中，中频炉的位置是固定不移动的，通过设置扁平锭模承接合金液，每个锭模单次浇铸合金液的量很少，表面积很大，自然降温速度较快，通过设置导向部和驱动部，通过驱动部带动支撑部及承接部定向移动，该导向部设置于中频炉的下方，使得中频炉的浇铸口位于承接部的上方，驱动部带动承接部依次通过中频炉下方，实现浇铸。

附图说明

图1为工业化高硅合金浇铸系统的局部右视图。

图2、3为图1的不同角度的示意图。

图4为锭模的示意图。

图5、6分别为图2、3中的局部放大图。

图7为工业化高硅合金浇铸系统的主视图。

图8、9、10为本实用新型浇铸、脱模、脱模完毕的三种状态图。

图中：支撑部10、支撑架11、连接轴12、L型板13、弧形棒14、承接部20、锭模21、凸条22、连接座23、圆柱杆24、翻转部30、安装座31、竖向轴承座311、顶升驱动32、安装套321、竖向短轴322、横向轴承座33、滑轮34、导向部40、驱动部50、驱动电机51、卷扬机52、中频炉100。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1-7，本实用新型实施例提供了一种工业化高硅合金浇铸系统，包括若干支撑部10、若干承接部20、翻转部30、导向部40、驱动部50，所述导向部40为设置于地面上的导轨，驱动部50设置于导向部40的一端，并与支撑部10连接，以牵引支撑部10沿着导轨往返移动，所述一个支撑部10对应设置两个承接部20，相邻支撑部10之间活动连接，所述支撑部10的底部设置于轨道上，并与轨道之间滑动连接，顶部放置承接部20，所述承接部20为锭模21，锭模21与翻转部30之间活动连接，所述锭模21为扁平盘体，所述盘体的上表面为平面，盘体的侧壁为弧形侧壁，还在盘体的外壁上设置卡接件，以与支撑部10卡接，实现锭模21与支撑部10之间的活动连接，所述翻转部30设置于承接部20的一侧，翻转部30的顶部与承接部20活动连接。

本实用新型通过设置导向部40和驱动部50，通过驱动部50带动支撑部10及承接部20定向移动，该导向部40设置于中频炉100的下方，使得中频炉100的浇铸口位于承接部20的上方，驱动部50带动承接部20依次通过中频炉100下方，实现浇铸。本实用新型中，由于各锭模21体积小，容量小，所以适配的中频炉100的容量也为中型炉或小型炉，而对于矿热炉等，则不适用于本方案。所以矿热炉等大型熔炼炉所配套的浇铸系统也与本实用新型是不同的。

锭模21与翻转部30活动连接，便于锭模21与承接部20的分离，在锭模21内部的合金液冷却成金属锭后，通过操作翻转部30，倾斜锭模21，使得金属锭从锭模21内部自然滑出，实现脱模。且盘体上表面为平面也减小了金属锭脱模是的摩擦力。

进一步，所述锭模21的盘体的深度不大于30cm。

深度很浅的盘体的设置，使得锭模21内部单次承接的金属液的量较少，金属液的表面积较大，厚度较薄，如此，加快金属液的冷却速度，实现快速冷却。

进一步，所述卡接件包括凸条22，所述凸条22设置（可以采用焊接的方式）于盘体外壁上，在凸条22与盘体外壁之间设置卡槽，所述支撑部10顶部设置与卡接件配合的连接件，实现锭模21与承接部20之间的活动连接。

进一步，所述支撑部10包括支撑架11、连接轴12，所述支撑架11的底部设置于地面或轨道上，连接轴12横向设置于支撑架11顶部，还在锭模21盘体的底部设置向下突起的连接座23，在连接座23侧壁上开设通孔，在支撑架11靠近顶部侧壁上开设通孔，所述连接轴12设置于锭模21的连接座23的通孔及支撑架11顶部的通孔内部，且连接座23与锭模21的连接座23及支撑架11顶部之间相对转动。

进一步，所述连接座23侧壁上的通孔靠近锭模21的一侧设置，支撑架11顶部的通孔靠近支撑架11的一侧设置，连接轴12靠近锭模21的一侧设置。

在翻转锭模21时，通过采用翻转机构从锭模21的另一侧顶起，使得锭模21围绕连接轴12转动，实现锭模21倾斜反转，使得锭模21内部的金属锭脱模、滑出。

进一步，所述连接件包括L型板13和弧形棒14，L型板13的上端连接弧形棒14，下端与连接座23连接，所述弧形棒14与凸条22的卡槽卡合连接。

L型板13的设置，使得连接件具有较好的弹性形变，弧形棒14的弧形表面使其与卡槽之间形成柔性缓冲过渡连接，弧形棒14与L型板13的配合实现了连接件与卡合件之间的活动连接。

进一步，所述锭模21底部的连接座23为两根细长杆件，支撑架11也是由细长杆件连接形成。

采用细长杆件形成的连接座23和支撑架11都不会对锭模21底部形成大面积的遮挡或覆盖，使得锭模21底部表面积外露于空气中，如此通过空气的流动，加速了锭模21的自然降温，进而加速对金属液的冷却。

进一步，所述翻转部30包括安装座31、顶升驱动32（可以为油缸或其他驱动）、活动件，安装座31固定设置于支撑部10一侧地面上，顶升驱动32的固定端与安装座31固定连接，活动端连接活动件，所述活动件包括横向轴承座33、滑轮34，所述横向轴承座33的侧壁与顶升驱动32的活动端连接，在横向轴承座33上开设通孔，滑轮34的轴线处设置短轴，所述短轴与轴承座的通孔活动连接，（例如在通孔内设置一个小的轴承，实现二者的活动连接），滑轮34的轮面与锭模21的侧壁接触。

进一步，还在所述锭模21的外壁上固定设置圆柱杆24，圆柱杆24沿着横向方向设置，所述滑轮34的轮面设置凹槽，以与圆柱杆24的弧形外壁配合。

圆柱杆24的设置，具有一个弧形外壁，滑轮34的凹槽与圆柱杆24配合，不仅实现了将圆柱杆24限位在凹槽内部的作用，而且，二者均为弧形面接触，预留了适当的相对位移或滑动的余量，从而保持锭模21在顶升反转过程中的稳定性。

进一步，还在安装座31的侧壁上设置竖向轴承座311，还在顶升驱动32外壁上设置安装套321，在竖向轴承座311上开设通孔，在安装套321的外壁上设置竖向短轴322，所述竖向短轴322沿着安装套321的径向方向设置，竖向短轴322与竖向轴承座311的通孔活动连接，实现顶升驱动32围绕竖向短轴322能够转动。

由于顶升过程中，锭模21围绕连接轴12转动，运动轨迹为弧形曲线，所以锭模21不仅在竖直方向内高度位置发生变化，而且水平方向内左右位置也发生变化，所以，将顶升驱动32与安装座31之间设置为活动连接，以平衡锭模21水平方向内左右位置变化对顶升驱动32的轴杆的剪切力，避免对顶升驱动32的损坏。

文中提及的方向定义为：沿着轨道长度方向为前后方向、沿着支撑架11高度方向为竖直方向，沿着两根轨道之间宽度方向为左右方向。

进一步，所述驱动部50包括驱动电机51、卷扬机52，卷扬机52设置于导向部40的一个端部，驱动电机51与卷扬机52连接，卷扬机52的牵引绳分别连接位移两端的两个支撑部10。

进一步，所述支撑架11的高度不低于1.3米。

架空设置的支撑架11，使得锭模21位于较高的高度，通常在生产车间内部，较高位置的空间内，空气流通性好，利于锭模21的降温，且金属锭从锭模21中脱模滑出时，从较高位置的锭模21摔落在放置于地面上的料车上时，高度差较大，利于很薄的金属锭在重力作用下的自然破碎，如此无需单独设置破碎工序对金属锭破碎操作。

使用本实用新型浇铸时，通常一个导向部上配置16个锭模，即8个支撑部，相邻支撑部串联连接，保持中频炉位置不变，驱动部的位置为前端，先通过驱动部带动所有定位移动至最后端。

如图8，开启中频炉浇铸，保持浇铸过程中，锭模移动速度不大于1.5米/分钟，人员观察前面一个锭模移动至中频炉浇口下方时，启动中频炉倾斜，开始浇铸，浇铸的量完成后，也即该锭模移动至离开浇口时，人员操作中频炉停止倾斜浇铸，如此实现持续浇铸；

参见图9，待16个锭模全部浇铸完成后，最前端的锭模移动至与翻转部接触，此时启动顶升驱动，人员控制驱动部停止牵引，在锭模另一侧放置盛料小车，脱模后的金属锭从高处滑落至小车内，然后顶升驱动收回，驱动部开始继续牵引，对一下锭模进行脱模；

参见图10，待16个锭模全部脱模完成后，最前端的锭模移动至最前端，即最靠近驱动部，停止移动，驱动部反向牵引，再将所以锭模牵引至最后端，开始下一轮浇铸工作。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：包括若干支撑部、若干承接部、翻转部、导向部、驱动部，所述导向部为设置于地面上的导轨，驱动部设置于导向部的一端，并与支撑部连接，所述一个支撑部对应设置两个承接部，相邻支撑部之间活动连接，所述支撑部的底部设置于轨道上，并与轨道之间滑动连接，顶部放置承接部，所述承接部为锭模，锭模与翻转部之间活动连接，所述锭模为扁平盘体，所述盘体的上表面为平面，盘体的侧壁为弧形侧壁，还在盘体的外壁上设置卡接件，以与支撑部卡接，所述翻转部设置于承接部的一侧，翻转部的顶部与承接部活动连接。

2.如权利要求1所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述锭模的盘体的深度不大于30cm。

3.如权利要求1所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述卡接件包括凸条，所述凸条设置于盘体外壁上，在凸条与盘体外壁之间设置卡槽，所述支撑部顶部设置与卡接件配合的连接件。

4.如权利要求3所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述支撑部包括支撑架、连接轴，所述支撑架的底部设置于地面或轨道上，连接轴横向设置于支撑架顶部，还在锭模盘体的底部设置向下突起的连接座，在连接座侧壁上开设通孔，在支撑架靠近顶部侧壁上开设通孔，所述连接轴设置于锭模的连接座的通孔及支撑架顶部的通孔内部，且连接座与锭模的连接座及支撑架顶部之间相对转动。

5.如权利要求4所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述连接座侧壁上的通孔靠近锭模的一侧设置，支撑架顶部的通孔靠近支撑架的一侧设置，连接轴靠近锭模的一侧设置。

6.如权利要求4所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述连接件包括L型板和弧形棒，L型板的上端连接弧形棒，下端与连接座连接，所述弧形棒与凸条的卡槽卡合连接。

7.如权利要求4所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述锭模底部的连接座为两根细长杆件，支撑架也是由细长杆件连接形成。

8.如权利要求4所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述翻转部包括安装座、顶升驱动、活动件，安装座固定设置于支撑部一侧地面上，顶升驱动的固定端与安装座固定连接，活动端连接活动件，所述活动件包括横向轴承座、滑轮，所述横向轴承座的侧壁与顶升驱动的活动端连接，在横向轴承座上开设通孔，滑轮的轴线处设置短轴，所述短轴与轴承座的通孔活动连接，滑轮的轮面与锭模的侧壁接触。

9.如权利要求4所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：还在安装座的侧壁上设置竖向轴承座，还在顶升驱动外壁上设置安装套，在竖向轴承座上开设通孔，在安装套的外壁上设置竖向短轴，所述竖向短轴沿着安装套的径向方向设置，竖向短轴与竖向轴承座的通孔活动连接，实现顶升驱动围绕竖向短轴能够转动。

10.如权利要求4所述的工业化高硅合金浇铸系统，其特征在于：所述驱动部包括驱动电机、卷扬机，卷扬机设置于导向部的一个端部，驱动电机与卷扬机连接，卷扬机的牵引绳分别连接位移两端的两个支撑部。

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