CN211588465U - 真空下水平连铸高温合金的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高温合金铸造成型技术领域，公开了一种真空下水平连铸高温合金的装置，包括拉坯机以及具有熔炼室和熔铸室的真空感应炉，熔炼室内设有熔炼炉和导流槽，熔铸室内设有中间包和结晶器，熔炼室与熔铸室之间通过隔板阀隔开；导流槽的一侧位于熔炼炉下方，另一侧穿过隔板阀后位于中间包上方；结晶器设置在中间包下部，且结晶器与的入口与中间包连通；中间包的侧壁缠绕有感应加热线圈；拉坯机的引锭杆穿过真空感应炉的外壁后与结晶器的出口衔接。优点在于，可准确控制高温合金中易烧损的有益微量元素含量，可在线控制中间包内钢液的温度，提高连铸稳定性、成材率和高温合金棒材的成分均匀性，并且能生产指定任意长度的高温合金棒材。

Description

真空下水平连铸高温合金的装置

技术领域

本实用新型涉及高温合金铸造成型技术领域，特别涉及一种真空下水平连铸高温合金的装置。

背景技术

高温合金是生产航空航天发动机和燃气轮机的重要材料，我国每年需求超过3万吨高温合金，产值近百亿元。提高产品品质、降低制备成本是高温合金发展的重要方向。

为降低高温合金中的夹杂物含量、提高高温合金母合金棒材的成材率，从而达到提高产品品质、降低制备成本的目的，真空连铸技术被应用到了高温合金母合金棒材的制备上，解决了原有高温合金铸造过程中易出现的合金表面冷溅、夹渣等缺陷的问题；通过连续铸造的方式，在合金棒体凝固过程中实现了连续补缩，避免了合金棒体出现二次缩孔。

现有的高温合金的真空连铸装置存在两大不足：1.中间包无保温措施，随着连铸的进行，钢液温度下降，很容易造成连铸中断，影响高温合金棒材的成材率；2.中间包无加料仓，随着连铸的进行，钢液中易烧损的有益微量元素含量很容易超出合金成分的下线，严重影响合金的高温持久、抗氧化等关键性能，进而影响其零部件制品的服役稳定性。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种真空下水平连铸高温合金的装置，可准确控制高温合金中易烧损的有益微量元素含量，可在线控制中间包内钢液的温度，提高连铸稳定性、成材率和高温合金棒材的成分均匀性，并且能生产指定任意长度的高温合金棒材。

技术方案：本实用新型提供了一种熔铸室的真空感应炉，包括拉坯机以及具有熔炼室和熔铸室的真空感应炉，在所述熔炼室内设有熔炼炉和导流槽，在所述熔铸室内设有中间包和结晶器，所述熔炼室与所述熔铸室之间通过隔板阀隔开；所述导流槽的一侧位于所述熔炼炉的下方，另一侧穿过所述隔板阀后位于所述中间包的上方；所述结晶器设置在所述中间包的下部，且所述结晶器与的入口与所述中间包连通；所述中间包的侧壁缠绕有感应加热线圈；所述拉坯机的引锭杆穿过所述真空感应炉的外壁后与所述结晶器的出口衔接。

进一步地，在所述中间包的正上方、所述真空感应炉的顶部还设置有加料仓，所述加料仓与所述熔铸室之间通过第一密封阀门连通或隔离。在中间包的上方增设加料仓，根据高温合金微量元素的烧损规律，适时从加料仓中往中间包里加入适量的微量元素，以使其符合成分标准要求，精确控制钢液的化学成分，提高高温合金棒材成分的稳定性，进而提高其后续制品的使用寿命和稳定性。

进一步地，所述引锭杆通过滑动密封圈与所述真空感应炉的外壁密封。滑动密封圈的设置是的引锭杆在将成形的高温合金棒材通过滑动密封圈从结晶器拉出到真空熔炼炉外部的时候，高温合金棒材能够填充滑动密封圈的空袭，是的真空熔炼炉内仍能保持真空环境，确保制备出来的高温合金棒材的质量；滑动密封圈7保证在冶炼及连铸状态下真空感应炉与外面的空气隔绝。

优选地，所述结晶器、所述滑动密封圈以及所述引锭杆三者位于同一水平线上。三者位于同一水平面能够有效保证拉坯机将成形的高温合金棒材从结晶器中拉出，保证滑动密封圈的密封性。

优选地，所述滑动密封圈由石墨材料制成。石墨材料可以耐高温。

进一步地，在所述中间包的底部还开设有导流孔，所述导流孔下方设置有盛钢槽，所述导流孔与所述盛钢槽之间通过第二密封阀门连通或隔离。如果连铸过程中高温合金棒材断裂，发生拉漏事故，有熔体流出时，打开第二密封阀门，钢液经导流孔11引流至盛钢桶中，第二密封阀门在正常连铸工作下为关闭状态。

进一步地，所述的真空下水平连铸高温合金的装置还包括固定在所述熔炼室内壁的液压缸，所述导流槽固定在所述液压缸的活塞上。液压缸的活塞的伸缩能够带动导流槽的前进和后退，在需要导流时，液压缸带动导流槽前进到隔板阀之间，在隔板阀需要关闭时，液压缸带动导流槽后退到熔炼室内。

进一步地，所述的真空下水平连铸高温合金的装置还包括位于所述拉坯机的输出侧的火焰切割机。由拉坯机拉出的高温合金棒材，经火焰切割机切割成指定长度的高温合金棒材，存放待用。

工作原理及有益效果：将原材料装入熔炼炉中，隔板阀打开，真空感应炉密封，送电加热、抽真空；熔炼完成后，高温合金熔体通过导流槽注入到中间包内，感应加热线圈通电，启动保温。熔体全部进入中间包后，收起导流槽，关闭隔隔板阀。熔炼室破真空，继续加料熔炼，待中间包中的钢液温度合适，启动连铸程序，启动拉坯机拉动引锭杆，使钢液进入结晶器凝固成型，通过拉坯机将凝固成型的高温合金棒材从结晶器中拉出。待熔炼炉的钢液熔炼完成后，打开隔板阀，架入导流槽，将熔炼炉中的钢液导入中间包中，持续连铸，如此循环，从而实现高温合金棒材的连续铸造。本装置中，在中间包中增设感应加热线圈，在线控制中间包内钢液的温度，提高高温合金棒材的连铸稳定性和成材率，并且能生产指定任意长度的高温合金棒材。

附图说明

图1为真空下水平连铸高温合金的装置的示意图；

其中，真空感应炉1、熔炼炉2、导流槽3、隔板阀4、中间包5、结晶器6、滑动密封圈7、拉坯机8、引锭杆9、高温合金棒材10、导流孔11、盛钢槽12、感应加热线圈13、加料仓14、火焰切割机15、第一密封阀门16、第二密封阀门17、液压缸18。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

本实施方式提供了一种真空下水平连铸高温合金的装置，主要由真空感应炉1、拉坯机8（优选使用型号为FG08-LPJ-60T的拉坯机）和火焰切割机15组成，真空感应炉1具有通过隔板阀4隔开的熔炼室和熔铸室，熔炼室内设有熔炼炉2和导流槽3，熔铸室内设有中间包5和结晶器6（优选使用型号为JJQ-60的结晶器），导流槽3固定在液压缸18的活塞上，液压缸18固定在熔炼室的内壁，导流槽3的一侧位于熔炼炉2的下方，另一侧穿过隔板阀4后位于中间包5的上方；结晶器6固定在中间包5的下部，且结晶器6与的入口与中间包5连通；中间包5的侧壁缠绕有感应加热线圈13，中间包5的正上方、真空感应炉1的顶部还设置有加料仓14，加料仓14与熔铸室之间通过第一密封阀门16连通或隔离；中间包5的底部还开设有导流孔11，导流孔11下方设置有盛钢槽12，导流孔11与盛钢槽12之间通过第二密封阀门17连通或隔离。拉坯机15的引锭杆9穿过真空感应炉1的外壁后与结晶器6的出口衔接，且引锭杆9通过石墨材料的滑动密封圈7与真空感应炉1的外壁密封；结晶器6、滑动密封圈7以及引锭杆9三者位于同一水平线上，火焰切割机15位于拉坯机8的输出侧。

本实施方式中的真空下水平连铸高温合金的装置的工作原理如下：

将原材料装入熔炼室的熔炼炉2中，隔板阀4打开，使熔炼室与熔铸室连通，整个真空感应炉1密闭，送电加热、抽真空，整个高温合金的冶炼、导流和成型均在真空状态下完成。熔炼完成后，高温合金熔体通过导流槽3注入到中间包5内，感应加热线圈13通电，启动保温；熔体全部进入中间包5后，通过液压缸18收缩收起导流槽3，关闭隔板阀4。 然后熔炼室破真空，继续加料熔炼。根据高温合金微量元素的烧损规律，适时打开第一密封阀门16从加料仓14中往中间包5里加入适量的微量元素，以使高温合金棒材符合成分标准要求。待中间包5中的钢液温度合适，启动连铸程序，通过拉坯机8拉动引锭杆9，使钢液进入结晶器6凝固成型。

在真空感应炉1底部的侧面设置有滑动密封圈7，以使在结晶器6中凝固成型的高温合金棒材10从滑动密封圈7中通过；滑动密封圈7保证在冶炼及连铸状态下真空感应炉与外面的空气隔绝。通过拉坯机8将凝固成型的高温合金棒材10从滑动密封圈7中拉出，由拉坯机8拉出的高温合金棒材10，经火焰切割机15切割成指定长度的高温合金棒材，存放待用。如果连铸过程中高温合金棒材10断裂，发生拉漏事故，有熔体流出时，打开第二密封阀门17，中间包5底部的导流孔111将钢液引入盛钢桶12中，第二密封阀门17在正常连铸工作下为关闭状态。

待熔炼炉2的钢液熔炼完成后，打开隔板阀4，通过液压缸18的伸长架入导流槽3，将熔炼炉2中的钢液导入中间包5中，持续连铸，如此循环，从而实现高温合金棒材10的连续铸造。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，包括拉坯机（8）以及具有熔炼室和熔铸室的真空感应炉（1），在所述熔炼室内设有熔炼炉（2）和导流槽（3），在所述熔铸室内设有中间包（5）和结晶器（6），所述熔炼室与所述熔铸室之间通过隔板阀（4）隔开；所述导流槽（3）的一侧位于所述熔炼炉（2）的下方，另一侧穿过所述隔板阀（4）后位于所述中间包（5）的上方；所述结晶器（6）设置在所述中间包（5）的下部，且所述结晶器（6）与的入口与所述中间包（5）连通；所述中间包（5）的侧壁缠绕有感应加热线圈（13）；所述拉坯机（8）的引锭杆（9）穿过所述真空感应炉（1）的外壁后与所述结晶器（6）的出口衔接。

2.根据权利要求1所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，在所述中间包（5）的正上方、所述真空感应炉（1）的顶部还设置有加料仓（14），所述加料仓（14）与所述熔铸室之间通过第一密封阀门（16）连通或隔离。

3.根据权利要求1所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，所述引锭杆（9）通过滑动密封圈（7）与所述真空感应炉（1）的外壁密封。

4.根据权利要求3所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，所述结晶器（6）、所述滑动密封圈（7）以及所述引锭杆（9）三者位于同一水平线上。

5.根据权利要求4所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，所述滑动密封圈（7）由石墨材料制成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，在所述中间包（5）的底部还开设有导流孔（11），所述导流孔（11）下方设置有盛钢槽（12），所述导流孔（11）与所述盛钢槽（12）之间通过第二密封阀门（17）连通或隔离。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，还包括固定在所述熔炼室内壁的液压缸（18），所述导流槽（3）固定在所述液压缸（18）的活塞上。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的真空下水平连铸高温合金的装置，其特征在于，还包括位于所述拉坯机的输出侧的火焰切割机。

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