制造长铸锭的方法（炉内切割）技术

本发明专利技术提供包括如下步骤的方法：用设置在炉内腔内的连续铸造模具在炉内腔的惰性气氛中形成金属铸件；和在所述炉内腔内用刀具切割所述金属铸件以在所述炉内腔内形成非成品锭和成品锭，所述成品锭在所述炉内腔内所述非成品锭的下游。

【技术实现步骤摘要】
制造长铸锭的方法(炉内切割)
本专利技术一般涉及铸造(casting)金属的炉及使用该炉的方法。尤其是，该炉构造成适合于连续铸造特别是诸如遇热与氧反应的钛之类的金属。具体地，该炉包括在炉内切割金属铸件的切割装置和便于铸造工艺不停地进行的退出腔。
技术介绍
有许多连续铸造炉的已知结构。例如，授予Jackson等人的美国专利7，470, 305公开了一种炉。该炉构造成适于交替地从普通炉向两个连续铸造模具倾倒以交替形成铸锭，其中使用两个升降器以交替方式将铸锭降至两个单独的退出腔。可选择性地将每个退出腔与设有炉和模具的熔化腔切断。每个退出腔具有可打开以允许各自的铸锭移出的门。Jackson公开的炉通过交替倾倒方式提供基本连续的铸造。因此该炉需要两个模具、每个模具的切割炬、两个退出腔和两个升降器。另外Jackson炉使用从退出腔向下大幅伸出的柱塞式升降器，因此其操作要求额外的垂直空间。钛和一些其它金属具有遇热与氧的强反应性。因此，当铸造此类金属时，要防止热的铸锭暴露在炉外空气中。授予Jacques等人的美国专利7，484，549公开了用于铸造此类反应金属的连续铸造炉。该连续铸造炉利用铸锭上的玻璃或其它覆盖层，在热铸锭从炉腔内出来后，保护热铸锭不暴露在氧气中。尽管这样的覆盖层能阻止热铸锭暴露在氧气中，但此方法要求用于涂覆玻璃覆盖层和控制向铸件恰当涂覆覆盖层的配置。另外，在某些情况下，可能要求生产在外周没有玻璃或其它覆盖层的铸锭。在本领域需要提供高效连续铸造的成本较低的炉。本专利技术提供的炉排除了各种涉及诸如上述现有技术的结构和过程。
技术实现思路
一方面，本专利技术可以提供包括如下步骤的方法:用设置在炉内腔内的连续铸造模具在炉内腔的惰性气氛中形成金属铸件；和在所述炉内腔内用刀具切割所述金属铸件以在所述炉内腔内形成非成品锭和成品锭，所述成品锭在所述炉内腔内所述非成品锭的下游。【附图说明】图1为本专利技术的连续铸造炉第一实施例的截面图；图2与图1类似，显示了形成从模具延伸入上部腔室的辊轴单元的金属铸件的初期阶段；图3与图2类似并显示了后续形成阶段金属铸件从模具延伸穿过上腔的辊轴单元和切割单元进入接收位置的下部退出腔室，并在切割单元被切割装置切割；图4与图3类似并显示了金属铸件已在切割单元被切割以形成成品锭，成品锭已降入接收位置的下部退出腔室，且剩余的非成品锭从模具延伸穿过上部腔室的辊轴和切割单元；图5与图4类似并显示了下部退出腔室已移至其退出位置且成品锭正从下部退出腔室退出；图6与图3类似并显示了连续铸造炉的第二实施例与图3在同一阶段的操作；图7与图6类似并显示了炉的第二实施例，处于与图4相同的阶段；图8与图7类似并显示了炉的第二实施例，处于与图5相同的阶段。【具体实施方式】本专利技术的连续铸造炉总体上由图1中的I表示。炉I包括第一腔室(或称上部腔室)2和位于第一腔室2下游的第二腔室(或称下部腔室)4。隔离组件6设置于腔室2和4之间，位于或沿着第一腔室2的下游端8及位于或沿着第二腔室4的上游端10。在实施例中，下部腔室4相对于上部腔室2是可移动的。上部腔室2包括数个分腔或腔单元,这些分腔或腔单元包括有熔化分腔或腔单元12、辊轴分腔或腔单元14及切割分腔或腔单元16。第一腔室2包括刚性的第一腔室壁(或称上部腔室壁)18，刚性的辊轴分腔或腔单元壁24以及刚性的切割分腔或腔单元壁26，第一腔室壁(或称上部腔室壁)18限定了上内部腔室20，并包括刚性的熔化分腔或腔单元壁22。壁22限定了内部熔化空间28，壁24限定了内部辊轴空间30，壁24限定了内部切割空间32。上部腔室壁18还包括第一(或上通道)壁34，第二 (或中间通道)壁36以及第三(或下通道)壁38。壁34、36及38通常为管状。通常，空间20从熔化空间28顶端向相邻的下通道壁36的底端延伸。上通道壁34的上端或上游端刚性连接至熔化单元12的壁22的底端或下游端，上通道壁34的下端或下游端刚性连接至辊轴单元14的壁24的顶或上游端。同样的，中间通道壁36的上部或上游端刚性连接至辊轴单元14的壁24的底端或下游端，并且中间通道壁36的下部或下游端刚性连接至切割单元16的壁26的顶端或上游端。下通道壁38的上部或上游端刚性连接至切割单元16的底端或下游端。下通道壁38向下延伸至下部或下游端。隔离组件6与下通道壁38的下端或下游端邻接。熔化单元壁22沿其底壁部分限定底部出口 40。底部出口 40与上通道壁34限定的通道的上端或上游端垂直对齐并流体连通。辊轴单元壁24沿其顶壁部分限定顶部入口42。顶部入口 42与上通道壁34限定的通道的下端或下游端垂直对齐并流体连通。辊轴单元壁24沿其底壁部分限定底部出口 44。底部出口 44与中间通道壁36限定的通道的上端或上游端垂直对齐并流体连通。切割单元壁26沿其顶壁部分限定顶部入口 46。顶部入口46与中间通道壁36限定的通道的下端或下游端垂直对齐并流体连通。切割单元壁26沿其底壁部分限定底部出口 48，底部出口 48与下通道壁38限定的通道的上端或上游端垂直对齐并流体连通。下通道壁38限定的通道设有底部出口 50。空间20内的环形上部或顶部挡件47安装在与中间壁36的通道的下游端邻近的切割单元16的壁26的上部或上游部分。空间20内的环形下部或底部挡件49安装在与下壁38的通道的上游端邻近的切割单元16的壁26的下部或下游部分。挡件47及49均具有内周，该内周限定通过口。在炉I的铸造操作期间，当金属铸件向下移动时金属铸件通过该通过口。每个内周的尺寸和形状均与模具54的内周及在模具54内成形的金属铸件的外周基本相同或可略大些。在挡件的内周与金属铸件的外周相同的情况下，该挡件也可以称为脱模钳，因为当铸件贯穿挡件/脱模钳时，脱模钳会啮合金属铸件外周。例如，挡件47及49的内周尺寸都可以设置为，当金属铸件通过环形挡件被接收时，使挡件的内周没有部位与金属铸件外周表面有大于1/16，1/8或1/4英寸(约0.159，0.3175或0.635cm)的常规距离的间隔。这样，例如金属铸件或铸锭为圆柱体时，环形挡件47或49的内径可以限定为与模具54的内径和金属铸件的外径相同，或仅比模具54的内径及金属铸件的外径大不超过1/8，1/4或1/2英寸(约0.3175，0.635或1.27cm)。例如，挡件47及49均可以是高温可压缩密封或包装的形式，金属叶片的形式或其它合适的形式。炉I还包括位于熔化单元12的内部空间28内的限定了熔化腔的主炉或熔化炉52，具有内周以限定从其顶部向其底部延伸的贯通铸造腔的连续铸造模具54，熔化炉热源56及模具热源58。炉52通常为水冷式，并且通常通过炉52的溢流与模具54的顶部流体连通。尽管其它的热源可以在适当的条件下应用，但热源56和58通常采用等离子体焰炬。在实施例中，炉焰炬56正好设置在炉52限定的熔化腔上方，且模具焰炬58正好设置在模具54限定的模具腔上方。几组上铸锭辊轴60可旋转地安装在辊轴单元14的空间30内的壁24上，并形成上金属铸件或铸锭的提升或下降装置。每组包括一对辊轴60，每对辊轴60滚动啮合金属铸件的外周，并且当金属铸件从单元14内的模具54向下运动时将金属铸件夹持于其间。刀具或切割装置62设置在切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括步骤：用设置在炉内腔内的连续铸造模具在炉内腔的惰性气氛中形成金属铸件；和在所述炉内腔内用刀具切割所述金属铸件以在所述炉内腔内制成非成品锭和成品锭，所述成品锭在所述炉内腔内所述非成品锭的下游。

【技术特征摘要】
2013.03.05 US 13/785,4671.一种方法，包括步骤: 用设置在炉内腔内的连续铸造模具在炉内腔的惰性气氛中形成金属铸件；和 在所述炉内腔内用刀具切割所述金属铸件以在所述炉内腔内制成非成品锭和成品锭，所述成品锭在所述炉内腔内所述非成品锭的下游。2.如权利要求1所述的方法，其中，切割步骤产生切屑；所述方法还包括如下步骤:使金属铸件移动经过环形挡件以阻止切屑经过所述挡件落下，所述挡件位于所述刀具下游，并适于与所述金属铸件外周啮合或相邻放置。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述挡件阻止切屑落至隔离阀上。4.如权利要求2所述的方法，其中，所述挡件阻止切屑落至铸件升降器，所述铸件升降器啮合并降下所述成品锭。5.如权利要求2所述的方法，其中，所述炉内腔包括相互流体连通的第一内腔室和第二内腔室； 所述方法还包括如下步骤:将下游的所述成品锭从所述第一内腔室移入所述第二内腔室；和 其中，所述挡件阻止切屑落入所述第二内腔室。6.如权利要求1所 述的方法，还包括如下步骤:移动所述金属铸件穿过环形挡件以阻止灰尘向所述挡件上游运动，所述环形挡件位于所述刀具上游并与所述金属铸件通道外周啮合或相邻。7.如权利要求6所述的方法，还包括如下步骤:使所述炉内腔的辊轴空间内的多个辊啮合所述金属铸件；其中，所述挡件阻止灰尘向上游运动进入所述辊轴空间。8.如权利要求6所述的方法，其中，所述模具设置在所述炉内腔的熔化空间内；且所述挡件阻止灰尘向上游运动进入所述辊轴空间。9.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤: 将成品金属锭从所述炉内腔的第一腔室移入所述炉内腔的第二腔室； 关闭所述第一和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·P·杰克斯，K·O·余，
申请(专利权)人：RTI国际金属公司，
类型：发明
国别省市：美国;US