一种铜合金真空连续熔炼铸造装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种铜合金真空连续熔炼铸造装置，包括有真空熔炼室、连续真空加料室、真空铸造室、上流槽、下流槽、结晶器、引锭头以及牵引机；该真空熔炼室具有一熔炼空腔，该熔炼空腔内设置有可倾斜和归原的熔炼坩埚，熔炼坩埚上设置有感应线圈；该真空铸造室具有一铸造空腔，该铸造空腔内设置有铸造坩埚，该铸造坩埚的外侧面设置有加热元件；通过配合利用真空熔炼室、连续真空加料室、真空铸造室、上流槽、下流槽、结晶器、引锭头和牵引机，实现了真空连续加料、连续熔炼和连续铸锭，可以熔炼易氧化金属，确保合金组份稳定，可通过真空度调节对熔体进行除气精炼，并能提高坩埚、流槽等制件的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种铜合金真空连续熔炼铸造装置
本专利技术涉及铜合金铸造领域技术，尤其是指一种铜合金真空连续熔炼铸造装置。
技术介绍
目前铜及铜合金的铸锭生产方法主要是大气熔炼下的上引、水平连铸和立式下引铸造，该类生产方法由于处于非真空的大气条件下，因此很容易实现不间断地加料、熔炼以及铸造，实现铸锭的连续制备。然而也由于其为非真空系统，当进行一些难熔及易氧化铜合金时，由于氧化、吸气、渣量大等原因，会造成元素的大量烧损以及铸造条件的恶化，无法保证合金熔体组份的稳定，无法生产出合格的铸锭。因此在现实中生产这类难熔及易氧化铜合金时，往往采用真空及惰性气体保护条件下进行熔炼和铸锭。但由于现有真空熔炼炉只有一个真空室，不能够实现金属铜及合金元素的连续铸锭和连续加料生产，而只能在真空室内进行铁模铸锭，逐炉的进行断续生产，惰性气体用量大，生产效率极为低下，只能生产较大规格但单重较小的铸锭，且铸锭质量取决于人工操作，质量很差。事实上，长期以来，人们尝试了多种真空熔炼和铸锭方法，但目前均无法较方便地实现真空条件下制备高质量连续长度的铜合金等金属坯料。中国专利技术专利ZL201310203370.0提出一种合金坯料的真空连续铸造装置及其铸造方法，用于特殊钢锭的在真空条件下的熔炼、运输、浇注、拉拔、冷却、矫直、剪切。但该专利技术存在以下问题，一是原料无法连续添加，故而只实现了熔炼与铸造的连续，未实现真正地连续化生产；二是熔化后的钢水用钢包转移的过程复杂，容易引进温降等问题，且一旦发生钢包损坏或漏液，由于在真空仓内而难以发现；三是其连铸室无加热装置，故而难以保障铸造时的温度需求，给连铸造成极大的困难；四是该结构过于复杂，占地面积大，密封困难，难以制作和操作。从功能和结构特点上，该设计无法适应铜合金的真空连续铸锭生产。中国专利技术专利ZL201410530215.4提出了一种竖引式真空熔炼惰性气体保护连续加料连铸机。该装置虽然可实现金属的连续加料、熔炼和铸造，但也存在着无法回避的问题。一、由于该专利技术将熔炼室直接与铸锭冷却装置连接，也即熔炼腔同时也是铸造腔。这种设计适合于纯金属生产，而不适合于合金的生产，因为合金的熔炼需要充分的均匀化过程，需要合金元素的充分混合，要有足够的静置时间，而这种在一个炉内进行一边加料一边铸造的方式显然难以均匀。二、由于加料时，添加的冷料对熔体的温度冲击较大，对铸造过程将产生很大影响，无法保证铸杆质量的稳定性。三、从上而下的加料设计使得熔炼腔中难以安装热电偶进行温度测定，对铸造过程带来极大不便。四、由于长度限制，竖引设计难以实现较大规格金属坯料的连续收料。因此，该设计也难以适应铜合金的高质量真空连续铸锭。中国专利技术专利申请CN201710394134.X提出了一种真空条件下熔炼加声磁耦合连续铸造一体化装置和方法，该装置并不能实现连续加料，从而无法实现真正的连续生产，该专利技术申请也不能实现连续铸造，铸造的杆子需要开启真空才能取出，导致其要求第二真空室非常大，无法连续生产。此外，该专利技术在中频感应炉上进行水平连铸存在温度波动大，金属铸造不干净（残留较多）等弊端此外，中国技术专利ZL201020527636.9提出一种真空熔炼铝铸造炉，其同样不能实现连续加料，只能一炉一炉生产，无法达到连续加料、连续熔炼、连续铸造的不间断生产。且其只有一个加热炉，铸造过程无温度补给，实际生产中很难实现。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种铜合金真空连续熔炼铸造装置，可实现对铜合金进行连续加料、连续熔炼和连续铸锭的不间断生产。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种铜合金真空连续熔炼铸造装置，包括有真空熔炼室、连续真空加料室、真空铸造室、上流槽、下流槽、结晶器、引锭头以及牵引机；该真空熔炼室具有一熔炼空腔，该熔炼空腔内设置有可倾斜和归原的熔炼坩埚，熔炼坩埚由倾炉装置带动而倾斜和归原，熔炼坩埚上设置有感应线圈，且熔炼坩埚的上方安装有可在外部控制上下移动的熔炼热电偶；该连续真空加料室位于真空熔炼室的上方，连续真空加料室通过一真空加料阀与真空熔炼室相连，真空加料阀连通熔炼空腔并位于熔炼坩埚的上方；该真空铸造室位于真空熔炼室的侧旁下方，真空铸造室具有一铸造空腔，该铸造空腔内设置有铸造坩埚，该铸造坩埚的外侧面设置有加热元件，且铸造坩埚的上方安装有可在外部控制上下移动的铸造热电偶；该上流槽上下倾斜设置，上流槽的上端伸入熔炼空腔中并位于熔炼坩埚的下方，上流槽的下端伸入铸造空腔中并连通铸造坩埚；该下流槽的一端与铸造坩埚的底部连通，下流槽的另一端与结晶器相连；该引锭头安装于结晶器内，并且引锭头的一端插入下流槽中；该牵引机安装于结晶器的后方，牵引机牵引引锭头或铸锭。作为一种优选方案，所述连续真空加料室单独由一套真空系统抽取真空，该真空熔炼室的熔炼空腔与真空铸造室的铸造空腔是相贯通的一个真空室，其由另一套单独的真空系统抽取真空并充入惰性气体。作为一种优选方案，所述上流槽为石墨制件，上流槽呈3°～20°倾斜，上流槽的上端位于熔炼坩埚之浇口下方5～20mm，上流槽的下端与铸造坩埚的顶部相连，将熔体引入铸造坩埚。作为一种优选方案，所述下流槽为石墨制件，并在其下方安装了前述加热元件。作为一种优选方案，所述加热元件为硅钼棒或硅碳棒高温电阻元件，加热元件布置于铸造坩埚的四周和底部以及下流槽的底部。作为一种优选方案，所述真空熔炼室的上方设置有熔炼观察孔，该真空铸造室的上方设置有铸造观察孔。作为一种优选方案，所述结晶器与外部循环水源联通，所用循环水为工业软水。作为一种优选方案，所述引锭头采用与拟制备合金成分相同或相近的铜材制成。作为一种优选方案，所述牵引机采用伺服电机控制，牵引机的后面设置收卷机或在线切割机。作为一种优选方案，所述牵引机的后面设置收卷机或在线切割机。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：一、通过配合利用真空熔炼室、连续真空加料室、真空铸造室、上流槽、下流槽、结晶器、引锭头和牵引机，实现了真空连续加料、连续熔炼和连续铸锭，可以熔炼易氧化金属，确保合金组份稳定，可通过真空度调节对熔体进行除气精炼，并能提高坩埚、流槽等制件的寿命。二、通过将真空熔炼室和真空铸造室分开，真空熔炼室专门用于合金熔炼，可确保成分均匀，真空铸造室专门用于铸造，可确保铸造工艺稳定。三、真空熔炼室采用感应电炉可对熔体进行电磁搅拌，使合金成分充分均匀，并能随工艺灵活调节温度；真空铸造室采用电阻加热，温度易控制波动小，适合铜合金的连续铸造。四、本装置具有两个可联通和关闭的真空系统，其中一个用于加料，另一个用于熔炼和铸造。当熔炼开始时，关闭真空加料阀便可打开连续真空加料室填入原料，填入原料后对连续真空加料室抽真空。当真空熔炼室中的铜液转移至铸造坩埚后，又可打开真空加料阀将原料填入熔炼坩埚中。周而复始，从而真正实现了金属的不间断连续加料及熔炼铸锭。五、铸造坩埚底部与下流槽直接相连，不会使金属或合金液体残留在铸造坩埚底部，从而方便随时开启或关闭装置，方便更换合金。六、上流槽和下流槽均采用石墨制件，不会粘接金属，易于维护。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术之较佳实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金真空连续熔炼铸造装置，其特征在于：包括有真空熔炼室、连续真空加料室、真空铸造室、上流槽、下流槽、结晶器、引锭头以及牵引机；该真空熔炼室具有一熔炼空腔，该熔炼空腔内设置有可倾斜和归原的熔炼坩埚，熔炼坩埚由倾炉装置带动而倾斜和归原，熔炼坩埚上设置有感应线圈，且熔炼坩埚的上方安装有可在外部控制上下移动的熔炼热电偶；该连续真空加料室位于真空熔炼室的上方，连续真空加料室通过一真空加料阀与真空熔炼室相连，真空加料阀连通熔炼空腔并位于熔炼坩埚的上方；该真空铸造室位于真空熔炼室的侧旁下方，真空铸造室具有一铸造空腔，该铸造空腔内设置有铸造坩埚，该铸造坩埚的外侧面设置有加热元件，且铸造坩埚的上方安装有可在外部控制上下移动的铸造热电偶；该上流槽上下倾斜设置，上流槽的上端伸入熔炼空腔中并位于熔炼坩埚的下方，上流槽的下端伸入铸造空腔中并连通铸造坩埚；该下流槽的一端与铸造坩埚的底部连通，下流槽的另一端与结晶器相连；该引锭头安装于结晶器内，并且引锭头的一端插入下流槽中；该牵引机安装于结晶器的后方，牵引机牵引引锭头或铸锭。

【技术特征摘要】
1.一种铜合金真空连续熔炼铸造装置，其特征在于：包括有真空熔炼室、连续真空加料室、真空铸造室、上流槽、下流槽、结晶器、引锭头以及牵引机；该真空熔炼室具有一熔炼空腔，该熔炼空腔内设置有可倾斜和归原的熔炼坩埚，熔炼坩埚由倾炉装置带动而倾斜和归原，熔炼坩埚上设置有感应线圈，且熔炼坩埚的上方安装有可在外部控制上下移动的熔炼热电偶；该连续真空加料室位于真空熔炼室的上方，连续真空加料室通过一真空加料阀与真空熔炼室相连，真空加料阀连通熔炼空腔并位于熔炼坩埚的上方；该真空铸造室位于真空熔炼室的侧旁下方，真空铸造室具有一铸造空腔，该铸造空腔内设置有铸造坩埚，该铸造坩埚的外侧面设置有加热元件，且铸造坩埚的上方安装有可在外部控制上下移动的铸造热电偶；该上流槽上下倾斜设置，上流槽的上端伸入熔炼空腔中并位于熔炼坩埚的下方，上流槽的下端伸入铸造空腔中并连通铸造坩埚；该下流槽的一端与铸造坩埚的底部连通，下流槽的另一端与结晶器相连；该引锭头安装于结晶器内，并且引锭头的一端插入下流槽中；该牵引机安装于结晶器的后方，牵引机牵引引锭头或铸锭。2.根据权利要求1所述的一种铜合金真空连续熔炼铸造装置，其特征在于：所述连续真空加料室单独由一套真空系统抽取真空，该真空熔炼室的熔炼空腔与真空铸造室的铸造空腔是相贯通的一个真空室，其由另一套单独的真...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，李明茂，陈辉明，梅军，张乐清，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36