本发明专利技术涉及一种真空感应炉合金冶炼装置，包括至少4座真空感应炉、中间包、模铸包、真空冶炼浇铸区、中间包等待一区、中间包等待二区、真空连续浇铸通道、真空处理室一区、真空处理室二区、真空处理室三区、真空处理室四区、模铸包轨道、移包变轨机、整脱模区、真空机械泵组以及相应的附属设备。真空冶炼浇铸区位于中间位置，真空处理室连接到真空冶炼浇铸区，四座真空感应炉分布于真空连续浇铸通道的两侧，中间包位于四座真空感应炉中间。本发明专利技术通过采用多座真空感应炉对应一个中间包的方式，实现了真空感应炉合金冶炼的流水线作业、连续性冶炼，同时浇铸不同尺寸、大尺寸铸件，进行大批量工业生产。业生产。业生产。
【技术实现步骤摘要】
一种真空感应炉合金冶炼装置
[0001]本专利技术属于冶金生产设备
，涉及一种真空感应炉合金冶炼装置。
技术介绍
[0002]随着经济的快速发展，整体综合实力全面提升，带动了航空航天、核、石油化工、船舶、汽车等行业的高速发展。各领域对高温合金、超高强度钢及军工特种不锈钢等材料需求量与日俱增。
[0003]航空航天工业水平不断提升，对发动机等重要部件性能要求越来越高，高温合金尤为重要。先进战机的高温合金用量已超过50％，并且这一占比仍在增长。据推测未来五年军用飞机所需高温合金大约在1.25万吨，民用飞机所需高温合金大约在1.3万吨，汽车、核电等用高温合金将达到3万吨，高温合金总用量约在6～7万吨。高温合金因其加工处理工艺特点导致高温合金利用率不像钢铁那样高，据统计高温合金利用率只占20％～30％，甚至更低，产生的返回料量极为庞大。为减少资源浪费，应回收返料重新冶炼利用。可知未来高温合金冶炼量将在10～12万吨左右。
[0004]超高强度钢、军工特种不锈钢等也需要真空感应炉进行大量冶炼，未来真空感应炉冶炼将进入大工业化、大批量生产水平。然而，到目前为止，真空感应炉冶炼工艺仍然处于一炉一处理，一炉一浇次，一炉一停顿的单一生产模式中，很难实现批量次、连续性、大规模生产。由于一炉一浇铸工艺模式的局限性，很难生产一体成型的大尺寸大断面铸件，尤其铸件自身重量超过真空感应炉自身的公称容量时，大尺寸铸件难以实现，飞机、燃气轮机等的大型化、大功率化出现瓶颈。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种真空感应炉合金冶炼装置，通过采用4座真空感应炉对称、紧凑式布置方式，交替式向同一个中间包出合金液，实现中间包连续性向模铸包浇铸，达到真空感应炉合金冶炼的流水线作业、连续性冶炼的目的，以解决同时浇铸不同尺寸铸件，大批量工业生产问题。
[0006]本专利技术的技术方案是：真空感应炉合金冶炼装置，包括至少4座真空感应炉、中间包、模铸包、真空冶炼浇铸区、中间包等待一区、中间包等待二区、真空连续浇铸通道、真空处理室一区、真空处理室二区、真空处理室三区、真空处理室四区、模铸包轨道、移包变轨机、整脱模区、真空机械泵组以及相应的附属设备。真空处理室一区和真空处理室二区位于一侧，真空处理室三区和真空处理室四区位于另一侧。真空冶炼浇铸区位于中间位置，两侧真空处理室通过真空连续浇铸通道连接到真空冶炼浇铸区。四座真空感应炉紧凑且均匀分布于真空连续浇铸通道的两侧，中间包位于四座真空感应炉的中间。模铸包在真空处理室区(准备区)通过移包变轨机横向移动至真空连续浇铸通道，并通过模铸包轨道进入真空冶炼浇铸区下方。整脱模区在进入真空冶炼浇铸区进行冶炼之前为整模，冶炼之后离开真空冶炼浇铸区后为脱模，整脱模区包括整脱模一区、整脱模二区、整脱模三区和整脱模四区，
整脱模一区和整脱模二区位于一侧，整脱模三区和整脱模四区位于另一侧。
[0007]装置设有4个真空机械泵组区，4个真空机械泵组区分别位于4个真空处理室区的侧部。真空感应炉、真空冶炼浇铸区、中间包等待一区、中间包等待二区、真空连续浇铸通道、真空处理室一区、真空处理室二区、真空处理室三区和真空处理室四区为相互独立的真空区域，每个区域单独抽真空和/或破真空，不影响其它区域，彼此相邻区域通过真空阀门连接。整个冶炼、浇铸、热处理工序全部处于真空环境，通过开合阀门让合金液、中间包、模铸包在彼此两个相邻区域流通以实现冶炼过程。
[0008]真空冶炼浇铸区包括：1号真空感应炉、2号真空感应炉、3号真空感应炉、4号真空感应炉、中间包和模铸包。中间包通过中间包轨道进入真空冶炼浇铸区，模铸包在真空处理室区(准备区)通过移包变轨机横向移动至真空连续浇铸通道，并通过模铸包轨道进入真空冶炼浇铸区下方。真空感应炉的合金出口对准中间包的出合金冲击区。模铸包位于中间包之下，模铸包的下部为渣沟，渣沟的作用是收集残渣、残合金。中间包出水口对准模铸包。每两座相邻真空感应炉共用一堵真空室墙，降低了真空室墙投资成本又相互紧凑。四座真空感应炉对一台中间包，中间包可实现连续性浇铸，模铸包尺寸可调，可浇铸比炉容本身重的大尺寸铸件。中间包浇铸合金液最低深度为500～600mm。
[0009]真空感应炉设置在真空室内，真空室设有真空室墙壁、合金出口阀门和液压缸，液压缸推动真空感应炉。真空感应炉设有合金出口，合金出口对准中间包。中间包包括包体、出合金冲击区、中间包璧、挡渣坝和挡渣墙，中间包中间设有塞棒，中间包的下部设有中间包出水口。挡渣墙的作用为最大限度减少炉渣进入中间包主区，为中间包冶金创造条件。挡渣坝的作用为减少真空感应炉出合金液期间，合金流对中间包水口区域的冲击。中间包带有加热装置，以维持中间包恒定低过热度，同时真空感应炉出合金液温度不需要太高。挡渣坝高度为500mm。模铸包包括接盘、模铸包包璧、中注管和铸模。接盘的作用为承接模铸包与模铸包浇铸间隙中间包合金液外溢的残液。模铸包有纵向轮组和横向轮组，模铸包具备纵向、横向两种行走方式，以便于变轨操作。
[0010]冶炼装置的合金冶炼过程为：整脱模区(整备区)整备模铸包、真空处理室区(准备区)准备模铸包、真空感应炉冶炼、中间包浇铸、模铸包铸模、移包变轨机变轨、真空处理室区(热处理区)热处理和整脱模区(脱模区)脱模。合金冶炼过程包括左右两个冶炼循环，两个冶炼循环交替进行冶炼阶段和准备、热处理阶段；当左侧进行冶炼阶段时，则右侧进行整模准备和热处理阶段。左侧冶炼循环完毕后进整模准备和热处理阶段，则右侧开始进行冶炼循环阶段。
[0011]整体平面工艺布置为前后对称型。前后对称，实现左右两个循环冶炼工艺可以逆向进行。左右两个冶炼流程以从前至后为顺行，从后至前为逆行。当顺行冶炼进行一段时间，真空处理室三、四区由于一直处于热处理状态开始老化，真空处理室一、二区由于处于准备状态，设备依然处于最佳状态。此时冶炼工艺改为逆向进行，则真空处理室三、四区由热处理状态变为准备状态，得到缓解。真空处理室一、二区由准备状态变为热处理状态，设备得到了充分利用。达到设备在一个生命周期内最大限度发挥其价值，提高了整体设备的使用寿命，充分利用设备潜在价值，降低了生产成本。
[0012]本专利技术真空感应炉合金冶炼装置，通过采用4座真空感应炉对称、紧凑式布置方式，交替式向中间包出合金液，中间包连续性浇铸的方法冶炼合金，实现了真空感应炉合金
冶炼的流水线作业、连续性冶炼，同时浇铸不同尺寸铸件、浇铸比炉容本身重的大尺寸铸件，可以进行大批量大工业生产。通过多炉连续性冶炼，连续性浇铸，解决了真空感应炉一炉一处理，一炉一个浇次的间断式冶炼的问题，达到批量性大工业生产的目的，同时降低了中间包耐材的消耗，减少了中间包浇余的浪费。
附图说明
[0013]图1为本专利技术真空感应炉合金冶炼装置的示意图㈠(平面图)；
[0014]图2为真空感应炉合金冶炼装置的示意图㈡(平面图)；
[0015]图3为真空冶炼浇铸区的示意图(立面图)；
[0016]图4为真空感应炉示意图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种真空感应炉合金冶炼装置，其特征是：所述装置包括至少4座真空感应炉(23)、中间包(15)、模铸包(4)、真空冶炼浇铸区(6)、中间包等待一区(7)、中间包等待二区(16)、真空连续浇铸通道(5)、真空处理室一区(3)、真空处理室二区(8)、真空处理室三区(14)、真空处理室四区(17)、模铸包轨道(49)、移包变轨机、整脱模区、真空机械泵组以及相应的附属设备；所述真空处理室一区和真空处理室二区位于一侧，真空处理室三区和真空处理室四区位于另一侧；所述真空冶炼浇铸区位于中间位置，两侧真空处理室通过真空连续浇铸通道连接到真空冶炼浇铸区；所述四座真空感应炉紧凑且均匀分布于真空连续浇铸通道的两侧，四座真空感应炉对一台中间包；所述模铸包在真空处理室区通过移包变轨机横向移动至真空连续浇铸通道，并通过模铸包轨道(49)进入真空冶炼浇铸区下方；所述整脱模区包括整脱模一区(1)、整脱模二区(9)、整脱模三区(11)和整脱模四区(18)，整脱模一区和整脱模二区位于一侧，整脱模三区和整脱模四区于另一侧。2.根据权利要求1所述的真空感应炉合金冶炼装置，其特征是：所述装置设有4个真空机械泵组区(19)，4个真空机械泵组区分别位于4个真空处理室区的侧部；所述真空感应炉(23)、真空冶炼浇铸区(6)、中间包等待一区(7)、中间包等待二区(16)、真空连续浇铸通道(5)、真空处理室一区(3)、真空处理室二区(8)、真空处理室三区(14)和真空处理室四区(17)为相互独立的真空区域，每个区域单独抽真空和破真空，不影响其它区域，彼此相邻区域通过真空阀门连接。3.根据权利要求1所述的真空感应炉合金冶炼装置，其特征是：所述真空冶炼浇铸区包括1号真空感应炉(39)、2号真空感应炉(40)、3号真空感应炉(51)、4号真空感应炉(52)、中间包(15)和模铸包(4)，每两座相邻真空感应炉共用一堵真空室墙；所述中间包通过中间包轨道(53)进入真空冶炼浇铸区(6)；所述模...
【专利技术属性】
技术研发人员：张福东，宋继春，王月聪，宋挺喜，武波，张彦龙，赵阳，
申请(专利权)人：河北大河邯钢设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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