一種連續鑄造工藝及連鑄機制造技術

本發明專利技術公開了一種連續鑄造工藝及連鑄機，屬于冶金鑄造技術領域。該連鑄工藝含有下述幾個主要步驟：將原料裝入熔化保溫爐，把裝有熔化保溫爐和結晶器的罐體抽真空，在真空狀態下進行熔化、保溫、連鑄工序。根據上述連鑄工藝要求設計的連鑄機，將熔化保溫爐、結晶器安裝在一個罐體中，可以實現在真空狀態下或充保護氣體狀態下的連鑄工作。該連鑄工藝及連鑄機可以有效地提高貴金屬、精密合金的鑄坯的內在質量和表面質量，提高材料的利用率。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術公開了一種連續鑄造工藝及連鑄機，屬于冶金鑄造
普通的連續鑄造是在大氣中進行的，這種普通的連續鑄造技術不適應貴金屬、精密合金的連續鑄造要求，因為有些貴金屬容易吸氣，有些精密合金容易氧化等，在大氣中連鑄這些貴金屬、精密合金時，會與大氣中的有害氣體接觸反應，使鑄造后的金屬中存在氣孔、氧化物等雜質、缺陷，影響金屬的質量。另外，貴金屬、精密合金對成分要求比較嚴格，大氣中存在許多污染物，在大氣中連鑄時，這些污染物會對貴金屬、精密合金造成污染，使金屬質量下降。此外，用普通連續鑄造所得鑄坯表面質量較差，常常帶有氧化皮，表面裂紋等缺陷，一般需要去除鑄坯的表皮后，才能進行后續加工，這樣做降低了材料利用率，增加了制造成本，對貴金屬、精密合金等這些價格較高的金屬影響就更大。本專利技術的目的是設計一種連續鑄造工藝和實現這種工藝所用的連鑄機，使連續鑄造過程不暴露在大氣中，提高鑄坯的內在質量和表面質量。本專利技術所設計的一種連續鑄造工藝包括下述工序(1)向熔化保溫爐中加入原料；(2)將安裝有熔化保溫爐和結晶器的罐體抽真空，真空度為500-10-2Pa；(3)熔化，熔化溫度為500-2100℃，熔化時保持真空；(4)保溫溫度為500-2100℃，保溫時間為20-50分鐘，保溫時保持真空；(5)經過結晶器進行連續鑄造，連續鑄造時保持真空。在熔化爐中進行熔化工序，然后將熔化的金屬液體裝入熔化保溫爐中進行保溫，熔化爐裝在罐體中。在熔化工序前或熔化工序后，或在保溫工序完成后，向罐體內充入保護氣體，充氣壓力為0.001-1MPa。在結晶器出口之后裝有冷卻器，對鑄坯進行冷卻采用中頻感應爐或高頻感應爐作熔化爐或/和熔化保溫爐，在感應線圈的中部或下部帶有開口，在開口中安裝出爐口。所述罐體內的真空度為200～10-2Pa。所述熔化溫度為800℃～1600℃，所述保溫溫度為800℃～1600℃。所述充氣壓力為0.01-0.2MPa。一種實現上述連續鑄造工藝的連鑄機主要由熔化保溫爐、結晶器和牽引機組成，結晶器安裝在熔化保溫爐出口上，熔化保溫爐和結晶器安裝在密封的罐體中，罐體上有真空抽氣管接口、加料口、出料口、電器接頭和冷卻水管接口，出料口處裝有密封圈，牽引機安裝在罐體的出料口外。所述連鑄機帶有熔化爐，熔化爐裝在密封罐體中，安裝熔化爐的罐體上有真空抽氣管接口，加料口、出料口、電器接頭和冷卻水管接口，出料口處裝有閥門，閥門的一端與裝有熔化保溫爐的罐體上的加料口相聯接。所述熔化爐安裝在裝有熔化保溫爐的罐體內，熔化爐安裝在熔化保溫爐之前，熔化爐與熔化保溫爐之間的罐體上裝有隔板和閥門。所述罐體上裝有充氣管接口。所述熔化爐或/和熔化保溫爐為中頻感應爐或高頻感應爐，其感應線圈的中部或下部帶有開口，開口處的線圈間距大于線圈上其它處的線圈間距，開口處的線圈上帶有凹形段，凹形段的線圈組成開口。在線圈的開口處裝有補償線圈。所述熔化保溫爐的出口上帶有感應線圈。所述結晶器安裝在可調支架上，可調支架由底架、滑板和螺桿組成，在滑板和底架之間裝有縱向調節螺桿、橫向調節螺桿和豎向調節螺桿，結晶器裝在滑板上。在結晶器出口處裝有冷卻器，冷卻器由至少一對輥輪和支架組成，輥輪裝在支架上，輥輪中間是空心的，輥輪兩端裝有進出水管。在結晶出口處裝有冷卻器，冷卻器由至少一對壓板和支架組成，壓板是中空的，壓板上帶有進出水管，壓板安裝在支架上，支架上帶有彈簧，彈簧壓在壓板上。所述壓板表面帶有石墨板。所述熔化爐或/和熔化保溫爐帶有測溫傳感器和溫度控制儀。所述出料口的密封是由填料密封組成的組合式密封。所述連鑄機帶有真空泵和閥門，真空泵通過閥門與安裝熔化爐或/和熔化保溫爐的罐體上的真空抽氣管接口相聯。所述連鑄機帶有卷取機。使用本專利技術所設計的連續鑄造工藝及其連鑄機時，有如下優點1.連鑄工藝中有抽真空工序，使貴金屬、精密合金的熔化、保溫、連鑄過程都在真空狀態下進行，可以防止貴金屬、精密合金與大氣中的有害氣體接觸，避免大氣中污染物的污染，使貴金屬、精密合金的成分準確，減少氣孔、氧化物等雜質、缺陷，消除鑄坯的表面氧化和裂紋，提高了貴金屬、精密合金鑄坯的內在質量和表面質量。2.連鑄工藝中可以增加在保護氣體下熔化、保溫、連鑄的工序，使貴金屬、精密合金的連鑄在保護氣體的氣氛下進行，可以使連鑄速度加快，使鑄坯冷卻速度加快，從而提高連鑄的生產效率。同時在一定壓力下連鑄，可使金屬內組織致密，提高鑄造金屬質量。3.連鑄工藝中可以增加對鑄坯的冷卻工序，使鑄坯冷卻速度更快，材料組織致密。4.連鑄工藝中采用中頻感應爐或高頻感應爐作熔化爐或/和熔化保溫爐，熔化速度快，并可利用電磁攪拌作用攪拌金屬液體，使金屬成份均勻。5.連鑄工藝適用范圍廣，可滿足多種貴金屬、精密合金連鑄要求，能得到高質量的貴金屬、精密合金連鑄坯。6.根據本專利技術所設計的連續鑄造工藝要求而設計的連鑄機，有如下優點①熔化保溫爐、結晶器安裝在密封的罐體中，連鑄時，罐體內的空氣從真空抽氣管中被真空泵抽走，罐體內形成真空狀態，從而實現在真空狀態下進行熔化、保溫、連鑄的工藝要求，避免了在大氣中進行連鑄的缺點，保證了連鑄坯的內在質量和表面質量。②罐體上帶有充氣管接口，從這個接口可以向罐內充入保護氣體，實現在保護氣體保護下的連鑄工藝。所用保護氣體或是氮氣、或是氬氣或是二氧化碳氣等氣體。③連鑄機可以帶有熔化爐，在熔化爐與熔化保溫爐的罐體之間設有閥門或在同一罐體內的熔化爐與熔化保溫爐之間設有隔板和閥門，使熔化爐和熔化保溫爐的罐體可以互相分隔或連通，這樣可以使熔化工序和保溫工序分別在兩臺爐上進行，在熔化保溫爐進行連鑄工作時，熔化爐在進行下一爐的金屬熔化，當熔化保溫爐中金屬液體將用完時，熔化爐中熔化完的金屬液體及時補充到熔化保溫爐中，這樣可以實現連續不間斷的連鑄工作，提高連鑄機工作效率。④連鑄機中的熔化爐或/和熔化保溫爐可以采用中頻感應爐或高頻感應爐，使金屬熔化速度加快，并利用電磁攪拌作用攪拌金屬液體，提高金屬的均勻性。在熔化保溫爐的出口上帶有感應線圈時，可以保持出口處的溫度，使金屬液體流動順利。⑤結晶器安裝在可調支架上，可調支架由底架、滑板和螺桿組成，滑板上帶有調整三個方向的螺桿，可以使滑板相對底座進行前后、左右、上下三個方向調整，結晶器安裝在滑板上，通過調整滑板的位置，就可以使滑板上的結晶器位置隨之調整，使結晶器與熔化保溫爐的出爐口正確聯接，以保證連鑄順利進行。⑥在結晶器之后可以安裝冷卻器，冷卻器有兩種形式，輥輪式和夾板式，輥輪式是由一對輥輪夾住金屬鑄坯，輥輪中通水冷卻，進而冷卻鑄坯；夾板式是由兩塊壓板夾住金屬鑄坯，金屬鑄坯在壓板中滑動，壓板上帶有冷卻水管，對壓板進行冷卻，進而冷卻鑄坯。使用冷卻器，可使鑄坯迅速冷卻，提高鑄坯質量，還可以避免熱的鑄坯損壞出料口處的密封圈。⑦熔化爐或/和熔化保溫爐上帶有測溫傳感器，可以與溫度控制儀相聯，對熔化溫度、保溫溫度進行自動控制。⑧連鑄機還可以帶有卷取機，卷取機安裝在牽引機之后，使鑄坯自動卷成卷，便于運輸和存放。附圖說明圖1是第一種連鑄機的結構示意圖。圖2是第二種連鑄機的結構示意圖。圖3是第三種連鑄機的結構示意圖。下面結合實施例和附圖對本專利技術作詳細的說明。實施例1一種Ag-28Cu合金的連續鑄造，使用本專利技術所設計的連鑄機，其工藝如下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連續鑄造工藝，其特征是：包括下述工序： （１）向熔化保溫爐中加入原料； （２）將安裝有熔化保溫爐和結晶器的罐體抽真空，真空度為５００－１００↑［－２］Ｐａ； （３）熔化，熔化溫度為５００－２１００℃，熔化時保持真空； （４）保溫溫度為５００－２１００℃，保溫時間為２０－５０分鐘，保溫時保持真空； （５）經過結晶器進行連續鑄造，連續鑄造時保持真空。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李德富，胡捷，章萍芝，石瑛，盧曉軍，李慧，陳劍秋，李彥利，
申請(專利權)人：北京有色金屬研究總院，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]