金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合裝置制造方法及圖紙

一種金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合裝置，它由均衡加熱裝置、熔化裝置、聯通器組成，其特征是聯通器連接熔化裝置和均衡加熱裝置，均衡加熱器上下周邊連有絕緣層，金屬熔池的底端連接底水箱，抽出裝置連在均衡裝置加熱底端。本實用新型專利技術的優點是：（１）電渣加熱裝置的均衡加熱器可獲得溫度分布均衡的溫度場；（２）自耗電極下面的高溫區不會對加熱裝置發生干擾；（３）復合金屬經電渣熔煉其組織純凈，產品質量優良；（４）結構簡單，熔化與復合易實現精確定量和自動控制；（５）適用范圍廣，可對各種形狀的工件進行復合；（６）節能，經濟效益顯著。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合裝置。
技術介紹
現代科學技術的發展，對材料的復合性能提出了越來越高的要求，例如 在軋鋼領域，軋制新技術的應用可有效地提高軋材的質量，但同時也對軋 輥的耐磨性、強度和韌性等提出/更高的要求。金屬的加熱和復合技術是 金屬材料復合技術中的關鍵性技術，它直接影響金屬材料復合成敗和復合的質量，《高速鋼軋輥研究的現狀及展望》(符寒光著，"鋼鐵"2000年5 月第5期)中，公開了目前國內外復合軋輥制造技術的發展，其主要復合方法是1、離心鑄造法；2、連續澆鑄復合鑄造法(CPC法)；3、旋轉電 渣熔鑄法；4、噴射成形工藝；5、熱等壓工藝等。J:述方法存在的主要問 題是1、對復合層含有鎢、鉻、釩等密度差別較大的金屬元素，采Uj離心 鑄造法時，易產生偏析而嚴重影響軋輥質量；2、 CPC法裝置的感應加熱速 度較慢，被復合的金屬需進行精煉處理，否則沒有電渣熔鑄法的組織純凈； 3、旋轉電渣熔鑄法中被復合的金屬需制成管狀其成本較高，管狀^耗電極 在渣池屮熔化時形成的高溫區可使輥芯表面被加熱后復合，但熔鑄過程中 輥芯表面溫度變化較大并且控制困難4、熱等壓工藝需大型制粉設備、高溫設備、高壓設備和抽真空設備，投資人、成本高。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合 裝置，可在電渣的作用下在渣池中形成均衡的溫度場，使金屬材料表面被 快速均衡加熱，與此同時勻速注入經電渣精煉后的另一材質的金屬液，并 使該金屬快速復合到被電渣快速均衡加熱的金屬材料表面，從而獲得優質 低耗的雙金屬或多金屬復合材料。本技術是這樣來實現的，它由均衡加熱裝置、熔化裝置、聯通器、 抽出裝置組成，其特征是聯通器連接熔化裝置和均衡加熱裝置，均衡加熱裝置包括結晶器、均衡加熱器、加熱渣池和金屬液池，均衡加熱器上卜-周 邊連有絕緣層，在電渣作用F，可實現對被復合金屬的快速加熱。熔化裝 置包括結晶器、金屬熔池、熔化渣池、傳感器、自耗電極、自耗電極輸送 機構、底水箱，傳感器連在自耗電極輸送機構匕自耗電極由輸送機構輸 送，在渣池中熔化，金屬熔池的底端設有底水箱。在電渣作用熔化/的金 屬液，經聯通器勻速地流入均衡加熱裝置下部，形成金屬液池。抽出裝置 包括在金屬熔池下的冷卻水箱和抽出機構，熔融的金屬液在結晶器中凝固 并與被復合金屬復合成雙金屬構件，由抽出機構連續勻速抽出。本技術的優點是(1)電渣加熱裝置的均衡加熱層可獲得溫度分 布均衡的溫度場，被復合金屬表面升溫速度快；(2)復合金屬在獨立的電 渣熔煉爐中熔煉，自耗電極下面渣池中的高溫區不會對加熱裝置發牛.千擾 (3)復合金屬經電渣熔煉其組織純凈，復合后經結晶器凝固，組織致密， 產品質量優良；U)結構簡單，熔化與復合易實現精確定量和自動控制；(5) 適用范圍廣，可對板材、矩形、園柱形等多種形狀的工件進行復合，也nf 根據性能要求，在被復合工件上，復合純金屬、合金甚至是復合材料；(6) 節能，經濟效益顯著。圖1為本技術的結構示意圖在圖中1、均衡加熱裝置2、熔化裝置 3、絕緣層 4、均衡加 熱器5、加熱渣池6、金屬液池7、被復合金屬8、復合金屬層9、 結晶器10、冷卻水箱11、抽出機構12、傳感器 13、自耗電極輸送 機構 14、自耗電極 15、熔化渣池16、結晶器17、金屬熔池18、 底水箱19、聯通器20、抽出裝置如圖1所示，本技術由均衡加熱裝置1、熔化裝置2、聯通器19、 抽出裝置20組成，其特征是聯通器19連接熔化裝置2和均衡加熱裝置1。 均衡加熱裝置1包括結晶器9、絕緣層3、均衡加熱器4、加熱渣池5、金附圖說明具體實施方式屬液池6;熔化裝置2包括傳感器12、自耗電極輸送機構13、自耗電極M、熔化渣池15、金屬熔池16、結晶器17、底水箱18;抽出裝置20包括冷卻 水箱IO、抽出機構ll。均衡加熱器5上下周邊連有絕緣層3，在結晶器9 的底端連有冷卻水箱IO，抽出機構U連在冷卻水箱10的下端。熔化裝置 的傳感器12連在自耗電極輸送機構13上，自耗電極輸送機構13將變壓器 輸出的j端電源接在自耗電極14..匕變壓器輸出的另一端連接底水箱，〖j 耗電極14的一端在熔化渣池15中熔化，金屬液在電渣液的保護下，經聯 通器19勻速地流入均衡加熱裝置2。使用時，均衡加熱裝置是在被復合的 金屬和均衡加熱器4間的渣液區域施加一均衡電場，在高溫渣液作用下可 實現對被復合的金屬材料表面快速均衡加熱。流入加熱裝置2的復合的金 屬與被復合金屬7復合，形成復合金屬層8，經結晶器9使金屬液結晶凝固， 復合后的金屬構件由抽出機構勻速抽出。熔化裝置2的自耗電極(復合金 屬)熔化的重量由安裝在自耗電極輸送機構卜.的傳感器12及控制系統控制， 并輸出信號給復合后的金屬材料抽出機構，根據傳感系統輸出的信號，控 制抽出機構的抽出速度，使連接熔化的重量等于抽出的復合金屬的重量。 當需復合第三種金屬材料時，可將巳復合好的材料重新置入加熱爐屮，將 第三種金屬材料置入熔化裝置，重復上述T.藝即可。被復合金屬的形狀nj' 以是長方體，也可以是圓柱體，也可以是板材。權利要求1、一種金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合裝置，它由均衡加熱裝置、熔化裝置、聯通器、抽出裝置組成，其特征是聯通器連接熔化裝置和均衡加熱裝置，均衡加熱裝置包括結晶器、均衡加熱器、加熱渣池、金屬液池，均衡加熱器上下周邊連有絕緣層；熔化裝置包括傳感器、自耗電極輸送機構、自耗電極、熔化渣池、金屬熔池、結晶器、底水箱，傳感器連在自耗電極輸送機構上，金屬熔池的底端設有底水箱；抽出裝置連在均衡加熱裝置底端，它包括冷卻水箱、抽出機構。專利摘要一種金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合裝置，它由均衡加熱裝置、熔化裝置、聯通器組成，其特征是聯通器連接熔化裝置和均衡加熱裝置，均衡加熱器上下周邊連有絕緣層，金屬熔池的底端連接底水箱，抽出裝置連在均衡裝置加熱底端。本技術的優點是(1)電渣加熱裝置的均衡加熱器可獲得溫度分布均衡的溫度場；(2)自耗電極下面的高溫區不會對加熱裝置發生干擾；(3)復合金屬經電渣熔煉其組織純凈，產品質量優良；(4)結構簡單，熔化與復合易實現精確定量和自動控制；(5)適用范圍廣，可對各種形狀的工件進行復合；(6)節能，經濟效益顯著。文檔編號B22D19/16GK201042735SQ200620172348公開日2008年4月2日 申請日期2006年12月15日 優先權日2006年12月15日專利技術者劉小文, 瑩 張, 耿小牧, 耿茂鵬, 磊 饒 申請人:南昌大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬材料表面電渣快速均衡加熱及復合裝置，它由均衡加熱裝置、熔化裝置、聯通器、抽出裝置組成，其特征是聯通器連接熔化裝置和均衡加熱裝置，均衡加熱裝置包括結晶器、均衡加熱器、加熱渣池、金屬液池，均衡加熱器上下周邊連有絕緣層；熔化裝置包括傳感器、自耗電極輸送機構、自耗電極、熔化渣池、金屬熔池、結晶器、底水箱，傳感器連在自耗電極輸送機構上，金屬熔池的底端設有底水箱；抽出裝置連在均衡加熱裝置底端，它包括冷卻水箱、抽出機構。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：耿茂鵬，饒磊，劉小文，張瑩，耿小牧，
申請(專利權)人：南昌大學，
類型：實用新型
國別省市：36[中國|江西]