熱型連鑄工藝中的金屬液位控制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種在熱型連鑄工藝中所用的金屬液位控制裝置，屬金連鑄工藝及設備技術領域。本實用新型專利技術一種熱型連鑄工藝中的金屬液位控制裝置，包括補液及拉鑄線坯鑄錠時的恒液位控制系統。本實用新型專利技術的整個系統裝置包括有液位控制活塞、連鑄坩堝、工作液位電極、補液截流閥、補液通道、補液電極、補液熔池、熱結晶器等。本實用新型專利技術液位控制裝置的特點是利用各液位電極訊號，發出指令調節補液及驅動控制活塞的升降，來實現液位的恒定控制。因此可提高液位控制的精度以及提高熱型連鑄產品的質量和工藝穩定性。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種在熱型連鑄工藝中所用的金屬液位控制裝置，屬金屬熱型連 鑄工藝及設備
技術背景熱型連鑄技術是一項將定向凝固技術與連續鑄造技術相結合的金屬線坯制造技 術，其特點是可以連續鑄造表面呈鏡面狀態、內部無縮孔、縮松、氣孔、夾雜等鑄造 缺陷的柱狀組織線坯，屬于一種線坯生產技術。熱型連鑄技術的關鍵就在于，適當地 控制工藝條件，使鑄錠在離開熱結晶器一小段距離內，表層液膜能夠穩定地維持鑄坯 錠的形狀，然后實現定向凝固形成線坯。這就要求對熱結晶器出口處液體金屬的壓力 和固液界面的位置實現嚴格控制。熱結晶器出口處液體金屬的壓力，取決于連鑄坩堝 內熔體金屬的液面高度，即控制液位的恒定性是成功引錠和連續成型柱狀組織鑄錠的 重要前提。現有的熱型連鑄技術中通常采用液位控制活塞系統來實現的。該系統包括 液位的測量和顯示以及液面位置的控制。液位的測量及顯示是由高度可調的電極與銅 液形成電接點來實現；液位由活塞壓入液體金屬的程度來控制。這種方法的缺點是當實現連續生產鑄錠，拉出一定數量的線坯后，需要補充液體金屬時，必須人為介入 液位控制系統，切換活塞控制方式。這種人為的介入往往會導致液位控制的不穩定， 有時還會因為人為失誤，而使液位失控，導致拉晶的中斷。
技術實現思路
本技術的目的是解決熱型連鑄線坯生產中，對連鑄坩堝的液位恒定控制的連 續性問題，提供一種更精確，不需人為介入的全自動液面控制裝置，以實現無限長度 定向凝固線坯的穩定性生產。本技術一種熱型連鑄工藝中的金屬液位控制裝置，整個系統裝置包括有液位 控制活塞、連鑄坩堝、工作液位電極、補液截流閥、補液通道、補液電極、金屬熔池、熱結晶器等；其特征在于倒階梯形連鑄坩堝藉中間隔極分隔成深底和淺底、且相互 溝通的兩部分；深底部分的上部設置有一液位控制活塞；淺底部分的上部設置有一工 作液位電極；淺底部分坩堝的右側設有熱結晶器與之連接相通；連鑄坩堝的深底部分 的左側上方為熱型連鑄提供金屬液的補液熔池；補液熔池的池底設有通向連鑄坩堝的補液通道；該通道為垂直通道加一略傾斜的水平通道與連鑄坩堝相溝通；補液通道的 中間設有一補液截流閥，金屬液通過該閥可調節從所述垂直通道經水平通道進入坩堝 的金屬液流量；在補液通道的略傾斜的水平通道上設有一補液電極；所述工作液位電 極和補液電極均可與金屬液接觸形成電接點，電極及電接點系統通過液面控制裝置與 液位控制活塞的驅動裝置相連接，并產生聯動；利用電接點控制系統發出的工作液位 電極信號和補液電極信號，驅動液位控制活塞的升降，從而實現液位的自動控制。 本技術的優點和特點如下(1) 本技術實現了單晶連鑄過程中的恒液位閉環自動控制，尤其能自動實現 控制補液過程和補液結束后的整個熱型連鑄過程，實現了補液時同時進行恒液位控 制，使得單晶連鑄過程中制備無限長度的定向凝固線坯鑄錠成為可能。(2) 在連鑄過程中，無論是在補液過程，還是在不補液的過鑄工作狀態，其液位 始終只在工作液位限電極電接點附近波動，確保了熱型連鑄線坯鑄錠連續穩定地成型 和定向凝固。(3) 本技術液位控制裝置具有較高的精確度和準確度，能提高工藝穩定以及 提高熱型連鑄產品的質量。附圖說明圖1為本技術的簡單結構示意圖。具體實施方式現將本專利技術的實施例敘述于后。 實施例1如圖l所示，本技術一種熱型連鑄工藝中的金屬液位控制裝置，包括補液及 連鑄過程中的液位控制系統。本技術的整個系統裝置包括有液位控制活塞l、連 鑄坩堝2、工作液位電極3、補液截流閥6、補液通道7、補液電極8、補液熔池9、 熱結晶器10等；本實施例中金屬熔液采用銅熔液，在圖中顯示了銅熔液液面4和銅 液液位控制區5。本實施例中，倒階梯形連鑄坩堝2，藉中間隔極分隔成深底和淺底、 且相互溝通的兩部分；深底部分的上部設置有一液位控制活塞l;淺底部分的上部設 置有一工作液位電極3;淺底部分坩堝的右側設有熱結晶器10與之連接相通；連鑄 坩堝(2)的深底部分的左側上方為熱型連鑄提供金屬液的補液熔池9 ;補液熔池9 的池底設有通向連鑄坩堝的補液通道7 ;該通道7為垂直通道加一略傾斜的水平通 道與連鑄坩堝相溝通；補液通道7的中間設有一補液截流閥6 ，金屬液通過該閥可調節從所述垂直通道經水平通道進入坩堝的金屬液流量；在補液通道7的傾斜的水 平通道上設有一補液電極8;所述工作液位電極3和補液電極8分別作為兩個電接點的一端，并以連鑄坩堝作為基極而作為電接點的另一端，通過液體金屬，分別與兩個電極組成兩個電接點式回路；電極及電接點系統通過液面控制裝置(圖中未示出)與 液位控制活塞1的驅動裝置(圖中未示出)相連接并產生聯動；利用電接點控制系統 即電接點式回路發出的電極通斷信號，控制驅動液位控制活塞1的提升和下降，從而 實現液位的自動控制。本實施例液位控制裝置的運行過程如下所述補液時，補液熔池9中的液體金屬流過補液通道7時，補液電極8接通，活塞處 于提升待令的狀態；停止補液，液體金屬流空時，補液電極8斷開，活塞工作狀態隨 即轉換成下壓待令的狀態。補液過程中，活塞處于提升待令的狀態，當液位上升，液體金屬與工作液位電極 3接通時，控制活塞l提升，液位下降，直至液位下降致使工作液位電極3斷開，活 塞l停止提升；繼續補液，液位上升，又使工作液位電極3接通，再次發出信號，使 控制活塞l提升，液位又下降，直至工作液位電極3再次斷開，活塞l停止提升。這 樣循環反復，液位始終維持在工作液位電極點，實現補液過程的恒液位閉環控制。補液完成后，此時補液通道7中液體金屬流空，補液電極8斷開，活塞工作狀態 轉換成下壓待令的狀態。，隨著線坯的引出，液面下降至工作液位電極3斷開時，控 制活塞1下壓，使液位上升，達到要求的金屬液位，工作液位電極3接通，活塞1 停止下壓；隨著單晶銅的引出，液面繼續下降，工作液位電極3再次斷開，控制活塞 l下壓，液位再次上升，又達到要求的金屬液位，使工作液位電極3再接通，活塞l 又停止下壓。這樣循環反復，液位始終維持在工作電極點位置，實現不補液的連鑄過 程中的恒液位閉環控制。權利要求1.一種熱型連鑄工藝中的金屬液位控制裝置，整個系統裝置包括有液位控制活塞(1)、連鑄坩堝(2)、工作液位電極(3)、補液截流閥(6)、補液通道(7)、補液電極(8)、補液熔池(9)、熱結晶器(10)等；其特征在于倒階梯形連鑄坩堝(2)，藉中間隔極分隔成深底和淺底、且相互溝通的兩部分；深底部分的上部設置有一液位控制活塞(1)；淺底部分的上部設置有一工作液位電極(3)；淺底部分坩堝的右側設有熱結晶器(10)與之連接相通；連鑄坩堝(2)的深底部分的左側上方為熱型連鑄提供金屬液的補液熔池(9)；補液熔池(9)的池底設有通向連鑄坩堝的補液通道(7)；該通道(7)為垂直通道加一略傾斜的水平通道與連鑄坩堝相溝通；補液通道(7)的中間設有一補液截流閥(6)，金屬液通過該閥可調節從所述垂直通道經水平通道進入坩堝的金屬液流量；在補液通道(7)的略傾斜的水平通道上設有一補液電極(8)；所述工作液位電極(3)和補液電極(8)均可與金屬液接觸形成電接點，電極及電接點系統通過液面控制裝置與液位控制活塞(1)的驅動裝置相連接，并產生聯動；利用電接點控制系統發出的工作液位電極信號本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱型連鑄工藝中的金屬液位控制裝置，整個系統裝置包括有液位控制活塞（１）、連鑄坩堝（２）、工作液位電極（３）、補液截流閥（６）、補液通道（７）、補液電極（８）、補液熔池（９）、熱結晶器（１０）等；其特征在于：倒階梯形連鑄坩堝（２），藉中間隔極分隔成深底和淺底、且相互溝通的兩部分；深底部分的上部設置有一液位控制活塞（１）；淺底部分的上部設置有一工作液位電極（３）；淺底部分坩堝的右側設有熱結晶器（１０）與之連接相通；連鑄坩堝（２）的深底部分的左側上方為熱型連鑄提供金屬液的補液熔池（９）；補液熔池（９）的池底設有通向連鑄坩堝的補液通道（７）；該通道（７）為垂直通道加一略傾斜的水平通道與連鑄坩堝相溝通；補液通道（７）的中間設有一補液截流閥（６），金屬液通過該閥可調節從所述垂直通道經水平通道進入坩堝的金屬液流量；在補液通道（７）的略傾斜的水平通道上設有一補液電極（８）；所述工作液位電極（３）和補液電極（８）均可與金屬液接觸形成電接點，電極及電接點系統通過液面控制裝置與液位控制活塞（１）的驅動裝置相連接，并產生聯動；利用電接點控制系統發出的工作液位電極信號和補液電極信號，驅動液位控制活塞（１）的升降，從而實現液位的自動控制。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡慧，徐華蘋，康迪，宋高峰，毛協國，毛協民，李重河，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：實用新型
國別省市：31[中國|上海]