專利名稱：可連續(xù)生產(chǎn)潔凈細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可連續(xù)生產(chǎn)潔凈細(xì)等軸晶 鑄錠的真空鑄模裝置。
背景技術(shù)：
在公知技術(shù)中，以往鑄鋼錠模通常采用鑄鋼、鑄鐵整體鑄模，內(nèi)襯耐火 材料制成。鑄錠在鋼鐵企業(yè)所占比例，相對越來越少，然而高強(qiáng)度合金材料 仍離不開鑄錠，這是因?yàn)殍T錠經(jīng)鍛造、軋制，變形比例大，晶粒破碎細(xì)化， 內(nèi)部縮松、裂紋得以消除，金屬材料綜合機(jī)械性能得以提高，但由于原始晶 粒粗大，有害氧化雜質(zhì)、氣體雜質(zhì)含量多，機(jī)械性能仍不夠高，雖有部分采 用真空熔鑄工藝，但由于受真空裝置結(jié)構(gòu)的限制，熔鑄均為單爐單鑄錠，鑄 錠重量受烙煉的限制，設(shè)備利用率普遍偏低。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在上述的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可連續(xù)生 產(chǎn)潔凈細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置，從而可得到原始態(tài)潔凈呈細(xì)等軸晶， 綜合機(jī)械性能好的真空細(xì)等軸晶鑄錠，實(shí)現(xiàn)多爐連鑄同一鑄錠或一爐連續(xù)鑄 多個(gè)鑄錠，使鑄錠大小不受真空熔煉爐的限制，為生產(chǎn)大鑄錠提供可能性， 同時(shí)降低熔煉設(shè)備的成本，提高設(shè)備的利用率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄 錠的真空鑄模裝置具有鋼包、中間包、水冷鑄模，所述鋼包、中間包和水冷 鑄模分別置于鋼包真空室、中間包真空室內(nèi)和鑄錠真空室內(nèi)，在鋼包真空室下部、中間包真空室的上部和下部、鑄錠真空室上部均設(shè)有連接管，每個(gè)連 接管內(nèi)均設(shè)有球形真空閥，鋼包真空室下部的連接管內(nèi)設(shè)有承接鋼包出口的 鋼包導(dǎo)流水口，中間包的出口連接中間包導(dǎo)流水口，中間包內(nèi)設(shè)有塞棒機(jī)構(gòu)， 其特征在于所述鋼包真空室和中間包真空室內(nèi)分別設(shè)有鋼包液壓升降裝置 和中間包液壓升降裝置，升降裝置分別支撐鋼包和中間包；所述中間包真空 室為固定結(jié)構(gòu)，所述鑄錠真空室設(shè)置在錠模真空室快速變換裝置上，鑄錠真 空室下部位置設(shè)有支撐鑄錠真空室的液壓支撐裝置；所述水冷鑄模為水冷結(jié) 晶器，水冷結(jié)晶器由結(jié)晶器內(nèi)模板、結(jié)晶器水冷外套和冷卻底板組成，結(jié)晶 器內(nèi)模板位于結(jié)晶器水冷外套的內(nèi)腔中，冷卻底板設(shè)置于結(jié)晶器內(nèi)模板的底 部，結(jié)晶器水冷外套通過支架固定在鑄錠真空室上，冷卻底板的外側(cè)底部設(shè) 有變頻振動機(jī)構(gòu)，冷卻底板由底板升降裝置支撐。
所述鋼包出口設(shè)有引流裝置，引流裝置的外側(cè)設(shè)有自動燒開裝置。 所述結(jié)晶器內(nèi)模板是用導(dǎo)熱性較高的銅或銅合金材料制成。 所述水冷結(jié)晶器的內(nèi)腔為整體式結(jié)構(gòu)或由多塊模板組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔截 面形狀為圓形、矩形、多邊形。
采用上述技術(shù)方案的有益效果是該可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模 裝置的鋼包、中間包和水冷鑄模分別置于獨(dú)立封閉的鋼包真空室、中間包真 空室內(nèi)和鑄錠真空室內(nèi)，在鋼包真空室下部、中間包真空室的上下部、鑄錠 真空室上部均設(shè)有連接管，每個(gè)連接管內(nèi)均設(shè)有球形真空閥，在兩個(gè)真空室 對接時(shí)，球形真空閥關(guān)閉，各真空室擁有各自獨(dú)立的真空度，實(shí)現(xiàn)三個(gè)室自 由更換。鋼包真空室通過連接管與中間包真空室對接，形成鋼包真空的快換 結(jié)構(gòu)；鑄錠真空室通過連接管與中間包真空室對接，形成鑄錠真空室的快換
結(jié)構(gòu)；中間包有足夠的容量保證鋼包或鑄錠模的快速更換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)多爐連 澆一個(gè)鑄錠或一爐連澆多鑄錠。冷卻底板設(shè)置有液壓升降裝置，使細(xì)等軸晶 鑄錠坯沿結(jié)晶器軸線方向按一定速度下移產(chǎn)生連續(xù)鑄錠，從而減小水冷結(jié)晶 器長度，冷卻底板外側(cè)的變頻振動機(jī)構(gòu)的振動使鑄錠中勻質(zhì)細(xì)小的等軸晶粒 顯著增加，鑄錠綜合機(jī)械性能顯著增強(qiáng)，鑄錠坯質(zhì)量高。真空鋼包室的鋼包 液壓升降裝置、真空中間包室的中間包液壓升降裝置是為澆注水口上下移動 插入對接真空裝置提供鋼水導(dǎo)入通道，防止鋼水飛濺。中間包具有足夠的容 量以保證在鋼包真空快速更換或鑄錠真空快速更換時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆注；塞棒機(jī) 構(gòu)是控制澆注速度及流量的機(jī)構(gòu)，以保證均勻澆注。本發(fā)明真空鑄模裝置在 整個(gè)澆注過程鋼水位于真空室內(nèi)，在使用過程中對真空室進(jìn)行抽真空，降低
02、 H2、 N2等氣體的分壓，減少了鋼水的二次氧化，同時(shí)促使鋼液中有害氣體 02、 H2、 N2等氣體的逸出，有害氣體的逸出可帶動鋼液中有害夾雜物上浮逸出 鋼液面，使所得金屬更純潔，降低鑄錠中的雜質(zhì)。使用本發(fā)明鑄造出的潔凈 細(xì)等軸晶鑄錠具有綜合力學(xué)性能好，可鑄大鑄坯，經(jīng)濟(jì)效益顯著之特點(diǎn)。本 發(fā)明采用真空室之間的真空快換結(jié)構(gòu)，可以單獨(dú)對鋼包快速更換，而不影響 中間包與鑄錠模的澆注系統(tǒng)，錠模真空室快速變換裝置也可對鑄錠模的單獨(dú) 快速更換，也不影響鋼包與中間包的澆注系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)鑄錠，實(shí) 現(xiàn)多爐連鑄同一鑄錠或一爐連續(xù)鑄多個(gè)鑄錠，使鑄錠大小不受真空熔煉爐的 限制，任意連續(xù)生產(chǎn)鑄錠，為生產(chǎn)大鑄錠提供可能性，同時(shí)降低熔煉設(shè)備的 成本，提高設(shè)備的利用率。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一歩詳細(xì)說明。 圖1為可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1、鋼包真空室；2、中間包真空室；3、錠模真空室；4、鋼包真 空室下方連接管；5、中間包真空室上方連接管；6、中間包真空室下方連接 管；7、錠模真空室上方連接管；8、鋼包；9、中間包；10、水冷結(jié)晶器；11、 水冷結(jié)晶器的冷卻底板；12、引流裝置；13、自動燒開裝置；14、鋼包導(dǎo)流 水口； 15、鋼包液壓升降裝置；16、塞棒機(jī)構(gòu)；17、中間包液壓升降裝置； 18、中間包導(dǎo)流水口； 19、結(jié)晶器水冷外套支架；20、變頻振動機(jī)構(gòu)；21、 底板升降裝置；22、錠模真空室快速變換裝置；23、鑄錠真空室的液壓支撐 裝置；24、真空閥；25、放氣閥。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明提供的可連續(xù)生產(chǎn)潔凈細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝
置，此裝置由鋼包8、中間包9、水冷結(jié)晶器10組成，鋼包8由鋼包液壓升 降裝置15支撐放置在鋼包真空室1內(nèi)，中間包9由中間包液壓升降裝置17 支撐設(shè)置在中間包真空室2內(nèi)，中間包真空室2為固定式結(jié)構(gòu)，水冷結(jié)晶器 10由底板升降裝置21支撐設(shè)置在錠模真空室3內(nèi)，真空室1、 2、 3分別設(shè)有 真空閥24和放氣閥25，在鋼包真空室下部具有下方連接管4、中間包真空室 的上部具有上方連接管5，上、下方連接管5、 4相互對接，中間包真空室的 下部和鑄錠真空室上部分別設(shè)有中間包真空室下方連接管6和錠模真空室上 方連接管7，連接管6、 7相互對接，在每個(gè)連接管內(nèi)均設(shè)有球形真空閥，球 形真空閥關(guān)閉使各個(gè)真空室構(gòu)成相對獨(dú)立的真空室。鋼包出口設(shè)有引流裝置 12，引流裝置12的外側(cè)設(shè)有自動燒開裝置13，自動燒開裝置13為氧氣噴槍， 若引流裝置打開不能引流，打開氧氣噴槍進(jìn)行引流，鋼包真空室下部的連接
管內(nèi)設(shè)有承接鋼包出口的鋼包導(dǎo)流水口 14。中間包9的出口連接中間包導(dǎo)流
水口 18，中間包9內(nèi)設(shè)有塞棒機(jī)構(gòu)16，塞棒機(jī)構(gòu)16能夠封堵中間包9的出 口，也可調(diào)節(jié)中間包內(nèi)鋼液的流速。鑄錠真空室3的下部位置設(shè)有支撐鑄錠 真空室的液壓支撐裝置23，液壓支撐裝置23升到高位，鑄錠真空室3才能與 中間包真空室2對接，鑄錠真空室3設(shè)置在錠模真空室快速變換裝置22上， 快速變換裝置22為更換車，液壓支撐裝置23下降，鑄錠真空室3落地并通 過更換車實(shí)現(xiàn)快速更換。鑄錠真空室3具有鑄錠室蓋和殼體，殼體內(nèi)的水冷 結(jié)晶器作為水冷鑄模，其由結(jié)晶器內(nèi)模板、結(jié)晶器水冷外套和冷卻底板組成， 結(jié)晶器內(nèi)模板位于結(jié)晶器水冷外套的內(nèi)腔中，結(jié)晶器內(nèi)模板是用導(dǎo)熱性較高 的銅或銅合金材料制成，冷卻結(jié)晶效果較好，水冷結(jié)晶器的內(nèi)腔為整體式結(jié) 構(gòu)或由多塊模板組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔截面形狀可以為圓形、矩形或多邊形，根 據(jù)需求可設(shè)置內(nèi)腔截面形狀。冷卻底板設(shè)置于結(jié)晶器內(nèi)模板的底部，結(jié)晶器 水冷外套通過支架19固定在鑄錠真空室3上，水冷結(jié)晶器的冷卻底板11由 底板升降裝置21連接支撐，冷卻底板11在底板升降裝置21的升降帶動下可 相對于結(jié)晶器內(nèi)模板上下移動，在冷卻底板ll的外側(cè)底部設(shè)有變頻振動機(jī)構(gòu) 20，變頻振動機(jī)構(gòu)20可帶動水冷結(jié)晶器內(nèi)的鋼液振動，使鑄錠中勻質(zhì)細(xì)小的 等軸晶粒顯著增加，同時(shí)增長了鑄錠的長度，適應(yīng)較大鑄錠的制作。
具體作業(yè)方法
預(yù)先將結(jié)晶器冷卻底板11、振動器20放在底板升降裝置21上，結(jié)晶器 放在支架19固定好，調(diào)節(jié)底板升降裝置21，使冷卻底板ll緊密接觸結(jié)晶器 IO的底部，將鑄錠室蓋蓋合到鑄錠真空室3上，液壓支撐裝置23處于收縮狀 態(tài)，調(diào)節(jié)快速變換裝置22使連接管6、 7上下對正，開啟液壓支撐裝置23使
連接管6、 7緊密接觸，連接管6、 7中的球形真空閥全部打開。將中間包液
壓升降裝置17先設(shè)置高位，中間包導(dǎo)流水口 18先放入連接管6、 7內(nèi)，中間 包導(dǎo)流水口 18與中間包9出鋼口緊密接觸，中間包液壓升降裝置17下降， 使中間包導(dǎo)流水口 18處于較低位，蓋合中間包真空室2的室蓋，關(guān)閉中間包 真空室2、鑄錠真空室3的放氣閥25，關(guān)閉連接管5中的球形真空閥，打開 中間包真空室2、鑄錠真空室3的真空閥24，對中間包真空室2、鑄錠真空室 3抽真空。將鋼包吊放到鋼包液壓升降裝置15上，蓋合鋼包真空室1的蓋子， 關(guān)閉鋼包真空室1的放氣閥25，打開真空閥24對鋼包真空室1抽真空，當(dāng)鋼 包真空室1的真空度與中間包真空室2、鑄錠真空室3相接近時(shí)，打開連接管 4、 5中的球形真空閥，將鋼包導(dǎo)流水口14下移，穿過連接管4、 5中的球形 真空閥，打開引流裝置12，使鋼包中的鋼水下注，若引流不成功，點(diǎn)燃自動 燒開裝置13，使之引流，并將鋼包液壓升降裝置15調(diào)到低位，當(dāng)中間包液位 達(dá)到一定高度時(shí)，啟動塞棒機(jī)構(gòu)16使其開啟合適的注流，當(dāng)結(jié)晶器10注入 鋼水一定高度時(shí)，開啟變頻振動機(jī)構(gòu)20，當(dāng)結(jié)晶器內(nèi)鋼水高度占結(jié)晶器高度 4/5時(shí)，底板升降裝置21保持與結(jié)晶器液位注入同速下移，可獲得比結(jié)晶器 高度長許多倍的鑄錠。當(dāng)錠模達(dá)到要求的長度時(shí)，塞棒機(jī)構(gòu)16下移封閉鋼流， 通過中間包液壓升降裝置17抬高中間包9和導(dǎo)流水口 18，關(guān)閉連接管6、 7 中的球形真空閥，液壓支撐裝置23收縮，錠模真空室3和中間包真空室2分 離，啟動快速更換裝置22，更換錠模室。
權(quán)利要求
1、一種可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置，具有鋼包、中間包、水冷鑄模，所述鋼包、中間包和水冷鑄模分別置于鋼包真空室、中間包真空室內(nèi)和鑄錠真空室內(nèi)，在鋼包真空室下部、中間包真空室的上部和下部、鑄錠真空室上部均設(shè)有連接管，每個(gè)連接管內(nèi)均設(shè)有球形真空閥，鋼包真空室下部的連接管內(nèi)設(shè)有承接鋼包出口的鋼包導(dǎo)流水口，中間包的出口連接中間包導(dǎo)流水口，中間包內(nèi)設(shè)有塞棒機(jī)構(gòu)，其特征在于所述鋼包真空室和中間包真空室內(nèi)分別設(shè)有鋼包液壓升降裝置和中間包液壓升降裝置，升降裝置分別支撐鋼包和中間包；所述中間包真空室為固定結(jié)構(gòu)，所述鑄錠真空室設(shè)置在錠模真空室快速變換裝置上，鑄錠真空室下部位置設(shè)有支撐鑄錠真空室的液壓支撐裝置；所述水冷鑄模為水冷結(jié)晶器，水冷結(jié)晶器由結(jié)晶器內(nèi)模板、結(jié)晶器水冷外套和冷卻底板組成，結(jié)晶器內(nèi)模板位于結(jié)晶器水冷外套的內(nèi)腔中，冷卻底板設(shè)置于結(jié)晶器內(nèi)模板的底部，結(jié)晶器水冷外套通過支架固定在鑄錠真空室上，冷卻底板的外側(cè)底部設(shè)有變頻振動機(jī)構(gòu)，冷卻底板由底板升降裝置支撐。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置，其 特征在于所述鋼包出口設(shè)有引流裝置，引流裝置的外側(cè)設(shè)有自動燒開裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置，其 特征在于所述結(jié)晶器內(nèi)模板是用導(dǎo)熱性較高的銅或銅合金材料制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可連續(xù)生產(chǎn)細(xì)等軸晶鑄錠的真空鑄模裝置，其特征在于所述水冷結(jié)晶器的內(nèi)腔為整體式結(jié)構(gòu)或由多塊模板組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔截面形狀為圓形、矩形、多邊形。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可連續(xù)生產(chǎn)潔凈細(xì)等軸晶鑄錠的真空裝置，具有鋼包、中間包、水冷鑄模，所述鋼包、中間包和水冷鑄模分別置于鋼包真空室、中間包真空室內(nèi)和鑄錠真空室內(nèi)，鋼包真空室和中間包真空室內(nèi)分別設(shè)有支撐鋼包和中間包的升降裝置；中間包真空室為固定結(jié)構(gòu)，鑄錠真空室設(shè)置在錠模真空室快速變換裝置上，鑄錠真空室下部位置設(shè)有支撐鑄錠真空室的液壓支撐裝置；結(jié)晶器水冷外套通過支架固定在鑄錠真空室上，冷卻底板的外側(cè)底部設(shè)有變頻振動機(jī)構(gòu)，冷卻底板由底板升降裝置支撐。用本發(fā)明裝置鑄出的鑄錠，勻質(zhì)細(xì)小的等軸晶粒顯著增加，鑄錠綜合機(jī)械性能顯著增強(qiáng)，鑄錠坯質(zhì)量高，并可實(shí)現(xiàn)多爐連鑄一個(gè)鑄錠或一爐連續(xù)鑄造多個(gè)鑄錠，生產(chǎn)效率高。
文檔編號B22D7/06GK101342580SQ20081014091
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者曹國超, 朱書成, 王希彬, 白金立, 閆榮浩 申請人:西峽龍成特種材料有限公司