專利名稱：：塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)易氧化金屬及合金在非真空、氣氛保護(hù)條件下熔煉與鑄造的設(shè)備，尤其涉及一種塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，屬于有色金屬加工
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：易氧化金屬及合金一般采用真空熔煉和錠模鑄錠(非連續(xù)鑄造)。由于Cu-Cr-Zr合金中Zr元素極易氧化，大氣條件下熔煉Zr氧化燒損嚴(yán)重，很難制備Zr含量達(dá)標(biāo)的Cu-Cr-Zr合金錠。目前真空制備Cu-Cr-Zr合金的工藝已經(jīng)很成熟，然而，真空熔煉的成本較高，鑄錠較小，不能連續(xù)生產(chǎn)等，非真空制備可以解決這些問題。非真空制備Cu-Cr-Zr合金一般采用氣氛保護(hù)熔煉，制約Cu-Cr-Zr合金非真空制備的關(guān)鍵在于設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)對(duì)Zr元素熔煉過程的保護(hù)。蘇州有色金屬加工研究院申請(qǐng)的專利200610085210.0(非真空熔煉及澆鑄Cu-Cr-Zr合金方法)、200610085209.8(非真空熔煉易氧化金屬及合金的設(shè)備)、200610096327.9(非真空熔煉鑄造易氧化金屬及合金的設(shè)備)、200610098355.4(非真空熔煉及澆鑄Cu—Ti合金的方法)中，都涉及熔煉及鑄造易氧化金屬及合金的設(shè)備。熔煉及鑄造易氧化金屬及合金的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)熔煉及鑄造易氧化金屬及合金的作用，在氣氛條件下很好的保護(hù)合金元素，降低合金元素的燒損率。但是，在使用過程中也有一定的問題需要進(jìn)行改進(jìn)，如部分爐體構(gòu)件結(jié)構(gòu)不合理，操作還不很方便；部分爐體構(gòu)件損耗較大，設(shè)備運(yùn)行過程不夠安全。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)-塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，包括爐體、爐蓋和結(jié)晶器，其特征在于塞棒豎直穿過爐蓋插入爐膛中，在爐蓋上裝有塞棒升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪和操作手柄，齒輪通過軸承座安裝在爐蓋上，操作手柄與齒輪的旋轉(zhuǎn)軸相連，塞棒的頂部設(shè)有齒條，齒輪與齒條相配，在鉗堝的底部設(shè)置有下澆口，齒輪傳動(dòng)控制塞棒上下升降使下澆口連通或閉合，下澆口下方銜接有浸入式導(dǎo)流管，浸入式導(dǎo)流管的下方安裝有結(jié)晶器，并且浸入式導(dǎo)流管伸入結(jié)晶器中。進(jìn)一步地，上述的塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，其特征在于所述爐蓋設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口、一個(gè)觀察窗和一個(gè)加料口，并配有冷卻機(jī)構(gòu)。更進(jìn)一步地，上述的塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，其特征在于在浸入式導(dǎo)流管和結(jié)晶器的外圍設(shè)有氣體保護(hù)罩。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在本實(shí)用新型塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，爐內(nèi)塞棒采用上置式安裝于爐蓋，以齒輪傳動(dòng)方式控制塞棒上下升降，熔煉過程中阻止金屬熔體下流，鑄造過程起到控制流量的作用，爐底安裝浸入式導(dǎo)流管連接結(jié)晶器，使鑄造過程全部在氣氛保護(hù)下進(jìn)行。本實(shí)用新型設(shè)備能在氣氛保護(hù)下實(shí)現(xiàn)非真空制備Cu-Cr-Zr合金，實(shí)現(xiàn)對(duì)Zr元素熔煉過程的保護(hù)，獲得Zr含量達(dá)標(biāo)的合金錠。明顯優(yōu)化了現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)非常簡潔，制作簡單，大大增加了安全性，有效解決了Cu-Cr-Zr合金非真空熔鑄困難的問題，廣泛適合于各種易氧化金屬及合金熔煉與鑄造過程需要?dú)夥毡Ｗo(hù)的制備。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:圖l:本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:爐蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3:塞棒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義1爐體2操作手柄3齒輪4齒條爐蓋6進(jìn)氣口了爐膛8塞棒9感應(yīng)加熱器10坩堝11下澆口12浸入式導(dǎo)流管13保護(hù)罩14玻璃觀察窗15結(jié)晶器16引錠頭17加料口18卡槽19觀察窗具體實(shí)施方式本實(shí)用新型在設(shè)備爐體內(nèi)部配置一根豎直方向的塞棒，塞棒的底部與下澆口相連，塞棒的上端設(shè)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過齒輪來調(diào)節(jié)塞棒的上下位置，控制熔煉過程中金屬熔體下流，鑄造過程起到控制流量的作用。將爐底結(jié)晶器與爐底分開，通過浸入式導(dǎo)流管相連，浸入式導(dǎo)流管長度達(dá)到可以伸入結(jié)晶器，鑄造過程導(dǎo)流管底部浸入結(jié)晶器液面以下。在結(jié)晶器上安裝氣體保護(hù)罩，使鑄造過程始終在氣體保護(hù)下進(jìn)行。如圖13所示，塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，包括爐體l、爐蓋5和結(jié)晶器15，爐體1帶有感應(yīng)加熱器9，對(duì)熔煉過程提供能量，爐體內(nèi)部設(shè)有坩堝10，易氧化金屬及合金在坩堝10中進(jìn)行熔煉，爐蓋5設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口6、一個(gè)觀察窗19和一個(gè)加料口17，并配有冷卻機(jī)構(gòu)，塞棒8豎直穿過爐蓋5插入爐膛7中，塞棒8頂部與爐蓋5的配合呈卡槽式結(jié)構(gòu)18，在爐蓋上裝有塞棒升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪3和操作手柄2，齒輪3通過軸承座安裝在爐蓋5上，操作手柄2與齒輪的旋轉(zhuǎn)軸相連，塞棒的頂部設(shè)有齒條4，齒輪3與齒條4相配，在坩堝IO的底部設(shè)置有下澆口11，齒輪3傳動(dòng)控制塞棒8上下升降使下澆口ll連通或閉合，對(duì)于塞棒8的上下位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，阻止或限制熔煉過程中金屬熔體下流。下澆口11下方銜接有浸入式導(dǎo)流管12，浸入式導(dǎo)流管12的下方安裝有結(jié)晶器15，并且浸入式導(dǎo)流管12伸入結(jié)晶器15中，結(jié)晶器15下方設(shè)有引錠頭16;在浸入式導(dǎo)流管12和結(jié)晶器15的外圍安裝有氣體保護(hù)罩13，并開有玻璃觀察窗14。塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置具體應(yīng)用時(shí)，先分別按表1取工業(yè)電解銅、銅鉻中間合金、鋯絲等原料從爐蓋的加料口17加入，其詳細(xì)過程為①安裝爐內(nèi)塞棒8:清理爐體后，關(guān)閉爐蓋5，插入并固定塞棒8，連接爐蓋上的塞棒升降機(jī)構(gòu)，通過塞棒升降機(jī)構(gòu)對(duì)塞棒施加預(yù)應(yīng)力，確保下澆口ll在裝料和爐體升溫熔煉過程始終保持閉合狀態(tài)；②裝料、通入保護(hù)氣體將按比例配好的爐料放入爐中，裝料完畢后，關(guān)閉好加料口17，通入保護(hù)氣，準(zhǔn)備升溫；③升溫熔煉按照Cu-Cr-Zr合金熔煉的要求，送電、升溫至1300°C使合金完全熔化；④調(diào)整溫度鑄造待完全熔化后，進(jìn)行精煉、除氣與微合金化過程后調(diào)整熔體溫度到鑄造溫度11501250'C準(zhǔn)備鑄造，鑄造前調(diào)整好結(jié)晶器15位置，通過塞棒升降機(jī)構(gòu)控制熔體流量，達(dá)到鑄造要求，保持好這種狀態(tài)直至鑄造結(jié)束。本實(shí)用新型設(shè)備在氣氛保護(hù)下熔煉，可以很好的保護(hù)易氧化金屬元素，實(shí)施例各元素的熔損率見表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>綜上所述，本實(shí)用新型在爐蓋安裝了一個(gè)塞棒升降機(jī)構(gòu)，通過齒輪傳動(dòng)控制塞棒升降實(shí)現(xiàn)下澆口的連通與閉合，達(dá)到烙煉過程中阻止金屬熔體下流，在鑄造過程中起到控制流量的作用。浸入式導(dǎo)流管的長度達(dá)到可以伸入結(jié)晶器，鑄造過程導(dǎo)流管底部浸入結(jié)晶器液面以下。在結(jié)晶器上安裝氣體保護(hù)罩，使鑄造過程始終在氣體保護(hù)下進(jìn)行。能在氣氛保護(hù)下實(shí)現(xiàn)非真空制備Cu-Cr-Zr合金，實(shí)現(xiàn)對(duì)Zr元素熔煉過程的保護(hù)，獲得Zr含量達(dá)標(biāo)的合金錠。廣泛適合于各種易氧化金屬及合金熔煉與鑄造過程需要?dú)夥毡Ｗo(hù)的制備。以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，包括爐體(1)、爐蓋(5)和結(jié)晶器(15)，其特征在于塞棒(8)豎直穿過爐蓋(5)插入爐膛(7)中，在爐蓋上裝有塞棒升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪(3)和操作手柄(2)，齒輪(3)通過軸承座安裝在爐蓋(5)上，操作手柄(2)與齒輪的旋轉(zhuǎn)軸相連，塞棒的頂部設(shè)有齒條(4)，齒輪(3)與齒條(4)相配，在坩堝(10)的底部設(shè)置有下澆口(11)，齒輪(3)傳動(dòng)控制塞棒(8)上下升降使下澆口(11)連通或閉合，下澆口(11)下方銜接有浸入式導(dǎo)流管(12)，浸入式導(dǎo)流管(12)的下方安裝有結(jié)晶器(15)，并且浸入式導(dǎo)流管(12)伸入結(jié)晶器(15)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，其特征在于所述爐蓋(5)設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口(6)、一個(gè)觀察窗(19)和一個(gè)加料口(17)，并配有冷卻機(jī)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，其特征在于在浸入式導(dǎo)流管(12)和結(jié)晶器(15)的外圍設(shè)有氣體保護(hù)罩。專利摘要本實(shí)用新型涉及塞棒式氣氛保護(hù)熔鑄裝置，包括爐體、爐蓋和結(jié)晶器，塞棒豎直穿過爐蓋插入爐膛中，在爐蓋上裝有塞棒升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪通過軸承座安裝在爐蓋上，操作手柄與齒輪的旋轉(zhuǎn)軸相連，塞棒的頂部設(shè)有齒條，齒輪與齒條相配，在坩堝的底部設(shè)置有下澆口，下澆口下方銜接有浸入式導(dǎo)流管，浸入式導(dǎo)流管的下方安裝有結(jié)晶器，并且浸入式導(dǎo)流管伸入結(jié)晶器中。以齒輪傳動(dòng)方式控制塞棒上下升降，熔煉過程中阻止金屬熔體下流，鑄造過程起到控制流量的作用，爐底安裝浸入式導(dǎo)流管連接結(jié)晶器，使鑄造過程全部在氣氛保護(hù)下進(jìn)行。明顯優(yōu)化了現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，大大增加了安全性，適合于各種易氧化金屬及合金熔煉與鑄造過程需要?dú)夥毡Ｗo(hù)的制備。文檔編號(hào)B22D23/00GK201120464SQ20072004486公開日2008年9月24日申請(qǐng)日期2007年11月12日優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日發(fā)明者向朝建,慕思國,曹興民,朱永兵,李華清,楊春秀,郭富安申請(qǐng)人:蘇州有色金屬研究院有限公司