專利名稱：一種用于真空熔煉爐的坩堝籃及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種坩堝籃及其制作方法，尤其是用于真空熔煉爐的坩堝籃及其制作方法。
背景技術(shù)：
真空熔煉爐坩堝在熔煉生產(chǎn)中反復(fù)承受金屬液的高溫，可高達1700°C，以及承受金屬液的靜壓力等；坩堝內(nèi)表面易起皮脫落、出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象，嚴重影響金屬液的冶金質(zhì)量，造成鑄件夾雜報廢率大大增加。因此，為保證鑄件質(zhì)量，真空熔煉爐坩堝每熔煉2-4爐金屬液即要更換新的坩堝。因此，在真空熔煉爐生產(chǎn)中，如何快速更換坩堝是影響真空熔煉爐生產(chǎn)效率的關(guān)鍵工序之一。坩堝籃技術(shù)是坩堝打結(jié)及烘烤在其他輔助設(shè)備上完成，不占用真空熔煉爐，在生產(chǎn)過程中通過快速更換坩堝籃，提高真空熔煉爐的生產(chǎn)效率和利用率。目前美國、德國等部分先進真空熔煉爐開始采用坩堝籃技術(shù)，但是由于沒有解決坩堝籃的強度低等技術(shù)難題， 只能夠熔煉小于30kg的棒料。現(xiàn)有30kg以上真空熔煉爐均采用在爐內(nèi)直接打結(jié)坩堝方式進行生產(chǎn)，坩堝打結(jié)及烘烤均占用真空熔煉爐，每次坩堝打結(jié)及烘烤的過程耗時3-4小時，每臺真空熔煉爐每天兩班只能熔煉澆注4 8爐產(chǎn)品，且因爐臺空間有限操作不便，打結(jié)好的坩堝僅能澆注 2-4爐產(chǎn)品，等坩堝冷卻后清理出廢棄坩堝才能再次打結(jié)坩堝進行生產(chǎn)，生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率低，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有坩堝籃只能夠熔煉小于30kg的棒料生產(chǎn)效率底以及熔煉大于30kg的棒料只能采用在真空熔煉爐上直接打結(jié)坩堝的生產(chǎn)方式的不足，本發(fā)明提供一種能夠熔煉大于30kg的棒料的坩堝籃。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種坩堝籃包括坩堝籃套(1)和成型坩堝，成型坩堝(4)位于坩堝籃套(1)的內(nèi)側(cè)，成型坩堝(4)與坩堝籃套(1)之間填充有耐火材料0)， 在耐火材料O)、成型坩堝(4)和坩堝籃套(1)之間具有用于封嚴的爐領(lǐng)料(3)。進一步地，所述坩堝籃套采用石棉布和不銹鋼絲網(wǎng)利用配置粘接劑粘結(jié)而成。進一步地，所述配置粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為50 70 3 6 0. 5 2的比例配置而成。進一步地，所述配置粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為55 65 4 5 1 1. 5的比例配置而成。進一步地，所述爐領(lǐng)料C3)為耐火泥和水玻璃混合而成。更進一步地，所述爐領(lǐng)料中耐火泥、水玻璃溶液的重量比為2 4 1。一種制作上述坩堝籃的方法，包括以下步驟1)配置粘接劑；
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2)制作坩堝籃套；3)制作坩堝籃；4)烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25_30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25-35分鐘。本發(fā)明坩堝籃替代30kg以上真空熔煉爐直接在真空爐上打結(jié)的生產(chǎn)方式，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，制作、烘烤坩堝籃均不占用真空熔煉爐，大大降低生產(chǎn)成本，提高了真空熔煉爐生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率。


圖1為坩堝籃結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1、坩堝籃套，2、耐火材料，3、爐領(lǐng)料，4、成型坩堝；圖2為坩堝籃裝入真空熔煉爐感應(yīng)線圈后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1、坩堝籃套，2、耐火材料，3、爐領(lǐng)料，4、成型坩堝，5、真空熔煉爐感應(yīng)線圈，6、線圈保護層。
具體實施例方式為了更好的說明本發(fā)明，下面結(jié)合說明書附圖作詳細說明。圖1為坩堝籃結(jié)構(gòu)示意圖，包括坩堝籃套1和成型坩堝4，成型坩堝4位于坩堝籃套1的內(nèi)側(cè)，成型坩堝4與坩堝籃套1之間填充有耐火材料2，在耐火材料2、成型坩堝4和坩堝籃套1之間用爐領(lǐng)料3封嚴。一種制作上述坩堝籃的方法，包括以下步驟1)配置粘接劑2)制作坩堝籃套3)制作坩堝籃4)烘烤坩堝籃烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25-30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25_35分鐘。實施例1 1)配置粘接劑；配置的粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為 50 3 0.5的比例配置粘接劑，攪拌均勻，粘接劑所選材料均為耐火材料，而且失水固化
后具有高強度。2)制作坩堝籃套1 ；按坩堝籃套1展開尺寸裁剪石棉布，利用輔助工裝裹制作坩堝籃套1，石棉布為4層；用配好的粘接劑粘接。在室溫下存放1 2小時，粘接劑失水固化， 將坩堝籃套1粘牢加固，坩堝籃套1有足夠的強度而且可重復(fù)使用。3)制作坩堝籃；坩堝籃套1底部加40 60mm厚的電熔鎂砂，放入成型坩堝4，成型坩堝4上沿高出坩堝籃套20 30mm，利用輔助工裝將成型坩堝4固定在坩堝籃套1的中心，然后在四周填電熔鎂砂并夯實，成型坩堝4與坩堝籃套1上沿的爐領(lǐng)處用耐火泥加適量水玻璃溶液封嚴，耐火泥、水玻璃溶液的重量比為2 1，其中電熔鎂砂可以重復(fù)使用。4)烘烤坩堝籃；坩堝籃制作材料中含有少量水，嚴重影響真空爐的真空度，制好的坩堝籃烘烤后才能使用。坩堝籃利用功率100KW的坩堝烘烤爐進行烘烤，將坩堝籃放入坩堝烘烤爐的感應(yīng)線圈內(nèi)，坩堝籃內(nèi)放置尺寸合適的石墨芯棒，送電加熱烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25-30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25_35分鐘。實施例2 1)配置粘接劑；配置的粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為 55 4 1的比例配置粘接劑，攪拌均勻，粘接劑所選材料均為耐火材料，而且失水固化后
具有高強度。2)制作坩堝籃套1 ；按坩堝籃套1展開尺寸裁剪石棉布，利用輔助工裝裹制作坩堝籃套1，石棉布為3層；為增加坩堝籃套1強度，石棉布夾層間增加1 2mm厚的不銹鋼絲網(wǎng)；用配好的粘接劑粘接。在室溫下存放1 2小時，粘接劑失水固化，將坩堝籃套1粘牢加固，坩堝籃套1有足夠的強度而且可重復(fù)使用。3)制作坩堝籃；坩堝籃套底部加40 60mm厚的電熔鎂砂，放入成型坩堝4，成型坩堝4上沿高出坩堝籃套20 30mm，利用輔助工裝將成型坩堝4固定在坩堝籃套1的中心， 然后在四周填電熔鎂砂并夯實，成型坩堝與坩堝套上沿的爐領(lǐng)處用耐火泥加適量水玻璃溶液封嚴，耐火泥、水玻璃溶液的重量比為3 1，其中電熔鎂砂可以重復(fù)使用。4)烘烤坩堝籃；坩堝籃制作材料中含有少量水，嚴重影響真空爐的真空度，制好的坩堝籃烘烤后才能使用。坩堝籃利用功率100KW的坩堝烘烤爐進行烘烤，將坩堝籃放入坩堝烘烤爐的感應(yīng)線圈內(nèi)，坩堝籃內(nèi)放置尺寸合適的石墨芯棒，送電加熱烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25-30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25_35分鐘。實施例3 1)配置粘接劑；配置的粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為 60 4 1.5的比例配置粘接劑，攪拌均勻，粘接劑所選材料均為耐火材料，而且失水固化
后具有高強度。2)制作坩堝籃套；按坩堝籃套展開尺寸裁剪石棉布，利用輔助工裝裹制作坩堝籃套，石棉布為2層；為增加坩堝籃套強度，石棉布夾層間增加1 2mm厚的不銹鋼絲網(wǎng)；用配好的粘接劑粘接。在室溫下存放1 2小時，粘接劑失水固化，將坩堝籃套粘牢加固，坩堝籃套有足夠的強度而且可重復(fù)使用。3)制作坩堝籃；坩堝籃套底部加40 60mm厚的電熔鎂砂，放入成型坩堝，成型坩堝上沿高出坩堝籃套20 30mm，利用輔助工裝將成型坩堝固定在坩堝籃套的中心，然后在四周填電熔鎂砂并夯實，成型坩堝與坩堝套上沿的爐領(lǐng)處用耐火泥加適量水玻璃溶液封嚴，耐火泥、水玻璃溶液的重量比為2 1，其中電熔鎂砂可以重復(fù)使用。4)烘烤坩堝籃；坩堝籃制作材料中含有少量水，嚴重影響真空爐的真空度，制好的坩堝籃烘烤后才能使用。坩堝籃利用功率100KW的坩堝烘烤爐進行烘烤，將坩堝籃放入坩堝烘烤爐的感應(yīng)線圈內(nèi)，坩堝籃內(nèi)放置尺寸合適的石墨芯棒，送電加熱烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25-30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25-35分鐘。實施例4 1)配置粘接劑；配置的粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為 70 6 2的比例配置粘接劑，攪拌均勻，粘接劑所選材料均為耐火材料，而且失水固化后
具有高強度。2)制作坩堝籃套；按坩堝籃套展開尺寸裁剪石棉布，利用輔助工裝裹制作坩堝籃套，石棉布為3層；用配好的粘接劑粘接。在室溫下存放1 2小時，粘接劑失水固化，將坩堝籃套粘牢加固，坩堝籃套有足夠的強度而且可重復(fù)使用。3)制作坩堝籃；坩堝籃套底部加40 60mm厚的電熔鎂砂，放入成型坩堝，成型坩堝上沿高出坩堝籃套20 30mm，利用輔助工裝將成型坩堝固定在坩堝籃套的中心，然后在四周填電熔鎂砂并夯實，成型坩堝與坩堝套上沿的爐領(lǐng)處用耐火泥加適量水玻璃溶液封嚴，耐火泥、水玻璃溶液的重量比為4 1，其中電熔鎂砂可以重復(fù)使用。4)烘烤坩堝籃；坩堝籃制作材料中含有少量水，嚴重影響真空爐的真空度，制好的坩堝籃烘烤后才能使用。坩堝籃利用功率100KW的坩堝烘烤爐進行烘烤，將坩堝籃放入坩堝烘烤爐的感應(yīng)線圈內(nèi)，坩堝籃內(nèi)放置尺寸合適的石墨芯棒，送電加熱烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25-30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25-35分鐘。實施例5:1)配置粘接劑；配置的粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為 65 5 1.5的比例配置粘接劑，攪拌均勻，粘接劑所選材料均為耐火材料，而且失水固化
后具有高強度。2)制作坩堝籃套1 ；按坩堝籃套1展開尺寸裁剪石棉布，利用輔助工裝裹制作坩堝籃套1，石棉布為2層；為增加坩堝籃套1強度，石棉布夾層間增加1 2mm厚的不銹鋼絲網(wǎng)；用配好的粘接劑粘接。在室溫下存放1 2小時，粘接劑失水固化，將坩堝籃套粘牢加固，坩堝籃套有足夠的強度而且可重復(fù)使用。3)制作坩堝籃；坩堝籃套底部加40 60mm厚的電熔鎂砂，放入成型坩堝4，成型坩堝4上沿高出坩堝籃套20 30mm，利用輔助工裝將成型坩堝4固定在坩堝籃套1的中心，然后在四周填電熔鎂砂并夯實，成型坩堝4與坩堝籃套1上沿的爐領(lǐng)處用耐火泥加適量水玻璃溶液封嚴，耐火泥、水玻璃溶液的重量比為3 1，其中電熔鎂砂可以重復(fù)使用。
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4)烘烤坩堝籃；坩堝籃制作材料中含有少量水，嚴重影響真空爐的真空度，制好的坩堝籃烘烤后才能使用。坩堝籃利用功率100KW的坩堝烘烤爐進行烘烤，將坩堝籃放入坩堝烘烤爐的感應(yīng)線圈內(nèi)，坩堝籃內(nèi)放置尺寸合適的石墨芯棒，送電加熱烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12KW，烘烤時間為20-25分鐘；第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25_30分鐘；第三階段加熱功率為2548KW，烘烤時間為25_35分鐘。將加熱烘烤完畢的坩堝籃裝入到真空感應(yīng)爐感應(yīng)線圈5中，如說明書附圖2所示， 然后就可以進行熔煉生產(chǎn)。對坩堝籃進行2 5次熔煉澆注后，就需更換新的坩堝籃，被替換的坩堝籃的坩堝籃套1、電容鎂砂可以重復(fù)使用。本發(fā)明設(shè)計制作一種高強度的坩堝籃，替代30kg以上真空熔煉爐直接在真空爐上打結(jié)的生產(chǎn)方式。該坩堝籃可以借助其他輔助設(shè)備批量生產(chǎn)，其制作、烘烤均不占用真空熔煉爐，在生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)5分鐘內(nèi)快速更換坩堝籃，每臺30kg以上真空熔煉爐每天兩班能熔煉澆注8 16爐產(chǎn)品，生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率提高100%以上，且更換下的坩堝籃套可以重復(fù)利用，大大降低生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于包括坩堝籃套和成型坩堝，成型坩堝位于坩堝籃套的內(nèi)側(cè)，成型坩堝底部和側(cè)面與坩堝籃套之間填充有耐火材料，在耐火材料、 成型坩堝和坩堝籃套之間具有用于封嚴的爐領(lǐng)料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于坩堝籃套采用石棉布和不銹鋼絲網(wǎng)利用配置粘接劑粘結(jié)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于石棉布為2 4層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于所述配置粘接劑為水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于所述配置粘接劑中水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為50 70 3 6 0.5 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于所述配置粘接劑中水玻璃溶液、煤矸石粉和剛玉粉按重量比為55 65 4 5 1 1.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于所述爐領(lǐng)料為耐火泥和水玻璃溶液混合而成，且耐火泥、水玻璃溶液的重量比為2 4 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于耐火材料為電熔鎂砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃，其特征在于成型坩堝的耐火材料厚度為20 40mm。
10.一種制作根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于真空熔煉爐的坩堝籃的方法，包括以下步驟1)配置粘接劑；2)制作坩堝籃套；3)制作坩堝籃；4)烘烤坩堝籃。烘烤分為3個階段，分別為，第一階段加熱功率為8-12Kw，烘烤時間為20-25分鐘； 第二階段加熱功率為18-22KW，烘烤時間為25-30分鐘； 第三階段加熱功率為2548Kw，烘烤時間為25-35分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于真空熔煉爐的坩堝籃及其制作方法，坩堝籃包括坩堝籃套和成型坩堝，成型坩堝位于坩堝籃套的內(nèi)側(cè)，成型坩堝與坩堝籃套之間填充有耐火材料，在耐火材料、成型坩堝和坩堝籃套之間用爐領(lǐng)料封嚴，坩堝籃套采用石棉布和不銹鋼絲網(wǎng)利用配置粘接劑粘結(jié)而成，耐火材料選用電熔鎂砂等，爐領(lǐng)料為耐火泥和水玻璃混合而成，制作用于真空熔煉爐的坩堝籃包括一下步驟(1)配置粘接劑；(2)制作坩堝籃套；(3)制作坩堝籃；(4)烘烤坩堝籃。本發(fā)明坩堝籃替代30kg以上真空熔煉爐直接在真空爐上打結(jié)的生產(chǎn)方式，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，制作、烘烤坩堝籃均不占用真空熔煉爐，大大提高了真空熔煉爐生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號F27B14/10GK102192649SQ20111006785
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者羅秀廣, 蔡瑜, 趙風(fēng)正 申請人:中國南方航空工業(yè)(集團)有限公司