[发明专利]一种多用途真空熔铸设备

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种集真空感应加热熔炼技术、真空浇注技术、真空熔炼与惰性气体保护下连铸技术为一体的用于特殊冶金和材料制备的多用途真空熔铸设备。

背景技术

现有的真空熔铸设备中，真空感应熔炼炉、真空浇注炉、真空熔炼与惰性气体保护连铸炉往往采用单独设计，每种炉体均有各自独立的真空系统和熔炼室，大大增加了设备部件数量，增加了结构的复杂程度，从而大幅度提高了设备制造成本，降低了生产效率，而且操作不方便，同时增大了设备的故障率。针对这种情况，专利号为ZL200910250801.2的中国专利公开了：一种多功能真空熔炼炉，该真空熔炼炉能够实现真空非自耗电弧熔炼、真空感应熔炼和真空电磁悬浮熔炼等多种功能，可用于特殊冶金和材料制备。但是，该多功能真空熔炼炉无法实现真空浇注、真空熔炼与惰性气体保护下连铸等多种用途，极大限制了这类设备的进一步推广应用。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种只通过一套抽真空系统和一个熔炼炉就能实现真空感应加热熔炼、真空浇注、真空熔炼与惰性气体保护下连铸等功能的多用途真空熔铸设备。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的多用途真空熔铸设备，其特点是包括一个熔炼炉及与该熔炼炉的内腔相连通的一套抽真空系统，其中所述熔炼炉上设有与该熔炼炉共同组成的铸造成型下拉连铸系统、用于熔化金属的真空熔炼系统和用于铸锭成型的真空浇注系统。

其中，上述真空熔炼系统包括设置在熔炼炉内的熔炼用坩埚、熔炼用感应线圈和倾倒装置及设置在熔炼炉的顶部且位于熔炼用坩埚正上方的可升降电动搅拌机构，其中所述熔炼用坩埚安装在倾倒装置内，所述熔炼用感应线圈安装在熔炼用坩埚和倾倒装置之间。

上述真空浇注系统包括设置在熔炼炉内的熔炼用坩埚、熔炼用感应线圈、倾倒装置和流槽、与熔炼炉相连接并通过带加热器的可移动过液流槽与熔炼炉的内腔相连通的浇注炉、设置在熔炼炉与浇注炉连接处的真空插板阀及设置在熔炼炉的顶部且位于熔炼用坩埚正上方的可升降电动搅拌机构，其中所述熔炼用坩埚安装在倾倒装置内，所述熔炼用感应线圈安装在熔炼用坩埚和倾倒装置之间，所述流槽设置在倾倒装置的旁边且位于能承接熔炼用坩埚所倒出的金属液的位置处，所述带加热器的可移动过液流槽位于熔炼炉内的一端位于流槽的正下方。

上述铸造成型下拉连铸系统包括设置在熔炼炉内的堵漏机构、连铸用感应线圈、连铸用坩埚、结晶器和一次冷却环形循环水套、安装在熔炼炉底部设置的支撑架上的二次冷却循环喷水装置和下拉牵引装置及放置在支撑架的旁边并通过输气管与熔炼炉的内腔相连通的惰性保护气体源，其中所述连铸用感应线圈、连铸用坩埚、结晶器、一次冷却环形循环水套、二次冷却循环喷水装置和下拉牵引装置设置在同一轴线上，且所述连铸用感应线圈紧密地套接在连铸用坩埚的外侧面上，所述结晶器安装在连铸用坩埚内，所述一次冷却环形循环水套位于连铸用坩埚的底部，所述二次冷却循环喷水装置位于一次冷却环形循环水套的下方，所述下拉牵引装置位于二次冷却循环喷水装置的下方且该下拉牵引装置的牵引杆的一端经二次冷却循环喷水装置、一次冷却环形循环水套、结晶器和连铸用坩埚插入到熔炼炉内。

上述铸造成型下拉连铸系统通过导线电连接有电源装置，所述电源装置上设置有人工智能控制仪表。通过人工智能控制仪表能够实现高精度温控，可有效调控铸坯的固液界面，使其位于铸型出口附近，从而有效地减少了初生凝壳与铸型之间的摩擦，提高了铸坯表面质量，并且延长了铸型的使用寿命。

为了增加金属液的流动性，提高金属液的填充能力，上述浇注炉内设置有模具加热器。

为了能够在真空熔炼条件下添加合金元素，达到降低金属液中的氧化夹杂、提高金属液纯净度及改善铸坯质量的目的，上述熔炼炉的顶部设置有合金加料斗。