[发明专利]一种高温金属及合金真空竖直连铸机

说明书

本发明提供一种高温金属及合金真空竖直连铸机，该连铸机包括真空装置、熔炼装置、保温装置、结晶成型装置以及牵引装置；真空装置包括炉体、上盖体，在炉体上设置排气阀与进气阀；熔炼装置包括坩埚，坩埚设置在炉体内，在坩埚的外围设置有加热线圈，在上盖体上设置有搅拌电机，搅拌电机的输出轴连接有搅拌杆，在搅拌杆的下端部连接有搅拌器；坩埚的下部设置有出料口；结晶成型装置包括结晶器、冷却器与加热器，结晶器设置在坩埚下部的出料口外周方向，在结晶器的外围设置有冷却器；冷却器的外围设置有加热器；牵引装置包括牵引轮，牵引轮成对设置。

技术领域

本发明属于金属连铸技术领域，具体涉及一种高温金属及合金真空竖直连铸机。

背景技术

随着航空航天、军工、核工业、智能工厂等领域的高速发展，对高温金属及合金丝线材(材料熔点在1600℃-2200℃)需求越来越多。高温金属及合金线材除了复杂均匀的多元成分之外，还需要具有稳定的组织结构，这就对线材坯料提出更高要求。线材坯料成分控制不均匀、铸造缺陷多、组织结构不均匀、偏析严重等直接导致线材加工过程中的断线和线材机械性能(强度、伸长率等)和电学性能不稳定，无法获得长度一定、性能稳定的高性能丝线材，严重影响了高温金属及合金线材在航空航天、军工、核工业等核心领域内的应用。

现有高温金属及合金线坯料(材料熔点在1600℃-2200℃)采用真空浇铸-热锻压-整形-热轧-多道次连续拉拔工艺，该工艺主要存在以下缺点：1.模具浇铸，组织结构均匀性差，铸造缺陷多，对于高温金属或合金存在金属液补给困难，造成铸锭内部存在较多气孔、缩松等缺陷；2.铸锭表面杂质成分较多且存在较多缺陷，在热锻压之前需要对表面和两端进行抛光处理，材料使用效率低；3.由于浇铸模具、热锻压模具限制，无法获得大长度坯料；4.热锻压、轧制过程中坯料表面杂质、污染物易于进入坯料内部形成夹杂，严重降低丝线材后续拉拔加工特性，断线率高；5.工艺流程长，生产效率低。上述诸多问题，严重影响了线材坯料的一致性，给线材的后续加工和使用带来不便。提高高温金属及合金线材坯料长度、消除铸造缺陷、减少加工流程、稳定坯料组份及性能是高温金属及合金线材加工中亟待解决的问题。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温金属及合金真空竖直连铸机，以至少解决目前模具铸造，组织结构均匀性差，铸造缺陷多等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高温金属及合金真空竖直连铸机，该连铸机包括真空装置、熔炼装置、保温装置、结晶成型装置以及牵引装置；

所述真空装置包括炉体、上盖体，在炉体上设置有用于抽真空的排气阀，与用于进气的进气阀；

所述熔炼装置包括坩埚，所述坩埚设置在炉体内，在坩埚的外围设置有加热线圈，在上盖体上设置有搅拌电机，搅拌电机的输出轴连接有搅拌杆，在搅拌杆的下端部连接有搅拌器，所述搅拌器伸入到坩埚中；所述坩埚的下部设置有出料口；

所述保温装置包括固定在炉体上的炉体石墨纤维；在上盖体的下表面设置有盖体石墨纤维；

所述结晶成型装置包括结晶器、冷却器与加热器，所述结晶器设置在坩埚下部的出料口外周方向，在结晶器的外围设置有冷却器，所述冷却器中通入有冷却液；所述冷却器的外围设置有加热器，所述加热器用于调整冷却器温度；

所述牵引装置包括牵引轮，所述牵引轮成对设置，连铸坯料杆从结晶成型装置中穿出后，穿过两个相对设置的牵引轮之间后引出。

如上所述的高温金属及合金真空竖直连铸机，作为优选方案，所述真空装置还包括升降电机与升降螺杆，所述升降电机控制升降螺杆的升落，在升降螺杆的顶端与上盖体之间固定连接有支架，以通过升降电机控制上盖体的升降开合过程。