[發(fā)明專利]一種銅合金真空連續(xù)熔煉鑄造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710999217.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN107790658B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明茂;楊斌;張樂清;梅軍;陳輝明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D11/14
• 分類號(hào): B22D11/14;B22D11/00;B22D11/113;B22D11/11;B22D11/115;B22D11/103
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 徐勛夫

本發(fā)明公開一種銅合金真空連續(xù)熔煉鑄造方法，其采用一種銅合金真空連續(xù)熔煉鑄造裝置，該裝置包括有真空熔煉室、連續(xù)真空加料室、真空鑄造室、上流槽、下流槽、結(jié)晶器、引錠頭以及牽引機(jī)；該真空熔煉室具有一熔煉空腔，該熔煉空腔內(nèi)設(shè)置有可傾斜和歸原的熔煉坩堝，熔煉坩堝上設(shè)置有感應(yīng)線圈；該真空鑄造室具有一鑄造空腔，該鑄造空腔內(nèi)設(shè)置有鑄造坩堝，該鑄造坩堝的外側(cè)面設(shè)置有加熱元件；通過配合利用真空熔煉室、連續(xù)真空加料室、真空鑄造室、上流槽、下流槽、結(jié)晶器、引錠頭和牽引機(jī)，實(shí)現(xiàn)了真空連續(xù)加料、連續(xù)熔煉和連續(xù)鑄錠，可以熔煉易氧化金屬，確保合金組份穩(wěn)定，可通過真空度調(diào)節(jié)對(duì)熔體進(jìn)行除氣精煉，并能提高坩堝、流槽等制件的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅合金鑄造領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種銅合金真空連續(xù)熔煉鑄造方法。

背景技術(shù)

目前銅及銅合金的鑄錠生產(chǎn)方法主要是大氣熔煉下的上引、水平連鑄和立式下引鑄造，該類生產(chǎn)方法由于處于非真空的大氣條件下，因此很容易實(shí)現(xiàn)不間斷地加料、熔煉以及鑄造，實(shí)現(xiàn)鑄錠的連續(xù)制備。然而也由于其為非真空系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)行一些難熔及易氧化銅合金時(shí)，由于氧化、吸氣、渣量大等原因，會(huì)造成元素的大量燒損以及鑄造條件的惡化，無法保證合金熔體組份的穩(wěn)定，無法生產(chǎn)出合格的鑄錠。因此在現(xiàn)實(shí)中生產(chǎn)這類難熔及易氧化銅合金時(shí)，往往采用真空及惰性氣體保護(hù)條件下進(jìn)行熔煉和鑄錠。但由于現(xiàn)有真空熔煉爐只有一個(gè)真空室，不能夠?qū)崿F(xiàn)金屬銅及合金元素的連續(xù)鑄錠和連續(xù)加料生產(chǎn)，而只能在真空室內(nèi)進(jìn)行鐵模鑄錠，逐爐的進(jìn)行斷續(xù)生產(chǎn)，惰性氣體用量大，生產(chǎn)效率極為低下，只能生產(chǎn)較大規(guī)格但單重較小的鑄錠，且鑄錠質(zhì)量取決于人工操作，質(zhì)量很差。

事實(shí)上，長(zhǎng)期以來，人們嘗試了多種真空熔煉和鑄錠方法，但目前均無法較方便地實(shí)現(xiàn)真空條件下制備高質(zhì)量連續(xù)長(zhǎng)度的銅合金等金屬坯料。

中國(guó)發(fā)明專利ZL201310203370.0提出一種合金坯料的真空連續(xù)鑄造裝置及其鑄造方法，用于特殊鋼錠的在真空條件下的熔煉、運(yùn)輸、澆注、拉拔、冷卻、矯直、剪切。但該發(fā)明存在以下問題，一是原料無法連續(xù)添加，故而只實(shí)現(xiàn)了熔煉與鑄造的連續(xù)，未實(shí)現(xiàn)真正地連續(xù)化生產(chǎn)；二是熔化后的鋼水用鋼包轉(zhuǎn)移的過程復(fù)雜，容易引進(jìn)溫降等問題，且一旦發(fā)生鋼包損壞或漏液，由于在真空倉(cāng)內(nèi)而難以發(fā)現(xiàn)；三是其連鑄室無加熱裝置，故而難以保障鑄造時(shí)的溫度需求，給連鑄造成極大的困難；四是該結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，占地面積大，密封困難，難以制作和操作。從功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上，該設(shè)計(jì)無法適應(yīng)銅合金的真空連續(xù)鑄錠生產(chǎn)。

中國(guó)發(fā)明專利ZL201410530215.4提出了一種豎引式真空熔煉惰性氣體保護(hù)連續(xù)加料連鑄機(jī)。該裝置雖然可實(shí)現(xiàn)金屬的連續(xù)加料、熔煉和鑄造，但也存在著無法回避的問題。一、由于該發(fā)明將熔煉室直接與鑄錠冷卻裝置連接，也即熔煉腔同時(shí)也是鑄造腔。這種設(shè)計(jì)適合于純金屬生產(chǎn)，而不適合于合金的生產(chǎn)，因?yàn)楹辖鸬娜蹮捫枰浞值木鶆蚧^程，需要合金元素的充分混合，要有足夠的靜置時(shí)間，而這種在一個(gè)爐內(nèi)進(jìn)行一邊加料一邊鑄造的方式顯然難以均勻。二、由于加料時(shí)，添加的冷料對(duì)熔體的溫度沖擊較大，對(duì)鑄造過程將產(chǎn)生很大影響，無法保證鑄桿質(zhì)量的穩(wěn)定性。三、從上而下的加料設(shè)計(jì)使得熔煉腔中難以安裝熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)定，對(duì)鑄造過程帶來極大不便。四、由于長(zhǎng)度限制，豎引設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)較大規(guī)格金屬坯料的連續(xù)收料。因此，該設(shè)計(jì)也難以適應(yīng)銅合金的高質(zhì)量真空連續(xù)鑄錠。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN201710394134.X提出了一種真空條件下熔煉加聲磁耦合連續(xù)鑄造一體化裝置和方法，該裝置并不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料，從而無法實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)生產(chǎn)，該發(fā)明申請(qǐng)也不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)鑄造，鑄造的桿子需要開啟真空才能取出，導(dǎo)致其要求第二真空室非常大，無法連續(xù)生產(chǎn)。此外，該發(fā)明在中頻感應(yīng)爐上進(jìn)行水平連鑄存在溫度波動(dòng)大，金屬鑄造不干凈（殘留較多）等弊端

此外，中國(guó)實(shí)用新型專利ZL201020527636.9提出一種真空熔煉鋁鑄造爐，其同樣不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料，只能一爐一爐生產(chǎn)，無法達(dá)到連續(xù)加料、連續(xù)熔煉、連續(xù)鑄造的不間斷生產(chǎn)。且其只有一個(gè)加熱爐，鑄造過程無溫度補(bǔ)給，實(shí)際生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容