[實用新型]高真空中頻感應(yīng)加熱熔煉垂直凝固連續(xù)鑄造裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820698508.7
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN208483198U
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程平
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥中晶新材料有限公司
• 主分類號: B22D11/041
• 分類號: B22D11/041;B22D11/113
• 代理公司: 合肥中谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本實用新型公開了高真空中頻感應(yīng)加熱熔煉垂直凝固連續(xù)鑄造裝置，包括真空熔煉室、坩堝、中頻感應(yīng)加熱器和攪拌裝置；真空熔煉室的下端連接有真空冷卻室和滑動密封裝置，真空冷卻室內(nèi)設(shè)有結(jié)晶器，結(jié)晶器外圍包裹有冷卻系統(tǒng)，結(jié)晶器的中空部分穿有引棒和引桿，引桿下端滑動密封裝置：真空冷卻室的下方設(shè)有同步牽引裝置。本實用新型采用中頻感應(yīng)加熱的原理，非接觸的方式對所要鑄造的合金進行感應(yīng)加熱，加熱溫度和效率高；利用了重力作用將輕質(zhì)雜質(zhì)成分集中于鑄棒尾部，將過重雜質(zhì)成分集中于鑄棒首部，方便在連鑄結(jié)束后將雜質(zhì)含量較高的晶棒兩端截除，而中間均質(zhì)溶液經(jīng)過豎直結(jié)晶器凝固冷卻，質(zhì)地均勻一致，極大地提高了高溫合金母材棒的連鑄品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及真空冶煉和真空冶金成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高真空中頻感應(yīng)加熱大容量熔煉垂直凝固連續(xù)鑄造裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著半導(dǎo)體集成電路、電力電子、音視頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域的高速發(fā)展，對高溫合金線體母材的性能要求越來越高。與之相適應(yīng)，高溫合金線體母材的鑄造有著巨大的發(fā)展前景。

例如，公開號為CN102179493A的專利文獻中公開了一種高溫合金真空連鑄裝置，該裝置的熔煉爐、中間包和結(jié)晶器均設(shè)置在真空爐內(nèi)，高溫合金的冶煉、澆鑄和結(jié)晶成型均在真空狀態(tài)下完成，實現(xiàn)了高溫合金的連續(xù)鑄造。但是，其設(shè)置在真空爐內(nèi)的熔煉爐的加熱效率一般，加熱溫度低，由于頻率的高低選擇不合適，無法對溶液形成有效的震蕩，熔化后不能對溶液進行連續(xù)攪拌，從而影響合金的均勻性：另外，其在真空爐的側(cè)邊設(shè)置有拉坯機，該拉坯機通過滑動密封裝置與結(jié)晶器相連，將從結(jié)晶器成型的鑄坯通過滑動密封裝置拉出，這種拉坯成型方式容易導(dǎo)致產(chǎn)品受自身重力影響而變形，影響其產(chǎn)品精度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高真空中頻感應(yīng)加熱熔煉垂直凝固連續(xù)鑄造裝置，該連續(xù)鑄造裝置解決了傳統(tǒng)裝置溫度控制不精確，溶液震蕩不足，缺乏有效攪拌，合金成分均勻性、一致性差，鑄造效率低和產(chǎn)品精度低的缺陷。

本實用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

高真空中頻感應(yīng)加熱熔煉垂直凝固連續(xù)鑄造裝置，包括真空熔煉室，以及設(shè)在真空熔煉室內(nèi)的坩堝、中頻感應(yīng)加熱器和攪拌裝置，所述坩堝位于真空熔煉室的中間位置，所述中頻感應(yīng)加熱器環(huán)繞于坩堝的四周，所述攪拌裝置設(shè)在坩堝內(nèi)；

所述真空熔煉室的下端依次連接有真空冷卻室和滑動密封裝置，所述真空冷卻室內(nèi)設(shè)有結(jié)晶器，所述結(jié)晶器為中空圓柱型結(jié)構(gòu)，外圍包裹有冷卻系統(tǒng)，所述結(jié)晶器與坩堝相連，且結(jié)晶器的中空部分依次穿有引棒和引桿，所述引桿穿過真空冷卻室下端滑動密封裝置：

所述真空冷卻室的下方設(shè)有同步牽引裝置，所述同步牽引裝置作用于引桿或鑄棒的外壁。

進一步改進在于，所述坩堝采用高純石墨材質(zhì)結(jié)構(gòu)，坩堝為中空圓柱型，且壁厚為10-15mm、內(nèi)徑為80mm-200mm、高度為160-400mm，坩堝中間設(shè)有圓形出液口，所述圓形出液口與結(jié)晶器通過圓形榫卯垂直連接。

進一步改進在于，所述中頻感應(yīng)加熱器采用IGBT(絕緣柵雙極晶體管，insulated-gatebipolartransistor)變頻電源，震蕩頻率范圍為1k-8kHz、功率范圍30kw-200kw，所述中頻感應(yīng)加熱器與坩堝之間留有30mm-100mm的間隙。

進一步改進在于，所述結(jié)晶器采用高純石墨材質(zhì)制成，且結(jié)晶器中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔徑為3-8mm、外徑30mm、高度150mm，上部有圓形榫卯結(jié)構(gòu)以便與坩堝底部圓形出液口形成垂直榫卯連接。

進一步改進在于，所述冷卻系統(tǒng)為兩塊中空半環(huán)形銅柱，每塊中空半環(huán)形銅柱均設(shè)有進水口和出水口，且兩塊半環(huán)形銅柱合并所形成的內(nèi)孔與結(jié)晶器的外徑及高度相同。