[發(fā)明專利]真空精密鑄造爐、真空精密鑄造爐的測溫裝置及測溫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010748796.4
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN111842814A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝龍飛;吳遠(yuǎn)慶;蒙玉湘;高杰
• 申請（專利權(quán)）人: 合智熔煉裝備（上海）有限公司
• 主分類號(hào): B22D9/00
• 分類號(hào): B22D9/00;B22D2/00;B22D7/12;F27B14/20;G01K1/14;G01K7/04;G01K11/00
• 代理公司: 上海裕創(chuàng)慧成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31384
• 代理人: 黃裕

本發(fā)明涉及鑄造爐，特別涉及一種真空精密鑄造爐、真空精密鑄造爐的測溫裝置及測溫方法，該真空精密鑄造爐包括：置于真空精密鑄造爐的鑄錠室的頂部的通道，沿豎直方向、置于通道內(nèi)的導(dǎo)桿、與導(dǎo)桿連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置于導(dǎo)桿底端的測溫?zé)犭娕肌⒃O(shè)置于鑄錠室上方的光學(xué)溫度計(jì)；還包括：分別與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、測溫?zé)犭娕己凸鈱W(xué)溫度計(jì)通訊連接的主控設(shè)備，主控設(shè)備實(shí)時(shí)獲取測溫?zé)犭娕紲y得的第一溫度值T_r和光學(xué)溫度計(jì)測得的第二溫度值T_g，并計(jì)算測溫?zé)犭娕枷陆抵敛煌恢脮r(shí)T_r和T_g的差值絕對值△_T，并根據(jù)各△_T判斷測溫?zé)犭娕际欠袂秩脎釄鍍?nèi)的金屬溶液中，且根據(jù)判定結(jié)果對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。同現(xiàn)有技術(shù)相比，可實(shí)現(xiàn)對金屬溶液溫度值的精確測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及一種真空精密鑄造爐，特別涉及一種真空精密鑄造爐、真空精密鑄造爐的測溫裝置及測溫方法。

背景技術(shù)

真空精真空精密鑄造爐是在真空氣氛條件下利用電磁感應(yīng)和電流熱效應(yīng)的原理對坩堝中鋼坯材料進(jìn)行加熱和凝固的冶煉設(shè)備。熔煉出來的鋼材可以直接應(yīng)用于航天、航空、汽車、核電等高端領(lǐng)域，真空精真空精密鑄造爐通常采用多腔室結(jié)構(gòu)，主體包括熔煉室、鑄錠室、加料室等，其中熔煉室完成金屬母材通過感應(yīng)線圈加熱熔化成成份較為純凈的金屬溶液的過程；鑄錠室會(huì)根據(jù)熔煉要求的差異安置不同的模具進(jìn)行金屬液體的凝固；對于單晶定向凝固要求的產(chǎn)品，在熔煉室內(nèi)放置保溫坩堝，鑄錠室內(nèi)將預(yù)熱至一定溫度的膜殼通過升降機(jī)構(gòu)送至熔煉室預(yù)熱至要求溫度，在熔煉室中將坩堝中具有一定過熱度金屬溶液澆注到膜殼中在保溫包內(nèi)維持一定的溫度要求，通過拉晶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鑄件的定向凝固結(jié)晶，單晶結(jié)構(gòu)僅在定向凝固爐基礎(chǔ)上在膜殼底部增加一套幾何選晶結(jié)構(gòu)即可。熔煉室上端安裝有加料及測溫室，在熔煉過程中需要在不破壞熔煉室真空的條件下進(jìn)行加料及對坩堝中金屬溶液進(jìn)行測溫。

熔煉室坩堝內(nèi)金屬溶液的澆注溫度在精真空精密鑄造爐的冶煉及凝固操作中是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，澆注溫度越高，則液-固相區(qū)的溫度梯度越大，保持定向傳熱的時(shí)間就越長，有利于柱狀晶的生長，柱狀晶帶的寬度增加。柱狀晶的寬度增加，形成凝固橋的可能性增加，鑄坯軸向偏析加重。澆注溫度低，能夠?yàn)榻饘偃芤旱慕Y(jié)晶提供大量的等軸晶核，較早地阻止柱狀晶的生長，使等軸晶加寬。因此擴(kuò)大等軸晶帶最有效的手段是盡可能在所澆鋼種的液相線溫度進(jìn)行澆注，因此，準(zhǔn)確知道實(shí)際的金屬溶液熔化后的溫度來確定澆注時(shí)間對整個(gè)生產(chǎn)過程至關(guān)重要。

目前，傳統(tǒng)的精真空精密鑄造爐內(nèi)熔煉室的坩堝內(nèi)金屬溶液熔化后，需要檢測金屬溶液溫度以確定澆注時(shí)間，則通過卷線盤下放測溫?zé)犭娕迹瑐鹘y(tǒng)的這種侵入式熱電偶通過人眼去判斷熱電偶插入金屬溶液的相對位置，根據(jù)一定的插入深度來了解金屬溶液溫度情況，這種操作效率低下，同時(shí)由于冶煉過程中煙氣會(huì)附著在觀察孔，影響視線，無法很好的判斷熱電偶浸入金屬溶液內(nèi)情況，更壞的情況可能觸底損害熱電偶等造成難以預(yù)料的安全事故等。

因此，如何提供一種精真空精密鑄造爐的測溫裝置，既滿足不同坩堝尺寸時(shí)不同金屬溶液液面位置又滿足相同坩堝內(nèi)金屬溶液高度不同的情況下，快速、精確及高效的完成金屬溶液溫度測量，則提高坩堝內(nèi)金屬溶液溫度的測量準(zhǔn)確率及自動(dòng)化水平成為目前所要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例的目的在于設(shè)計(jì)了一種真空精密鑄造爐、真空精密鑄造爐的測溫裝置及測溫方法，可快速、精確及高效的滿足不同坩堝尺寸時(shí)不同液面高度的金屬溶液、相同坩堝尺寸時(shí)不同液面高度的金屬溶液的測量需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種真空精密鑄造爐的測溫裝置，包括：

通道，沿豎直方向，置于所述真空精密鑄造爐的鑄錠室的頂部，并與所述鑄錠室連通；

導(dǎo)桿，置于所述通道內(nèi)，并沿豎直方向可插入所述真空精密鑄造爐的鑄錠室內(nèi)；

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與所述導(dǎo)桿連接，用于驅(qū)動(dòng)所述導(dǎo)桿沿豎直方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；