一種雙工位移動結晶器真空電渣爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬真空熔煉設備領域，尤其涉及一種雙工位真空電渣爐，它包括第1號工位真空熔煉單元（23）及相同結構的第2號工位真空熔煉單元（24）；第1號工位真空熔煉單元（23）包括升降臂（1）、對中夾頭（2）、可伸縮密封管（3）、假電極（4）、熔煉電極（5）、快卸對接上法蘭（501）及快卸對接下法蘭（502）；在真空熔煉腔（8）內設有升降機構（28）、移動結晶器（6）及托盤（9）；移動結晶器（6）固定設于升降機構（28）中升降支撐臂（29）的端部；升降支撐臂（29）可繞中心軸（30）旋轉；所述托盤（9）置于中心軸（30）的底部。本實用新型結構簡單，可靠性好，制造成本低廉，節(jié)約能源，操作效率高。
【專利說明】一種雙工位移動結晶器真空電渣爐

【技術領域】
[0001]本實用新型屬真空熔煉設備領域，尤其涉及一種雙工位移動結晶器真空電渣爐。

【背景技術】
[0002]真空電渣熔煉是在真空電弧熔煉和氣體保護電渣熔煉基礎上發(fā)展起來的特種鋼的熔煉技術。實現真空電渣熔煉技術的設備稱為真空電渣爐。
[0003]真空環(huán)境中氣體壓力低，使冶煉的物理過程發(fā)生了改變，有利于脫出氣體。在真空條件下，物質的物理性質也會發(fā)生改變，沸騰溫度降低了。例如，水在常壓下沸騰溫度為100C，而在真空條件下只有7(T80°C，隨真空度的變化而變化。金屬也是一樣，例如鋅在常壓下906°C沸騰，在真空條件下只有800多度即可沸騰，鉛在常壓下沸點為1740°C，而在真空中1000°C即可蒸發(fā)。就是說在真空條件下金屬的沸點降低了，有利于金屬的汽化、蒸發(fā)和脫氣。
[0004]在真空條件下，金屬熔化時使原來夾雜在金屬中的氣體放出，很快離開金屬液被真空泵抽走。原來金屬與氣體生成的化合物，在熔煉過程中分解放出的氣體很快被真空泵抽走。
[0005]真空電渣熔煉適合于真空感應熔煉或普通電渣熔煉后金屬錠的重熔和精煉。熔煉煉后的金屬錠中02、n2、h2等氣體含量極低，硫、磷等非金屬夾雜很少，金屬產品的品質會有較大提聞，適合于航空、航天、航海、車工、聞鐵和核工業(yè)等聞端領域的應用。
[0006]真空電渣熔煉除了具有一般真空冶金的特點之外，還具有普通電渣冶金、氣體保護電渣冶金的特點。真空電渣熔煉中的渣在金屬熔煉的同時得到了真空干燥，去除了渣中的水蒸氣，增加了渣的透氣性，使熔煉時產生的金屬熔滴得到了更多的脫氣。
[0007]真空電渣熔煉具有如下特點。
[0008]1、真空電渣熔煉中的渣在金屬熔煉的同時得到了真空干燥，去除了渣中的水蒸氣，增加了渣的透氣性，使熔煉時產生的金屬熔滴得到了更多的脫氣，真空環(huán)境中氣體壓力低，使冶煉的物理過程發(fā)生了改變，降低了金屬沸騰溫度，有利于金屬的汽化、蒸發(fā)和脫氣。
[0009]2、真空環(huán)境下氣體稀薄，金屬在熔化過程中不會氧化。
[0010]3、真空電渣重熔，無廢水、廢氣、廢渣,對環(huán)境極少污染,金屬回收率高,燒損少,金屬的機械物理性能大幅提高，能解決普通電渣熔煉無法解決的問題。實現了安全(同普通電渣相比)、環(huán)保、增效、節(jié)能。
[0011 ] 4、與真空電弧熔煉相比，更具有不易出現“白點”，金屬質量更好。
[0012]目前，現有真空電渣爐普遍存在著結構復雜，可靠性差，制造成本高，能耗大，操作效率低等問題。
實用新型內容
[0013]本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種結構簡單，可靠性好，制造成本低廉，節(jié)約能源，操作效率高的雙工位移動結晶器真空電渣爐。
[0014]為解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的。
[0015]雙工位移動結晶器真空電渣爐，它包括第I號工位真空熔煉單元及相同結構的第2號工位真空熔煉單元；所述第I號工位真空熔煉單元及第2號工位真空熔煉單元分別包括升降臂、對中夾頭、可伸縮密封管、假電極、熔煉電極、快卸對接上法蘭及快卸對接下法蘭；所述對中夾頭的頂部與升降臂的端部鉸接；所述可伸縮密封管的上端與對中夾頭的擋板封接；所述可伸縮密封管的下端與快卸對接上法蘭封接；所述假電極的上端與對中夾頭卡接；所述熔煉電極與假電極焊接；所述快卸對接下法蘭與真空轉換腔的上部對接口相接；所述真空轉換腔的頂部橫向設有上插板閥，其底部橫向設有下插板閥；所述真空轉換腔的底部端口與真空熔煉腔的上開口相接；在所述真空熔煉腔內設有升降機構、移動結晶器及托盤；所述移動結晶器固定設于升降機構中升降支撐臂的端部；所述升降支撐臂可繞中心軸旋轉；所述托盤置于中心軸的底部。
[0016]作為一種優(yōu)選方案，本實用新型所述對中夾頭包括擋板、吊耳、鎖緊外套、夾緊套體、錐形楔鐵、楔鐵壓簧、筒架及銷軸；所述吊耳固定設于擋板的頂部；所述夾緊套體的頂部經吊桿與擋板固定相接；所述鎖緊外套與吊桿套接；在所述擋板與鎖緊外套之間設有壓簧；所述筒架固定套于夾緊套體的外部；所述銷軸橫向置于筒架之上；所述錐形楔鐵位于夾緊套體的下部，且置于筒架內；錐形楔鐵的端部經銷軸與筒架軸接；在筒架上對應錐形楔鐵位置開有錐形楔鐵伸出窗口 ；所述楔鐵壓簧置于夾緊套體與錐形楔鐵之間，通過楔鐵壓簧的壓力使錐形楔鐵形成軸向偏角。
[0017]進一步地，本實用新型所述假電極的上端部與對中夾頭結合部呈楔形結構。
[0018]進一步地，本實用新型所述可伸縮密封管可采用波紋管結構。
[0019]進一步地，本實用新型所述可伸縮密封管還可采用焊接膜片結構。
[0020]與現有技術相比，本實用新型具有如下特點。
[0021]1、采用膜片波紋管伸縮腔取代原有活塞式真空腔，由滑動動密封變成靜密封，保證了高真空的保持，提高了設備的可靠性，提高了產品質量。簡化了整體結構，降低了制造成本。
[0022]2、采用具有上插板閥及下插板閥構成的真空轉換腔結構和移動結晶器的雙工位結構，交替熔煉，實現了多爐、多規(guī)格材料的熔煉。
[0023]3、錐面自動夾頭設計，實現自動夾緊，自動對中，接觸面積大，導電良好，減少了接觸發(fā)熱，減少了能源損失。
[0024]4、采用升降臂電極懸掛結構，實現自動對中，降低了加工成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。本實用新型的保護范圍不僅局限于下列內容的表述。
[0026]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0027]圖2為本實用新型第I號工位真空熔煉單元結構示意圖。
[0028]圖3為本實用新型對中夾頭結構示意圖。
[0029]圖4為本實用新型對中夾頭筒架部分結構示意圖。
[0030]圖中:1、升降臂；2、對中夾頭；3、可伸縮密封管；4、假電極；5、熔煉電極；501、快卸對接上法蘭；502、快卸對接下法蘭；6、固定結晶器；7、擋板；8、真空熔煉腔；9、托盤；10、上開口 ；11、吊耳；12、鎖緊外套；13、夾緊套體；1401、錐形楔鐵；1402、錐形楔鐵；1501、楔鐵壓簧；1502、楔鐵壓簧；1601、銷軸；1602、銷軸；17、吊桿；18、壓簧；19、真空室接管；20、電渣；21、筒架；22、錐形楔鐵伸出窗口 ；23、第I號工位真空熔煉單元；24、第2號工位真空熔煉單元；25、真空轉換腔；26、上插板閥；27、下插板閥；28、升降機構；29、升降支撐臂；30、中心軸；31、熔煉電渣。

【具體實施方式】
[0031]如圖所示，雙工位移動結晶器真空電渣爐，它包括第I號工位真空熔煉單元23及相同結構的第2號工位真空熔煉單元24 ;所述第I號工位真空熔煉單元23及第2號工位真空熔煉單元24分別包括升降臂1、對中夾頭2、可伸縮密封管3、假電極4、熔煉電極5、快卸對接上法蘭501及快卸對接下法蘭502 ;所述對中夾頭2的頂部與升降臂I的端部鉸接；所述可伸縮密封管3的上端與對中夾頭2的擋板7封接；所述可伸縮密封管3的下端與快卸對接上法蘭501封接；所述假電極4的上端與對中夾頭2卡接；所述熔煉電極5與假電極
4固定相接；所述快卸對接下法蘭502與真空轉換腔25的上部對接口相接；所述真空轉換腔25的頂部橫向設有上插板閥26，其底部橫向設有下插板閥27 ;所述真空轉換腔25的底部端口與真空熔煉腔8的上開口 10相接；在所述真空熔煉腔8內設有升降機構28、移動結晶器6及托盤9 ;所述移動結晶器6固定設于升降機構28中升降支撐臂29的端部；所述升降支撐臂29可繞中心軸30旋轉；所述托盤9置于中心軸30的底部。
[0032]本實用新型所述對中夾頭2包括擋板7、吊耳11、鎖緊外套12、夾緊套體13、錐形楔鐵1401、1402、楔鐵壓簧1501、1502、筒架21及銷軸1601、1602 ;所述吊耳11固定設于擋板7的頂部；所述夾緊套體13的頂部經吊桿17與擋板7固定相接；所述鎖緊外套12與吊桿17套接；在所述擋板7與鎖緊外套12之間設有壓簧18 ;所述筒架21固定套于夾緊套體13的外部；所述銷軸1601、1602橫向置于筒架21之上；所述錐形楔鐵1401、1402位于夾緊套體13的下部，且置于筒架21內；錐形楔鐵1401、1402的端部經銷軸1601、1602與筒架21軸接；在筒架21上對應錐形楔鐵1401、1402位置開有錐形楔鐵伸出窗口 22 ;所述楔鐵壓簧1501、1502置于夾緊套體13與錐形楔鐵1401、1402之間，通過楔鐵壓簧1501、1502的壓力使錐形楔鐵1401、1402形成軸向偏角。
[0033]本實用新型所述假電極4的上端部與對中夾頭2結合部呈楔形結構。
[0034]本實用新型所述可伸縮密封管3可采用波紋管結構。當然，根據設計需要也可采用焊接膜片結構。
[0035]在具體操作時，快卸對接上法蘭501及快卸對接下法蘭502脫開，升降臂I處于最高位置(初始位)，焊接膜片收縮，對中夾頭2中的錐形楔鐵1401及錐形楔鐵1402分別在楔鐵壓簧1501及楔鐵壓簧1502作用下張開(錐形楔鐵1401及錐形楔鐵1402分別繞銷軸1601及銷軸1602通過錐形楔鐵伸出窗口 22向外偏轉一個角度，使假電極的端部伸入對中夾頭2的夾緊工作區(qū))，插板閥處于關閉狀態(tài)，使結晶器位于托盤處。
[0036]1、加電渣。
[0037]開啟第I號工位的上插板閥26及下插板閥27，將熔煉電渣31放入托盤9上。
[0038]2、上電極。
[0039]用上卸料升降機械(另購)，將待熔煉電極的假電極端插入對中夾頭2中，下降焊接膜片3使對中夾頭2夾緊電極。下降升降臂I使熔煉電極的下端距結晶器至預定距離，下降焊接膜片3使膜片波紋管伸長使快卸對接法蘭上下蓋對準，鎖緊法蘭。
[0040]3、熔煉。
[0041]啟動真空泵，使真空度計達到規(guī)定值。下降升降臂I使熔煉電極與電渣處接觸，接通電源，電渣發(fā)熱，開始熔化金屬，按工藝要求勻速下降升降臂1，同時按工藝要求上升升降支撐臂29及托盤。當升降臂I下降至設定位置時，升降支撐臂29及托盤停止運動。
[0042]當第I號工位熔煉的同時，參照前面的步驟安裝好第2號工位的熔煉電極，對接好快卸對接法蘭，啟動另一真空泵，使其真空度達到規(guī)定值。
[0043]4、從I號工位切換至2號工位熔煉。
[0044]在第I號工位完成后，此時，第2號工位真空達到規(guī)定值。提升熔煉電極至設定高度(使電極桿能抽出結晶器的高度)。關閉第I號工位上插板閥及下插板閥，轉動移動結晶器及托盤，使移動結晶器及熔煉好的電極轉至第2號工位。開啟第2號工位的上插板閥及下插板閥，按工藝要求下降升降臂使電極與電渣接觸開始熔煉。當升降支撐臂29達到設定位置時，升降臂、升降支撐臂29及托盤停止移動。
[0045]5、從第2號工位再切換至第I號工位熔煉。
[0046]可根據需要重復上面的步驟，安裝電極桿再熔煉至達到要求。
[0047]6、熔煉完成、取料。
[0048]停止真空泵，開啟真空放氣閥，真空腔與外面壓力一樣時，開啟第I號工位及第2號工位的快卸對接法蘭，升起升降臂I至初始位置，用上卸料升降機械夾持住假電極，升起膜片波紋管至設定位置，夾頭自動脫開，取下假電極。上升托盤，使熔煉后的棒料從結晶器伸出，用上卸料升降機械夾持住熔煉后的棒料取出。
[0049]本實用新型系對普通大氣電渣爐改造設計而成，其對提高特種合金，尤其是模具鋼、高溫合金鋼的質量具有非常大的意義。
[0050]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種雙工位移動結晶器真空電渣爐，其特征在于，包括第I號工位真空熔煉單元(23)及相同結構的第2號工位真空熔煉單元(24);所述第I號工位真空熔煉單元(23)及第2號工位真空熔煉單元(24)分別包括升降臂(I)、對中夾頭(2)、可伸縮密封管(3)、假電極(4)、熔煉電極(5)、快卸對接上法蘭(501)及快卸對接下法蘭(502);所述對中夾頭(2)的頂部與升降臂(I)的端部鉸接；所述可伸縮密封管(3)的上端與對中夾頭(2)的擋板(7)封接；所述可伸縮密封管(3)的下端與快卸對接上法蘭(501)封接；所述假電極(4)的上端與對中夾頭(2)卡接；所述熔煉電極(5)與假電極(4)焊接；所述快卸對接下法蘭(502)與真空轉換腔(25 )的上部對接口相接；所述真空轉換腔(25 )的頂部橫向設有上插板閥(26 )，其底部橫向設有下插板閥(27);所述真空轉換腔(25)的底部端口與真空熔煉腔(8)的上開口(10)相接；在所述真空熔煉腔(8)內設有升降機構(28)、移動結晶器(6)及托盤(9);所述移動結晶器(6)固定設于升降機構(28)中升降支撐臂(29)的端部；所述升降支撐臂(29)可繞中心軸(30)旋轉；所述托盤(9)置于中心軸(30)的底部。
2.根據權利要求1所述的一種雙工位移動結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述對中夾頭(2)包括擋板(7)、吊耳(11)、鎖緊外套(12)、夾緊套體(13)、錐形楔鐵(1401、1402)、楔鐵壓簧(1501、1502)、筒架(21)及銷軸(1601、1602);所述吊耳(11)固定設于擋板(7)的頂部；所述夾緊套體(13)的頂部經吊桿(17)與擋板(7)固定相接；所述鎖緊外套(12)與吊桿(17)套接；在所述擋板(7)與鎖緊外套(12)之間設有壓簧(18);所述筒架(21)固定套于夾緊套體(13)的外部；所述銷軸(1601、1602)橫向置于筒架(21)之上；所述錐形楔鐵(1401,1402 )位于夾緊套體(13 )的下部，且置于筒架(21)內；錐形楔鐵(1401、1402 )的端部經銷軸(1601、1602)與筒架(21)軸接；在筒架(21)上對應錐形楔鐵(1401、1402)位置開有錐形楔鐵伸出窗口( 22);所述楔鐵壓簧(1501、1502)置于夾緊套體(13)與錐形楔鐵(1401、1402)之間，通過楔鐵壓簧(1501、1502)的壓力使錐形楔鐵(1401、1402)形成軸向偏角。
3.根據權利要求2所述的一種雙工位移動結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述假電極(4)的上端部與對中夾頭(2)結合部呈楔形結構。
4.根據權利要求3所述的一種雙工位移動結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述可伸縮密封管(3 )采用波紋管結構。
5.根據權利要求3所述的一種雙工位移動結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述可伸縮密封管(3 )采用焊接膜片結構。
【文檔編號】C22B9/187GK204185541SQ201420545899
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】蘇原, 王澤灝, 白剛 申請人:蘇原