CN204185542U - 固定结晶器真空电渣炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属真空熔炼设备领域,尤其涉及一种固定结晶器真空电渣炉,包括升降臂(1)、对中夹头(2)、可伸缩密封管(3)、假电极(4)、熔炼电极(5)、快卸对接上法兰(501)、快卸对接下法兰(502)、固定结晶器(6)及托盘(9);对中夹头(2)的顶部与升降臂(1)的端部铰接;可伸缩密封管(3)的上端与对中夹头(2)的挡板(7)封接;可伸缩密封管(3)的下端与快卸对接上法兰(501)封接;假电极(4)的上端与对中夹头(2)卡接;固定结晶器(6)及托盘(9)置于真空熔炼腔(8)内。本实用新型结构简单,可靠性好,制造成本低廉,节约能源,操作效率高。
Description
技术领域
本实用新型属真空熔炼设备领域,尤其涉及一种固定结晶器真空电渣炉。
背景技术
真空电渣熔炼是在真空电弧熔炼和气体保护电渣熔炼基础上发展起来的特种钢的熔炼技术。实现真空电渣熔炼技术的设备称为真空电渣炉。
真空环境中气体压力低,使冶炼的物理过程发生了改变,有利于脱出气体。在真空条件下,物质的物理性质也会发生改变,沸腾温度降低了。例如,水在常压下沸腾温度为100℃,而在真空条件下只有70~80℃,随真空度的变化而变化。金属也是一样,例如锌在常压下906℃沸腾,在真空条件下只有800多度即可沸腾,铅在常压下沸点为1740℃,而在真空中1000℃即可蒸发。就是说在真空条件下金属的沸点降低了,有利于金属的汽化、蒸发和脱气。
在真空条件下,金属熔化时使原来夹杂在金属中的气体放出,很快离开金属液被真空泵抽走。原来金属与气体生成的化合物,在熔炼过程中分解放出的气体很快被真空泵抽走。
真空电渣熔炼适合于真空感应熔炼或普通电渣熔炼后金属锭的重熔和精炼。熔炼炼后的金属锭中O2、N2、H2 等气体含量极低,硫、磷等非金属夹杂很少,金属产品的品质会有较大提高,适合于航空、航天、航海、军工、高铁和核工业等高端领域的应用。
真空电渣熔炼除了具有一般真空冶金的特点之外,还具有普通电渣冶金、气体保护电渣冶金的特点。真空电渣熔炼中的渣在金属熔炼的同时得到了真空干燥,去除了渣中的水蒸气,增加了渣的透气性,使熔炼时产生的金属熔滴得到了更多的脱气。
真空电渣熔炼具有如下特点。
1、真空电渣熔炼中的渣在金属熔炼的同时得到了真空干燥,去除了渣中的水蒸气,增加了渣的透气性,使熔炼时产生的金属熔滴得到了更多的脱气,真空环境中气体压力低,使冶炼的物理过程发生了改变,降低了金属沸腾温度,有利于金属的汽化、蒸发和脱气。
2、真空环境下气体稀薄,金属在熔化过程中不会氧化。
3、真空电渣重熔,无废水、废气、废渣,对环境极少污染,金属回收率高,烧损少,金属的机械物理性能大幅提高,能解决普通电渣熔炼无法解决的问题。实现了安全(同普通电渣相比)、环保、增效、节能。
4、与真空电弧熔炼相比,更具有不易出现“白点”,金属质量更好。
目前,现有真空电渣炉普遍存在着结构复杂,可靠性差,制造成本高,能耗大,操作效率低等问题。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单,可靠性好,制造成本低廉,节约能源,操作效率高的固定结晶器真空电渣炉。
为解决上述技术问题,本实用新型是这样实现的。
固定结晶器真空电渣炉,它包括升降臂、对中夹头、可伸缩密封管、假电极、熔炼电极、快卸对接上法兰、快卸对接下法兰、固定结晶器及托盘;所述对中夹头的顶部与升降臂的端部铰接;所述可伸缩密封管的上端与对中夹头的挡板封接;所述可伸缩密封管的下端与快卸对接上法兰封接;所述假电极的上端与对中夹头卡接;所述快卸对接下法兰与真空熔炼腔的上开口相接;所述固定结晶器及托盘置于真空熔炼腔内;所述熔炼电极与假电极固定相接。
作为一种优选方案,本实用新型所述对中夹头包括挡板、吊耳、锁紧外套、夹紧套体、锥形楔铁、楔铁压簧、筒架及销轴;所述吊耳固定设于挡板的顶部;所述夹紧套体的顶部经吊杆与挡板固定相接;所述锁紧外套与吊杆套接;在所述挡板与锁紧外套之间设有压簧;所述筒架固定套于夹紧套体的外部;所述销轴横向置于筒架之上;所述锥形楔铁位于夹紧套体的下部,且置于筒架内;锥形楔铁的端部经销轴与筒架轴接;在筒架上对应锥形楔铁位置开有锥形楔铁伸出窗口;所述楔铁压簧置于夹紧套体与锥形楔铁之间,通过楔铁压簧的压力使锥形楔铁形成轴向偏角。
进一步地,本实用新型所述假电极的上端部与对中夹头结合部呈楔形结构。
进一步地,本实用新型所述可伸缩密封管可采用波纹管结构。
进一步地,本实用新型所述可伸缩密封管还可采用焊接膜片结构。
与现有技术相比,本实用新型具有如下特点。
1、采用膜片波纹管伸缩腔取代原有活塞式真空腔,由滑动动密封变成静密封,保证了***的高真空,提高了设备的可靠性,改善了产品质量,简化了整体结构,降低了制造成本。
2、锥面自动夹头设计,实现自动夹紧,自动对中,接触面积大,导电良好,减少了接触发热,减少了能源损失。
4、采用升降臂电极悬挂结构,实现自动对中,降低了加工成本。
5、快卸法兰连接,操作简单、高效可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型对中夹头结构示意图。
图3为本实用新型对中夹头筒架部分结构示意图。
图中:1、升降臂;2、对中夹头;3、可伸缩密封管;4、假电极;5、熔炼电极;501、快卸对接上法兰;502、快卸对接下法兰;6、固定结晶器;7、挡板;8、真空熔炼腔;9、托盘;10、上开口;11、吊耳;12、锁紧外套;13、夹紧套体;1401、锥形楔铁;1402、锥形楔铁;1501、楔铁压簧;1502、楔铁压簧;1601、销轴;1602、销轴;17、吊杆;18、压簧;19、真空室接管;20、电渣;21、筒架;22、锥形楔铁伸出窗口。
具体实施方式
如图所示,固定结晶器真空电渣炉,它包括升降臂1、对中夹头2、可伸缩密封管3、假电极4、熔炼电极5、快卸对接上法兰501、快卸对接下法兰502、固定结晶器6及托盘9;所述对中夹头2的顶部与升降臂1的端部与铰接;所述可伸缩密封管3的上端与对中夹头2的挡板7封接;所述可伸缩密封管3的下端快卸对接上法兰501封接;所述假电极4的上端与对中夹头2卡接;所述快卸对接下法兰502与真空熔炼腔8的上开口10相接;所述固定结晶器6及托盘9置于真空熔炼腔8内;所述熔炼电极5与假电极4固定相接。
本实用新型所述对中夹头2包括挡板7、吊耳11、锁紧外套12、夹紧套体13、锥形楔铁1401、1402、楔铁压簧1501、1502、筒架21及销轴1601、1602;所述吊耳11固定设于挡板7的顶部;所述夹紧套体13的顶部经吊杆17与挡板7固定相接;所述锁紧外套12与吊杆17套接;在所述挡板7与锁紧外套12之间设有压簧18;所述筒架21固定套于夹紧套体13的外部;所述销轴1601、1602横向置于筒架21之上;所述锥形楔铁1401、1402位于夹紧套体13的下部,且置于筒架21内;锥形楔铁1401、1402的端部经销轴1601、1602与筒架21轴接;在筒架21上对应锥形楔铁1401、1402位置开有锥形楔铁伸出窗口22;所述楔铁压簧1501、1502置于夹紧套体13与锥形楔铁1401、1402之间,通过楔铁压簧1501、1502的压力使锥形楔铁1401、1402形成轴向偏角。
本实用新型所述假电极4的上端部与对中夹头2结合部呈楔形结构。
本实用新型所述可伸缩密封管3可采用波纹管结构。当然,根据设计需要也可采用焊接膜片结构。
在具体操作时,快卸对接上法兰501及快卸对接下法兰502脱开,升降臂1处于最高位置(初始位),焊接膜片收缩,对中夹头2中的锥形楔铁1401及锥形楔铁1402分别在楔铁压簧1501及楔铁压簧1502作用下张开(锥形楔铁1401及锥形楔铁1402分别绕销轴1601及销轴1602通过锥形楔铁伸出窗口22向外偏转一个角度,使假电极的端部伸入对中夹头2的夹紧工作区),将固定结晶器6置于托盘9处。
1、上电极。
用上卸料升降机械(另购),沿吊杆17方向上推锁紧外套12,将假电极4的楔形端***对中夹头2的夹紧工作区中,下降焊接膜片(波纹管)3,锁紧外套12在压簧18的作用下下移一定距离,并沿筒架21外壁将锥形楔铁1401及锥形楔铁1402约束在锁紧外套12内(锥形楔铁1401及锥形楔铁1402分别绕销轴1601及销轴1602通过锥形楔铁伸出窗口22向内旋转一个偏角),使对中夹头2夹紧电极。下降升降臂1使熔炼电极5的下端距固定结晶器6至预定距离,下降焊接膜片(波纹管)3使其伸长,将快卸对接上法兰501及快卸对接下法兰502上下盖对准,锁紧法兰。
对中夹头具体操作步骤如下。
锁紧外套12在膜片上升时,被上推向上滑动,压簧18压缩,锥形楔铁(两半)在楔铁压簧张力作用下以销轴为轴转动,锥形楔铁张开使夹紧套体内壁及其延长部分为一直筒,此时将假电极从下端***,然后下降膜片波纹管,锁紧外套在压簧18的张力作用下向下滑动,使锥形楔铁以销轴为轴转动,收缩夹紧假电极楔形端头,实现假电极的自动对中夹紧。
2、熔炼。
启动真空泵,使真空熔炼腔8的真空度达到规定值。下降升降臂1,使熔炼电极5与电渣20处接触,接通电源,电渣20发热,开始熔化金属,按工艺要求匀速下降升降臂1。
3、取料。
停止真空泵,开启真空放气阀,当真空室内压力与外面压力一样时,开启快卸对接上法兰501及快卸对接下法兰502,升起升降臂1至初始位置,用上卸料升降机械夹持住假电极,升起焊接膜片(波纹管)3至设定位置,对中夹头自动脱开,取下假电极。上升升降托盘,使熔炼后的棒料从结晶器伸出,用上卸料升降机械夹持住熔炼后的棒料取出。
本实用新型系对普通大气电渣炉改造设计而成,其对提高特种合金,尤其是模具钢、高温合金钢的质量具有非常大的意义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.固定结晶器真空电渣炉,其特征在于,包括升降臂(1)、对中夹头(2)、可伸缩密封管(3)、假电极(4)、熔炼电极(5)、快卸对接上法兰(501)、快卸对接下法兰(502)、固定结晶器(6)及托盘(9);所述对中夹头(2)的顶部与升降臂(1)的端部铰接;所述可伸缩密封管(3)的上端与对中夹头(2)的挡板(7)封接;所述可伸缩密封管(3)的下端与快卸对接上法兰(501)封接;所述假电极(4)的上端与对中夹头(2)卡接;所述快卸对接下法兰(502)与真空熔炼腔(8)的上开口(10)相接;所述固定结晶器(6)及托盘(9)置于真空熔炼腔(8)内;所述熔炼电极(5)与假电极(4)固定相接。
2.根据权利要求1所述的固定结晶器真空电渣炉,其特征在于:所述对中夹头(2)包括挡板(7)、吊耳(11)、锁紧外套(12)、夹紧套体(13)、锥形楔铁(1401、1402)、楔铁压簧(1501、1502)、筒架(21)及销轴(1601、1602);所述吊耳(11)固定设于挡板(7)的顶部;所述夹紧套体(13)的顶部经吊杆(17)与挡板(7)固定相接;所述锁紧外套(12)与吊杆(17)套接;在所述挡板(7)与锁紧外套(12)之间设有压簧(18);所述筒架(21)固定套于夹紧套体(13)的外部;所述销轴(1601、1602)横向置于筒架(21)之上;所述锥形楔铁(1401、1402)位于夹紧套体(13)的下部,且置于筒架(21)内;锥形楔铁(1401、1402)的端部经销轴(1601、1602)与筒架(21)轴接;在筒架(21)上对应锥形楔铁(1401、1402)位置开有锥形楔铁伸出窗口(22);所述楔铁压簧(1501、1502)置于夹紧套体(13)与锥形楔铁(1401、1402)之间,通过楔铁压簧(1501、1502)的压力使锥形楔铁(1401、1402)形成轴向偏角。
3.根据权利要求2所述的固定结晶器真空电渣炉,其特征在于:所述假电极(4)的上端部与对中夹头(2)结合部呈楔形结构。
4.根据权利要求3所述的固定结晶器真空电渣炉,其特征在于:所述可伸缩密封管(3)采用波纹管结构。
5.根据权利要求3所述的固定结晶器真空电渣炉,其特征在于:所述可伸缩密封管(3)采用焊接膜片结构。
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