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CN111230090A - 一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法 - Google Patents

一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法 Download PDF

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CN111230090A CN201811433272.5A CN201811433272A CN111230090A CN 111230090 A CN111230090 A CN 111230090A CN 201811433272 A CN201811433272 A CN 201811433272A CN 111230090 A CN111230090 A CN 111230090A
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Abstract

本发明公开了一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法，包括：熔炼反应结束后，抽真空；并静置坩埚1min，使反应过程中产生的渣滓浮起到表面，用一级滤渣结构初步滤去夹渣；进行浇铸时，倾动坩埚，熔液流经中间包底部的挡堰，降低了流速，并产生水璇，夹渣在水璇中浮起，并被中间包侧部的挡板拦截，实现二级过滤；待中间包中的熔液达到中间包的1/2高度时，上下推拉设置在吊钩外的真空管套，利用吊钩打开水口盖子，熔液流经水口时，在梯形水口中再次产生旋涡，残存的夹渣漩起，此为第三极过滤；本发明可有效减少铸锭模中夹渣的含量，提高铸锭质量，降低对铸锭模的冲击度，延长铸锭模的使用寿命。

Description

一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法
技术领域
本发明属于特种冶金领域，涉及高性能金属材料真空冶金过程，具体涉及一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法。
背景技术
目前，现有技术中存在以下几个问题：
（一）熔炼产生的渣滓多；
（二）凝固质量不好，包括裂纹源缺陷；
（三）铸锭模底部冲刷侵蚀严重。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法，包括熔炼室和浇铸室，所述熔炼室与浇铸室之间设置有真空隔离阀4，所述熔炼室内设置有坩埚1，所述熔炼室顶部设置有可活动的一级滤渣结构2，所述一级滤渣结构2为网状或板状结构；所述浇铸室中设置有中间包3，所述中间包3底部和侧边部设置有二级滤渣结构，所述二级滤渣结构为挡板32或挡堰31；所述中间包3底部设置有水口5，所述水口5为三级滤渣结构，所述水口5上端宽，下端窄，截面为面积递减的梯形；所述一级滤渣结构2把手伸出在熔炼室外部，所述一级滤渣结构2把手与熔炼室顶部的连接处为球状结构，所述球状结构与熔炼室顶部为真空密封连接，所述一级滤渣结构2把手可上下运动和旋转运动；所述水口5正上方设置有可上下拉动的吊钩6，所述吊钩6嵌套在真空管套7里，用于提拉水口5的盖子，其特征在于：包括以下几个步骤：
步骤一：计算主体原料的氧含量，配置相应的碳，将两者放入熔炼炉的坩埚中；
步骤二：封闭熔炼炉，并检查熔炼炉的密封性，在密封的条件下，抽真空；
步骤三：再次检查熔炼炉的密封性，保证熔炼炉的真空在设定的标准值；
步骤四：通电进行脱氧反应；
步骤五：反应结束后，抽真空；并静置坩埚1min，使反应过程中产生的渣滓浮起到表面，用一级滤渣结构初步滤去夹渣；
步骤六：关闭熔炼室与浇铸室之间的真空隔离阀；
步骤七：将加热好的中间包放到浇铸工位上，保证中间包的温度与熔液的温度相差不到正负5摄氏度；对浇铸室抽真空，测试浇铸室的真空度，待到熔炼室与浇铸室的真空度相同时，打开真空隔离阀；
步骤八：倾动坩埚，进行浇铸，此时中间包底部的水口呈关闭状态，熔液流经中间包底部的挡堰，降低了流速，并产生水璇，夹渣在水璇中浮起，并被中间包侧部的挡板拦截，实现二级过滤；待中间包中的熔液达到中间包的1/2高度时，上下推拉设置在吊钩外的真空管套，利用吊钩打开水口盖子，熔液流经水口时，在梯形水口中再次产生旋涡，残存的夹渣漩起，此为第三极过滤；
步骤九：待到坩埚中剩下的熔液不足10%时，停止浇铸，防止坩埚熔液底层的残渣流入铸锭模；
步骤十：铸锭模中的熔液在凝固过程中，充入氩气，充入氩气的量由多变少，速率由大变小，使浇铸室由真空状态转变为氩气状态；直到熔液完全凝固，停止充入氩气，至此浇铸成功。
本发明利用一级滤渣结构在熔炼结束后进行初次过滤；利用二级滤渣结构在浇铸过程中降低浇铸熔液的流速，使夹渣有时间浮起，并被挡板拦截；利用水口的梯形结构，减缓流速，降低对铸锭模冲击力度的同时，使夹渣在回旋作用下上浮，避免进入铸锭模。本发明可有效减少铸锭模中夹渣的含量，提高铸锭质量，降低对铸锭模的冲击度，延长铸锭模的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中间包内部挡板挡堰示意图。
图3为本发明水口的截面图。
具体实施方式
参考图1、2和3，一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法，包括以下几个步骤：
步骤一：计算主体原料的氧含量，配置相应的碳，将两者放入熔炼炉的坩埚1中；
步骤二：封闭熔炼炉，并检查熔炼炉的密封性，在密封的条件下，抽真空；
步骤三：再次检查熔炼炉的密封性，保证熔炼炉的真空在设定的标准值；
步骤四：通电进行脱氧反应；
步骤五：反应结束后，抽真空；并静置坩埚1 ，时长1min，使反应过程中产生的渣滓浮起到表面，用一级滤渣结构2初步滤去夹渣；
步骤六：关闭熔炼室与浇铸室之间的真空隔离阀4；
步骤七：将加热好的中间包3放到浇铸工位上，保证中间包3的温度与熔液的温度相差不到正负5摄氏度；对浇铸室抽真空，测试浇铸室的真空度，待到熔炼室与浇铸室的真空度相同时，打开真空隔离阀；
步骤八：倾动坩埚1，进行浇铸，此时中间包3底部的水口5呈关闭状态，熔液流经中间包3底部的挡堰31，降低了流速，并产生水璇，夹渣在水璇中浮起，并被中间包3侧部的挡板32拦截，实现二级过滤；待中间包3中的熔液达到中间包3的1/2高度时，上下推拉设置在吊钩外的真空管套7，利用吊钩6打开水口5盖子，熔液流经水口5时，在梯形水口5中再次产生旋涡，残存的夹渣漩起，此为第三极过滤；
步骤九：待到坩埚中剩下的熔液不足10%时，停止浇铸，防止坩埚熔液底层的残渣流入铸锭模；
步骤十：铸锭模中的熔液在凝固过程中，充入氩气，充入氩气的量由多变少，速率由大变小，使浇铸室由真空状态转变为氩气状态；直到熔液完全凝固，停止充入氩气，至此浇铸成功。

Claims (1)

1.一种包含三级滤渣的熔炼铸锭方法，包括熔炼室和浇铸室，所述熔炼室与浇铸室之间设置有真空隔离阀（4），所述熔炼室内设置有坩埚（1），所述熔炼室顶部设置有可活动的一级滤渣结构（2），所述一级滤渣结构（2）为网状或板状结构；所述浇铸室中设置有中间包（3），所述中间包（3）底部和侧边部设置有二级滤渣结构，所述二级滤渣结构为挡板（32）或挡堰（31）；所述中间包（3）底部设置有水口（5），所述水口（5）为三级滤渣结构，所述水口（5）上端宽，下端窄，截面为面积递减的梯形；所述一级滤渣结构（2）把手伸出在熔炼室外部，所述一级滤渣结构（2）把手与熔炼室顶部的连接处为球状结构，所述球状结构与熔炼室顶部为真空密封连接，所述一级滤渣结构（2）把手可上下运动和旋转运动；所述水口（5）正上方设置有可上下拉动的吊钩（6），所述吊钩（6）嵌套在真空管套（7）里，用于提拉水口（5）的盖子，其特征在于：包括以下几个步骤：
步骤一：计算主体原料的氧含量，配置相应的碳，将两者放入熔炼炉的坩埚（1）中；
步骤二：封闭熔炼炉，并检查熔炼炉的密封性，在密封的条件下，抽真空；
步骤三：再次检查熔炼炉的密封性，保证熔炼炉的真空在设定的标准值；
步骤四：通电进行脱氧反应；
步骤五：反应结束后，抽真空；并静置坩埚（1）1min，使反应过程中产生的渣滓浮起到表面，用一级滤渣结构（2）初步滤去夹渣；
步骤六：关闭熔炼室与浇铸室之间的真空隔离阀（4）；
步骤七：将加热好的中间包（3）放到浇铸工位上，保证中间包（3）的温度与熔液的温度相差不到正负5摄氏度；对浇铸室抽真空，测试浇铸室的真空度，待到熔炼室与浇铸室的真空度相同时，打开真空隔离阀；
步骤八：倾动坩埚（1），进行浇铸，此时中间包（3）底部的水口（5）呈关闭状态，熔液流经中间包（3）底部的挡堰（31），降低了流速，并产生水璇，夹渣在水璇中浮起，并被中间包（3）侧部的挡板（32）拦截，实现二级过滤；待中间包（3）中的熔液达到中间包（3）的1/2高度时，上下推拉设置在吊钩外的真空管套（7），利用吊钩（6）打开水口（5）盖子，熔液流经水口（5）时，在梯形水口（5）中再次产生旋涡，残存的夹渣漩起，此为第三极过滤；
步骤九：待到坩埚中剩下的熔液不足10%时，停止浇铸，防止坩埚熔液底层的残渣流入铸锭模；
步骤十：铸锭模中的熔液在凝固过程中，充入氩气，充入氩气的量由多变少，速率由大变小，使浇铸室由真空状态转变为氩气状态；直到熔液完全凝固，停止充入氩气，至此浇铸成功。
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