[实用新型]纯钙棒铸造设备

说明书

技术领域

    本实用新型属于一种钙产品深度加工技术领域，尤其涉及一种纯钙棒铸造设备。 

背景技术

    随着我国钢铁产业的迅速发展，钙产品的深度加工提纯已是产业技术经济发展的迫切需要。用纯钙棒加工的材料在钢铁冶炼提纯方面有独特的作用，因此开发纯钙棒产品已成当务之急。但是由于钙是密排六方晶格结构，使得金属钙常温塑性差，变型加工难度增大，这对纯钙线变形用的铸造坯锭提出了更高的要求，它们必须晶粒细小均匀、组织致密、无夹杂气孔等铸造缺陷。高纯钙棒是变形纯钙线的理想选择。所以纯钙棒铸造炉的优化设计和纯钙棒铸造工艺得到产业界高度关注和重视。 

钙是极为活泼的金属，极易氧化自燃，导致金属熔体中夹渣多，极易吸气，因此最大限度地清除熔炼过程中熔体杂质和除气是提高纯钙棒质量的先决条件。而且纯钙棒性质使铸造工艺参数对铸棒过程的影响更为敏感，因此对铸棒的冷却强度、连铸速度、铸造温度润滑条件等参数匹配要求更高。另外纯钙棒铸造在实际操作时，因熔体中夹杂较多，铸锭表面易产生裂缝、波浪纹、夹杂疏松、气孔层区等，严重时会造成铸棒断裂，铸锭内芯熔体自燃，引发重大安全事故。因此纯钙棒铸造设备性能和铸造工艺技术必须有效地解决上述关键性难题。 

近年来，我国已有不少企业利用纯钙棒铸造工艺生产纯钙棒产品，所生产的纯钙棒中间区段组织致密晶粒细小、质量较好。使用于变形加工，但始终存在如下缺点：（1）暴露在空气中铸棒有大量的夹杂、疏松缺陷、纯钙棒成品率低。（2）通常铸棒工艺路线是：钙液从熔炼炉流出，通过敞开式流槽，分槽后注入模型内冷却铸棒。在钙液流动过程中，存在钙液自然冷却降温，钙液自身氧化，夹杂、残渣等全部进入模型内，影响铸棒的质量。（3）、钙液注入模型时，由于钙液注入量和铸造速度不等，液面上下波动，铸造参数难以控制。铸棒表面易产生裂纹。冷隔表面夹层、波浪型槽沟等缺陷。 

实用新型内容

    本实用新型针对现有的技术缺陷提供一种纯钙棒铸造设备。 

为了解决上述技术问题采用以下技术方案：一种纯钙棒铸造设备，包括氩气瓶、铸造炉和模具，所述的氩气瓶通过氩气进管与铸造炉密闭连通，铸造炉通过引料管与模具连通。 

所述的铸造炉包括熔炼系统、输送系统、温控系统和安全防护系统。 

所述的熔炼系统为中频感应炉和不锈钢锅组成，不锈钢锅锅盖用石墨条密封，不锈钢锅和氩气进管连通。 

所述的输送系统主要由不锈钢管组成，不锈钢管的一端与熔炼炉连通并与氩气进管连通、另一端连接在模具上，不锈钢管上安装有减压阀和压力控制阀。 

所述的温控系统由数字式温度显示器、耐高温1200℃以上的热电偶和温控仪组成，使熔炼系统温度恒定在890°~1000℃之间。 

所述的安全防护系统主要由泄露包和隔离挡板组成。 

本实用新型生产的钙棒铸锭纯净、夹杂少。由于钙的溶液过程是氩气保护下进行的隔绝了空气，防止氧化，确保钙液纯净化。而钙液在输送、铸造2个过程是出于密封保护气氛中，确保钙棒熔体不重复氧化，减少了工艺氧化，减少了工艺氧化夹杂，确保了钙棒铸锭纯净。重力铸造和高效冷却模具，能确保铸锭晶粒致密和均匀。设有安全装置，能最大限度化解事故风险。 

附图说明

    图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

    如图1所示，一种纯钙棒铸造设备，包括氩气瓶1、铸造炉3和模具5，氩气瓶1通过氩气进管2与铸造炉3密闭连通，铸造炉3通过引料管4与模具5连通。 

所述的铸造炉包括熔炼系统、输送系统、温控系统和安全防护系统。熔炼系统为中频感应炉和不锈钢锅组成，不锈钢锅锅盖用石墨条密封，不锈钢锅和氩气进管连通，生产能力是普通电阻炉生产能力的1.20~1.30倍，熔炼过程是将粗钙切成小的钙块，一次性投入锅内加盖锅盖，充入氩气保护，防止氧化，然后升温到额定温度，保温一段时间后，用氩气吹入锅底搅拌。输送系统是将熔炼炉中精炼静止后的钙液安全有效地输送到模具，设计将选用密封加氩气导管输送具体的输料管，用不锈钢管大约4米长弯成180°，用电流加热器将不锈管预热到950℃，迅速地连结到熔炼炉与模具之间，氩气控制系统安装了减压阀和压力控制阀控制了充入熔炼锅中的压力，使输料管出料均匀、稳定。温控系统用来调节温度的高低，在熔炼时，通过热电偶测量并在数字式温度显示器上显示铸造温度，当锅内温度小于等于890℃时，温控仪自动接通控制电源，为铸造炉加热升温，当温度大于等于1020℃时，温控仪将自动切断控制电源，停止供电加热。使铸造炉内温度恒定在890℃—960℃之间。当温度升高到上限温度时，自动报警并切断电源控温，温度降低时自动启动电源升温，使熔炼温恒定在。安全防护系统主要由泄露包和隔离挡板组成，在操作发生突发事件时，能及时转移金属钙液或者堵住钙液泄漏，将事故损失和危害降低到最低。铸造炉严格按照三天检查一次，(使用寿命180次)严把安全关，在输送料和浇注环节一旦发生泄露，立即将钙液导入泄露包，并同时停止向铸造炉内加氩气，隔离挡板在出料前就已经安装到位，能及时挡住飞溅的钙液。