[发明专利]一种新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室

说明书

技术领域

本发明属于真空感应熔炼炉技术领域，具体涉及一种新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室。

背景技术

高温结构材料因具有优异的物理、力学性能，可在高温、复杂应力以及腐蚀环境下长期可靠工作，而成为设计、制造新型武器装备不可缺的物质基础；因其主要用于制造高性能航空、航天、舰船和坦克发动机及其它动力装置的盘件、叶片等热端关键部件，而被列为世界各国国防科技的关键技术。

目前，利用现有的VIDP3T真空感应炉，通过严格控制原材料品质。在熔炼过程中，通过独有的加料和精炼技术，将合金中气体含量和杂质元素含量控制到较低的水平。在浇注过程中利用挡渣和多次净化过滤技术，对合金进行净化，使合金具有优质的纯净度。能够满足大多数合金锭要求，但对一些性能要求更高的合金还是不能完全达到使用要求，经过多年对VIDP3T真空感应熔炼炉的研究，总结经验，研制出新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，在底铸钢包中二次精炼，浇注前测温，严格控制浇注温度，通过底铸出钢机构控制塞杆升降，实现底铸浇注，减少钢包中的钢液与真空浇注室内残余气体接触，使合金成分更加优质纯净，成分均匀一致性更好、气体和杂质含量更低，表面更洁净、合金锭内部二次缩孔更小等优点，保证产品质量达到国际领先水平。

但是原VIDP3T炉的动态浇注室无法实现钢液二次精炼，测温和可控方式底铸。因此需要对原设备进行改造：重新制作一套动态浇注室，通过加装二次精炼底铸系统，底铸出钢传动机构和测温装置，实现钢液二次精炼，控制浇注温度和可控方式底铸浇注，减少钢包中的钢液与真空浇注室内残余气体接触，来实现更高性能产品的新工艺要求，制作出符合更高质量要求的高温合金，并达到国际领先水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，通过对现有设备结构进行改进，重新制作一套动态浇注室，通过加装二次精炼底铸系统，底铸出钢传动机构，测温装置来实现钢液二次精炼，控制浇注温度和可控方式底铸浇注，配以传动机构，冷却水系统和远程控制系统，满足新工艺要求，制作出符合更高要求的高温合金。

本发明的新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，包括新型动态浇注室壳体、动态浇注室的二次精炼底铸系统、动态浇注室的底铸出钢传动机构、动态浇注室的测温装置、动态浇注室传动机构、铸模模具搬送车、冷却水系统、远程控制系统，其特征在于，初次熔炼后的钢液通过中间包浇注到新型动态浇注室的钢包内，通过二次精炼底铸系统对钢包中钢液充分搅拌，使金属液成分更均匀，合金化程度更充分，再通过测温装置严格控制钢液浇注温度，实现钢液温度可控方式底铸浇注，达到要求后通过底铸出钢传动机构控制底铸塞杆升起，钢液通过底铸孔浇注到铸模模具内，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室内残余气体的接触，提高产品质量。动态浇注室破坏真空后，通过动态浇注室传动机构脱开静态浇注室，将铸模模具搬送车放置在轨道上并与动态浇注室内轨道对接，移出铸模模具到搬送车上并转移到放置区，重新放入新铸模模具，准备下一炉次浇注。在二次精炼过程中，冷却水系统对动态浇注室壳体，底铸钢包通水冷却，并配有温度和流量监测，保证供水安全。上述所有动作（转移铸模模具除外）都可实现在远程控制系统进行操作。

所述的二次精炼底铸系统采用IGBT中频电源供电，水冷电缆引入到底铸钢包中。

所述的底铸出钢传动机构采用伺服电机驱动，用直线导轨导向，通过滚珠丝杠带动底铸塞杆升降，控制浇注孔开闭。

所述的测温装置采用摆动气缸带动铠装钨铼热电偶对钢液进行测温。

所述的远程控制系统对上述各部分进行远程操控，冷却水系统对动态浇注室壳体和钢包进行强制冷却，保证设备安全。

本发明的有益效果是：通过研制的新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室，包括新型动态浇注室壳体、动态浇注室的二次精炼底铸系统、动态浇注室的底铸出钢传动机构、动态浇注室的测温装置、动态浇注室传动机构、铸模模具搬送车、冷却水系统、远程控制系统，其特征在于，初次熔炼后的钢液通过中间包浇注到新型动态浇注室的钢包内，通过二次精炼底铸系统对钢包中钢液充分搅拌，使金属液成分更均匀，合金化程度更充分，再通过测温装置严格控制钢液浇注温度，实现钢液温度可控方式底铸浇注，达到要求后通过底铸出钢传动机构控制底铸塞杆升起，钢液通过底铸孔浇注到铸模模具内，从而减少了浇注过程钢液与真空浇注室内残余气体的接触，制作出符合更高质量要求的高温合金，并达到国际领先水平。

附图说明

图1为新型VIDP3T真空感应熔炼炉动态浇注室的主视图；