[发明专利]真空感应铸锭在真空环境下添加保温材料的装置及其方法

说明书

真空感应铸锭在真空环境下添加保温材料的装置及其方法，采用分配箱用于容纳和添加保温材料，采用真空插板阀用于将分配箱和锭模室进行真空隔离，采用加料滑槽用于将保温材料精准投入铸锭顶部。分配箱内部的旋转料架上设计有多个加料杯，可以根据锭模室内所浇注铸锭的数量放入足够的保温材料，并逐一按顺序投入铸锭顶部。分配箱上有真空管道与感应炉真空系统相连，实现对分配箱进行抽真空。该发明可以在不破锭模室真空的条件下实现在铸锭顶部添加保温材料，达到了铸锭补缩的效果，有效提高了铸锭的成品率。

技术领域

本发明属于高温合金冶炼技术领域，具体涉及真空感应铸锭在真空环境下添加保温材料的装置及其方法。

背景技术

真空感应熔炼是生产高温合金材料的关键工序。钢液在真空环境下精炼，能有效提高钢液的纯度并精确控制各合金元素的成分。但在真空环境下，由于缺少有效的补缩手段，钢液将从表面开始凝固，最终在铸锭心部和顶部形成缩孔，导致铸锭成品率大大降低，并对后续重熔工序造成很大的影响。

目前普遍采用的补缩手段是在提前在钢锭模上安装保温冒口，能够起到一定的补缩效果，在一定程度上可以减小缩孔的尺寸。但这种补缩方式也存在很多缺陷，例如保温冒口需要预制，生产成本较高，安装困难；预制的保温冒口强度较低，在遇到钢水冲刷时容易破裂，从而污染钢液；预制的保温冒口一般长度大于150mm，冒口部分后续加工时必须切除，造成加工成本高，成品率低等。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供真空感应铸锭在真空环境下添加保温材料的装置及其方法，在真空环境下直接在铸锭顶部添加保温材料，避免了提前在钢锭模上安装预制保温冒口，实现对刚刚完成的铸锭进行有效补缩，提高了铸锭成品率，降低了产品质量风险，节省了产品生产成本，且操作方便高效。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

真空感应铸锭在真空环境下添加保温材料的装置，包括有分配箱、活动盖、真空插板阀、加料滑槽；分配箱其内部安装有旋转料架，旋转料架上设计有多个加料杯3，用于放置保温材料；分配箱底部固定位置留有圆孔，圆孔连接加料管；分配箱上设有与感应炉真空系统相连的真空管道；分配箱顶部设有活动盖，活动盖上安装有减速机和电机，活动盖并通过连接板与旋转气缸固定；分配箱与锭模室之间通过加料管连通，加料管上安装有真空插板阀；锭模室内部设有加料滑槽，加料滑槽一端位于加料管正下方，另外一端在加料时可旋转至锭模正上方；加料滑槽通过固定支架与安装在锭模室顶部的油缸旋转机构相连。

所述的活动盖与分配箱之间通过密封圈密封。

所述的保温材料在加料前需用铝箔包裹后置于加料杯内。

真空感应铸锭在真空环境下添加保温材料的方法，包括以下步骤：

步骤，按照下述方式组装添加装置：分配箱其内部安装有旋转料架，旋转料架上设计有多个加料杯，用于放置保温材料；分配箱底部固定位置留有圆孔，圆孔连接加料管；分配箱上设有与感应炉真空系统相连的真空管道；分配箱顶部设有活动盖，活动盖上安装有减速机和电机，活动盖通过连接板与旋转气缸固定；分配箱与锭模室之间通过加料管连通，加料管上安装有真空插板阀；锭模室内部设有加料滑槽，加料滑槽一端位于加料管正下方，另外一端在加料时可旋转至锭模正上方；加料滑槽通过固定支架与安装在锭模室顶部的油缸旋转机构相连；

步骤2，感应炉浇注前的准备

感应炉浇注前，通过旋转气缸提升并旋转活动盖，在分配箱内部的加料杯里依次放入用铝箔包好的保温材料；通过旋转气缸旋转活动盖至分配箱顶部并压紧，活动盖上的传动销卡入旋转料架上的旋转轴内；通过真空管道对分配箱进行抽真空；

步骤3，第一次铸锭浇注

在对分配箱进行抽真空的同时，对锭模室内的第一个钢锭模进行浇注，直至钢液到达钢锭模顶部约100mm的位置;