专利名称：：塞棒式气氛保护熔铸装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种能够实现易氧化金属及合金在非真空、气氛保护条件下熔炼与铸造的设备，尤其涉及一种塞棒式气氛保护熔铸装置，属于有色金属加工
技术领域：
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背景技术：
：易氧化金属及合金一般采用真空熔炼和锭模铸锭(非连续铸造)。由于Cu-Cr-Zr合金中Zr元素极易氧化，大气条件下熔炼Zr氧化烧损严重，很难制备Zr含量达标的Cu-Cr-Zr合金锭。目前真空制备Cu-Cr-Zr合金的工艺已经很成熟，然而，真空熔炼的成本较高，铸锭较小，不能连续生产等，非真空制备可以解决这些问题。非真空制备Cu-Cr-Zr合金一般采用气氛保护熔炼，制约Cu-Cr-Zr合金非真空制备的关键在于设备很难实现对Zr元素熔炼过程的保护。苏州有色金属加工研究院申请的专利200610085210.0(非真空熔炼及浇铸Cu-Cr-Zr合金方法)、200610085209.8(非真空熔炼易氧化金属及合金的设备)、200610096327.9(非真空熔炼铸造易氧化金属及合金的设备)、200610098355.4(非真空熔炼及浇铸Cu—Ti合金的方法)中，都涉及熔炼及铸造易氧化金属及合金的设备。熔炼及铸造易氧化金属及合金的设备，能够实现熔炼及铸造易氧化金属及合金的作用，在气氛条件下很好的保护合金元素，降低合金元素的烧损率。但是，在使用过程中也有一定的问题需要进行改进，如部分炉体构件结构不合理，操作还不很方便；部分炉体构件损耗较大，设备运行过程不够安全。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种塞棒式气氛保护熔铸装置。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现-塞棒式气氛保护熔铸装置，包括炉体、炉盖和结晶器，其特征在于塞棒竖直穿过炉盖插入炉膛中，在炉盖上装有塞棒升降驱动机构，所述升降驱动机构包括齿轮和操作手柄，齿轮通过轴承座安装在炉盖上，操作手柄与齿轮的旋转轴相连，塞棒的顶部设有齿条，齿轮与齿条相配，在钳埚的底部设置有下浇口，齿轮传动控制塞棒上下升降使下浇口连通或闭合，下浇口下方衔接有浸入式导流管，浸入式导流管的下方安装有结晶器，并且浸入式导流管伸入结晶器中。进一步地，上述的塞棒式气氛保护熔铸装置，其特征在于所述炉盖设有一个进气口、一个观察窗和一个加料口，并配有冷却机构。更进一步地，上述的塞棒式气氛保护熔铸装置，其特征在于在浸入式导流管和结晶器的外围设有气体保护罩。本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在本实用新型塞棒式气氛保护熔铸装置，炉内塞棒采用上置式安装于炉盖，以齿轮传动方式控制塞棒上下升降，熔炼过程中阻止金属熔体下流，铸造过程起到控制流量的作用，炉底安装浸入式导流管连接结晶器，使铸造过程全部在气氛保护下进行。本实用新型设备能在气氛保护下实现非真空制备Cu-Cr-Zr合金，实现对Zr元素熔炼过程的保护，获得Zr含量达标的合金锭。明显优化了现有技术设备的结构，其结构非常简洁，制作简单，大大增加了安全性，有效解决了Cu-Cr-Zr合金非真空熔铸困难的问题，广泛适合于各种易氧化金属及合金熔炼与铸造过程需要气氛保护的制备。以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:图l:本实用新型装置的结构示意图；图2:炉盖的结构示意图；图3:塞棒的结构示意图。图中各附图标记的含义见下表附图标记含义附图标记含义附图标记含义1炉体2操作手柄3齿轮4齿条炉盖6进气口了炉膛8塞棒9感应加热器10坩埚11下浇口12浸入式导流管13保护罩14玻璃观察窗15结晶器16引锭头17加料口18卡槽19观察窗具体实施方式本实用新型在设备炉体内部配置一根竖直方向的塞棒，塞棒的底部与下浇口相连，塞棒的上端设有调节机构，调节机构通过齿轮来调节塞棒的上下位置，控制熔炼过程中金属熔体下流，铸造过程起到控制流量的作用。将炉底结晶器与炉底分开，通过浸入式导流管相连，浸入式导流管长度达到可以伸入结晶器，铸造过程导流管底部浸入结晶器液面以下。在结晶器上安装气体保护罩，使铸造过程始终在气体保护下进行。如图13所示，塞棒式气氛保护熔铸装置，包括炉体l、炉盖5和结晶器15，炉体1带有感应加热器9，对熔炼过程提供能量，炉体内部设有坩埚10，易氧化金属及合金在坩埚10中进行熔炼，炉盖5设有一个进气口6、一个观察窗19和一个加料口17，并配有冷却机构，塞棒8竖直穿过炉盖5插入炉膛7中，塞棒8顶部与炉盖5的配合呈卡槽式结构18，在炉盖上装有塞棒升降驱动机构，升降驱动机构包括齿轮3和操作手柄2，齿轮3通过轴承座安装在炉盖5上，操作手柄2与齿轮的旋转轴相连，塞棒的顶部设有齿条4，齿轮3与齿条4相配，在坩埚IO的底部设置有下浇口11，齿轮3传动控制塞棒8上下升降使下浇口ll连通或闭合，对于塞棒8的上下位置进行调节，阻止或限制熔炼过程中金属熔体下流。下浇口11下方衔接有浸入式导流管12，浸入式导流管12的下方安装有结晶器15，并且浸入式导流管12伸入结晶器15中，结晶器15下方设有引锭头16;在浸入式导流管12和结晶器15的外围安装有气体保护罩13，并开有玻璃观察窗14。塞棒式气氛保护熔铸装置具体应用时，先分别按表1取工业电解铜、铜铬中间合金、锆丝等原料从炉盖的加料口17加入，其详细过程为①安装炉内塞棒8:清理炉体后，关闭炉盖5，插入并固定塞棒8，连接炉盖上的塞棒升降机构，通过塞棒升降机构对塞棒施加预应力，确保下浇口ll在装料和炉体升温熔炼过程始终保持闭合状态；②装料、通入保护气体将按比例配好的炉料放入炉中，装料完毕后，关闭好加料口17，通入保护气，准备升温；③升温熔炼按照Cu-Cr-Zr合金熔炼的要求，送电、升温至1300°C使合金完全熔化；④调整温度铸造待完全熔化后，进行精炼、除气与微合金化过程后调整熔体温度到铸造温度11501250'C准备铸造，铸造前调整好结晶器15位置，通过塞棒升降机构控制熔体流量，达到铸造要求，保持好这种状态直至铸造结束。本实用新型设备在气氛保护下熔炼，可以很好的保护易氧化金属元素，实施例各元素的熔损率见表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>综上所述，本实用新型在炉盖安装了一个塞棒升降机构，通过齿轮传动控制塞棒升降实现下浇口的连通与闭合，达到烙炼过程中阻止金属熔体下流，在铸造过程中起到控制流量的作用。浸入式导流管的长度达到可以伸入结晶器，铸造过程导流管底部浸入结晶器液面以下。在结晶器上安装气体保护罩，使铸造过程始终在气体保护下进行。能在气氛保护下实现非真空制备Cu-Cr-Zr合金，实现对Zr元素熔炼过程的保护，获得Zr含量达标的合金锭。广泛适合于各种易氧化金属及合金熔炼与铸造过程需要气氛保护的制备。以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。权利要求1.塞棒式气氛保护熔铸装置，包括炉体(1)、炉盖(5)和结晶器(15)，其特征在于塞棒(8)竖直穿过炉盖(5)插入炉膛(7)中，在炉盖上装有塞棒升降驱动机构，所述升降驱动机构包括齿轮(3)和操作手柄(2)，齿轮(3)通过轴承座安装在炉盖(5)上，操作手柄(2)与齿轮的旋转轴相连，塞棒的顶部设有齿条(4)，齿轮(3)与齿条(4)相配，在坩埚(10)的底部设置有下浇口(11)，齿轮(3)传动控制塞棒(8)上下升降使下浇口(11)连通或闭合，下浇口(11)下方衔接有浸入式导流管(12)，浸入式导流管(12)的下方安装有结晶器(15)，并且浸入式导流管(12)伸入结晶器(15)中。2.根据权利要求1所述的塞棒式气氛保护熔铸装置，其特征在于所述炉盖(5)设有一个进气口(6)、一个观察窗(19)和一个加料口(17)，并配有冷却机构。3.根据权利要求1所述的塞棒式气氛保护熔铸装置，其特征在于在浸入式导流管(12)和结晶器(15)的外围设有气体保护罩。专利摘要本实用新型涉及塞棒式气氛保护熔铸装置，包括炉体、炉盖和结晶器，塞棒竖直穿过炉盖插入炉膛中，在炉盖上装有塞棒升降驱动机构，齿轮通过轴承座安装在炉盖上，操作手柄与齿轮的旋转轴相连，塞棒的顶部设有齿条，齿轮与齿条相配，在坩埚的底部设置有下浇口，下浇口下方衔接有浸入式导流管，浸入式导流管的下方安装有结晶器，并且浸入式导流管伸入结晶器中。以齿轮传动方式控制塞棒上下升降，熔炼过程中阻止金属熔体下流，铸造过程起到控制流量的作用，炉底安装浸入式导流管连接结晶器，使铸造过程全部在气氛保护下进行。明显优化了现有技术设备的结构，大大增加了安全性，适合于各种易氧化金属及合金熔炼与铸造过程需要气氛保护的制备。文档编号B22D23/00GK201120464SQ20072004486公开日2008年9月24日申请日期2007年11月12日优先权日2007年11月12日发明者向朝建,慕思国,曹兴民,朱永兵,李华清,杨春秀,郭富安申请人:苏州有色金属研究院有限公司