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,具体涉及一种改善真空感应熔炼钢锭模底部冲刷的装置及方法。
背景技术:
高性能合金真空感应熔炼后需要浇入钢锭模中形成钢锭或电极,其浇注过程为将高温熔液从坩埚直接导入钢锭模,或经中间包并由水口流出后进入钢锭模,在上述过程中,由于熔液的高温,以及较大的流速,导致钢锭模底部冲刷严重,一是导致了底盘的寿命严重缩短,二是易使高性能合金成分控制受到一定程度的影响。
当前的工业实践中为改善高温熔液对底盘的冲刷,往往采用耐火材料制成的底盘砖或耐火涂层,也有采用同钢种地板。这两种方法提高了底盘的寿命,但采用耐火材料会导致钢锭的纯净度劣化,而同钢种底板一是供应难度大,二是成本较高。
技术实现要素:
本发明公开了一种改善真空感应熔炼钢锭模底部冲刷的装置,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,所述熔炼室内设置有坩埚,所述浇铸室中设置有可加热的l型中间包,用于降低浇铸过热度;所述l型中间包上部设置有塞棒装置,所述塞棒装置上端与浇铸室顶部连接,下端为可伸缩的塞棒,所述塞棒装置用于控制初始阶段的浇铸速度和溶液量;所述l型中间包底部设置有螺旋式水口用于减缓高温熔液的下流速度,形成散流,扩大熔液下落至钢锭模底部的面积。
进一步的,所述可加热的l型中间包耐材内部嵌入了电加热装置,所述电加热装置为可电加热的电阻丝。
一种改善真空感应熔炼钢锭模底部冲刷的方法,包括以下几个步骤:
步骤一:采用煤气或天然气烘烤l型中间包,将烘烤过的l型中间包放入浇铸室,并开始抽真空,打开l型中间包加热开关开始加热,当浇铸室真空度与熔炼室真空度相同后开启真空隔离阀,移动l型中间包至浇注位置,降下塞棒装置至浇口处,熔池最高过热度控制在tm+30-50℃。
步骤二:倾动坩埚开始浇注,l型中间包内溶液至高度三分之二时,提升塞棒3-5mm,使高温熔液以低流量和低流速流入螺旋式水口,并经螺旋式水口改变熔液垂直向下的冲击,待钢锭模底部形成覆盖完整的熔池后,继续提升塞棒装置,并逐步实现正常浇铸。
本发明可有效解决钢锭模底部冲刷严重的问题,可有效延长底盘的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明l型中间包结构的放大示意图。
图3是本发明螺旋式水口结构的放大示意图。
具体实施方式
实施例1
参考图1、2和3,高温合金gh4169真空感应熔炼与浇铸,包括以下几个步骤:
步骤一:采用煤气或天然气烘烤l型中间包,将烘烤过的l型中间包1放入浇铸室,并开始抽真空,打开l型中间包1加热开关开始加热。待浇铸室真空度与熔炼室真空度相同后开启真空隔离阀6,移动l型中间包1至浇注位置。降下塞棒装置2至浇口处。熔池最高过热度控制在tm+30℃。
步骤二:倾动坩埚1开始浇注,l型中间包1内溶液至高度三分之二时,提升塞棒3mm,使高温gh4169熔液以低流量和低流速流入螺旋式水口3,并经螺旋式水口3改变熔液垂直向下的冲击,从而实现浇铸初始阶段高温熔液以较低的过热度,以及较小的冲击落向钢锭模4底部,减轻对钢锭模底盘的损失。待钢锭模4底部形成覆盖完整的熔池后,继续提升塞棒装置2,并逐步实现正常浇铸。
实施例2
参考图1、2和3,高温合金gh4169真空感应熔炼与浇铸,包括以下几个步骤:
步骤一:采用煤气或天然气烘烤l型中间包,将烘烤过的l型中间包1放入浇铸室,并开始抽真空,打开l型中间包1加热开关开始加热。待浇铸室真空度与熔炼室真空度相同后开启真空隔离阀6,移动l型中间包1至浇注位置。降下塞棒装置2至浇口处。熔池最高过热度控制在tm+50℃。
步骤二:倾动坩埚1开始浇注,l型中间包1内溶液至高度三分之二时,提升塞棒5mm,使高温gh4169熔液以低流量和低流速流入螺旋式水口3,并经螺旋式水口3改变熔液垂直向下的冲击,从而实现浇铸初始阶段高温熔液以较低的过热度,以及较小的冲击落向钢锭模4底部,减轻对钢锭模底盘的损失。待钢锭模4底部形成覆盖完整的熔池后,继续提升塞棒装置2,并逐步实现正常浇铸。