一种银合金的连续化真空铸锭设备及铸锭方法

文档序号:9655995阅读:412来源:国知局
一种银合金的连续化真空铸锭设备及铸锭方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属铸造技术领域,具体涉及一种银合金的连续化真空铸锭设备及铸锭方法。
【背景技术】
[0002]在一般的工业生产中,多数在非真空状态下进行熔炼,银在熔融状态下会大量吸收氧,在熔融状态下,银可以溶解超过其自身体积21倍的氧,银的这个性质给熔炼和铸造带来了困难,它使得银合金在高温下容易挥发或者从高温冷却过程中因产生喷溅,从而造成大量损耗,而且在熔炼过程中,容易渗入其它杂质元素,最后熔炼出来的银锭缺陷多,质量差。
[0003]为了解决上述技术问题,一般采用真空进行银合金的铸造,现有技术有一种银合金真空铸锭设备,包括真空腔体,所述真空腔体设置有抽气阀,所述真空腔体内设置有石墨坩祸,所述石墨坩祸的锅壁环绕设置有感应线圈,所述石墨坩祸的锅底设置有液态银出液口,所述液态银出液口处设置有控制液态银出液口打开、闭合的第一控制阀,所述石墨坩祸的底部设置有铸锭成型组件,铸锭成型组件的下方设置有将银锭从铸锭成型组件内取出的夹取装置,该发明在真空状态下对银合金进行熔炼,有效防止银合金发生氧化反应,减少银合金在高温下熔炼产生的损耗,防止其它杂质元素的渗入,保证最后熔炼出来的银锭质量。
[0004]但是,以上的技术,由于通过将银锭铸造成型后,再通过夹取装置夹出,这样不能实现连续操作,使其只能进行小规模生产,不能进行连续化大规模生产,限制了其产业化前景。

【发明内容】

[0005]针对现有技术存在上述技术问题,本发明提供一种银合金的连续化真空铸锭设备及铸锭方法,该设备结构简单,方便操作,可实现银合金的连续化真空铸造,该铸锭方法可实现在真空的环境下连续铸造银合金,操作过程简单易实现。
[0006]为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
提供一种银合金的连续化真空铸锭设备,包括真空腔体和结晶器,所述真空腔体内设置有坩祸,所述坩祸的锅壁设置有加热装置,所述坩祸的锅底设置有液态银出液口,所述液态银出液口与所述结晶器连通,所述结晶器的外围设有冷却装置,所述液态银出液口处设置有用于牵引液态银到结晶器以及将结晶器中成型的固态银牵引出去的牵引装置,所述牵引装置位于所述结晶器内,并且能够在结晶器内上下移动。
[0007]所述真空腔体设为真空度不大于6.67X10 3Pa的真空腔体。
[0008]所述加热装置设为输入电压是380V、输入电流是160A、频率是50Hz、控制电压是220V、输出电压是250V、输出电流是2400A、工作频率为1000Hz至2500Hz以及额定功率是160KW的IGBT中频电源,所述IGBT中频电源包括加热线圈,所述加热线圈环绕在所述坩祸的锅壁。
[0009]所述冷却装置设为水冷却装置,所述水冷却装置设为冷却水温度是22至27°C、水流量是14至16m3/h、冷却水的水压力是0.15至0.4MPa、冷却水的PH值时7.0至8.5、冷却水的固体悬浮物不大于100mg/L,冷却水的总硬度不大于10mg/L,冷却水的电导率是不大于500 μ S/cm的水冷却装置。
[0010]所述冷却水温度是25°C、水流量是15m3/h、冷却水的水压力是0.25MPa、冷却水的PH值时7.5、冷却水的固体悬浮物是10mg/L,冷却水的总硬度是5mg/L,冷却水的电导率是250 μ S/cm的水冷却装置。
[0011]所述结晶器设为结晶温度是60至300°C的结晶器。
[0012]所述牵引装置包括牵引模、牵引杆、隔热连接器、连接头和动力机构,所述牵引模设于所述坩祸的液态银出液口,所述牵引杆与所述牵引模连接,所述隔热连接器的一端固定于所述牵引杆,所述隔热连接器的另一端连接于连接头,所述动力机构与所述连接头连接。
[0013]所述牵引装置还包括密封法兰,所述密封法兰固定于所述连接头与动力机构之间。
[0014]所述牵引膜为石墨牵引膜。
[0015]所述银合金的连续化真空铸造设备还设有温度传感器,所述坩祸的靠近液态银出液口的锅壁设有凹槽,所述凹槽位于相邻的两根加热线圈之间,所述温度传感器置于所述凹槽,所述温度传感器连接有高温导线,所述高温导线从所述真空腔体伸出。
[0016]一种银合金的连续化真空铸锭方法,其操作步骤如下,
银锭在真空腔体内受加热装置加热进行充分熔化为液态银,
动力机构经连接头、牵引杆带动牵引模下移至结晶器,动力机构的牵引速度为10至200mm/分钟,动力机构往复向外牵引,即向外牵引A距离,又往回退B距离,如此不断重复,其中,A大于B,
牵引模中的液态银进入结晶器就在冷却装置的作用下凝固,根据结晶器的形状成型,
成型的固态银继续被往外牵引,液态银不断地在固态银上成型。
[0017]本发明的有益效果:
本发明的一种银合金的连续化真空铸锭设备,包括真空腔体和结晶器,所述真空腔体内设置有坩祸,所述坩祸的锅壁设置有加热装置,所述坩祸的锅底设置有液态银出液口,所述液态银出液口与所述结晶器连通,所述结晶器的外围设有冷却装置,所述液态银出液口处设置有用于牵引液态银到结晶器以及将结晶器中成型的固态银牵引出去的牵引装置,所述牵引装置位于所述结晶器内,并且能够在结晶器内上下移动,结构简单,方便操作,实现银合金的连续化真空铸造,其铸锭方法是:将银板放入坩祸,利用加热装置将银板熔化为液态银,接着位于坩祸锅底的液态银出液口处的牵引装置开始往外牵引,令液态银进入结晶器,液态银在冷却装置的作用下迅速凝固,牵引装置将结晶器内已经凝固的固态银继续往外牵引,使得液态银边凝固边被牵引出去,进而实现银合金的连续化真空铸造,提高银合金的铸造效率,有利于连续化大规模生产银合金,该操作方法简单易实现。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的一种银合金的连续化真空铸锭设备的结构示意图。
[0019]图2为图1中的A处的放大示意图。
[0020]附图标记:
真空腔体1 ;
抽气阀2 ;
石墨坩祸3 ;
密封保护水套32 ;
感应线圈4 ;
结晶器5、密封法兰52、冷凝器53 ;
喷淋水口 6 ;
牵引杆71、连接头72、导向杆73、导向板74、牵引模75、隔热连接器76 ;
冷却装置8。
【具体实施方式】
[0021]以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
[0022]实施例1。
[0023]本实施例的一种银合金的连续化真空铸锭设备如图1和图2所示,包括真空腔体1和结晶器5,真空腔体1内设置有石墨坩祸3,石墨坩祸3的锅壁设置有加热装置,石墨坩祸3的锅底设置有液态银出液口,液态银出液口与结晶器5连通,结晶器5的外围设有冷却装置8,液态银出液口处设置有用于牵引液态银到结晶器以及将结晶器中成型的固态银牵引出去的牵引装置,牵引装置位于结晶器5内,并且能够在结晶器5内上下移动。
[0024]该设备结构简单,方便操作。
[0025]本实施例的工作原理是:
每次将四块尺寸为长300mm,宽150mm,厚20mm的银板放入石墨;t甘祸3,抽气阀2将真空腔体1内的空气抽走,利用加热装置将银锭熔化为1200°C至1400°C的液态银,接着位于石墨坩祸3锅底的液态银出液口处的牵引装置开始往外牵引,令液态银进入结晶器5,液态银在冷却装置8的作用下迅速凝固,牵引装置将结晶器5内已经凝固的固态银继续往外牵弓丨,使得液态银边凝固边被牵引出去,进而实现银合金的连续化真空铸造,提高银合金的铸造效率,有利于连续化大规模生产银合金。
[0026]其中,固态银为直径在20至200mm的银锭,比较适合的是生产直径为50至150mm的银锭,最优的是生产直径为100_的银锭,其从结晶效果,牵引效果等方面来讲都是最优的。
[0027]在真空状态下对银合金进行熔炼,有效防止银合金发生氧化反应,减少银合金在高温下熔炼产生的损耗,防止其它杂质元素的渗入,保证最后熔炼出来的银锭质量。
[0028]石墨i甘祸3具有超强的耐尚温性能。
[0029]针对银合金的铸造,为了使得银锭的熔化速度快,以提高生产效率,特别针对银合金的特性提出了一套铸造时要控制的参数,具体如下:
真空腔体1设为真空度不大于6.67X10 3Pa的真空腔体1。
[0030]加热装置设为输入电压是380V、输入电流是160A、频率是50Hz、控制电压是220V、输出电压是250V、输出电流是2400A、工作频率为1000Hz至2500Hz以及额定功率是160KW的IGBT中频电源,IGBT中频电源包括加热线圈,加热线圈环绕在石墨坩祸3的锅壁。
[0031]冷却装置8设为水冷却装置8,冷却水温度是25°C、水流量是15m3/h、冷却水的水压力是0.25MPa、冷却水的PH值时7.5、冷却
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