一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统

本实用新型涉及离心铸造生产领域，具体涉及一种基于电磁悬浮熔炼技术的惰性气体保护铜环离心铸造系统。

背景技术：

现有铜环离心铸造技术大多是有分散的离心铸造机与熔炼炉组成。现有工艺方法一般是将铜熔炼与离心浇铸分为两个工序进行。这种工艺安排使得离心浇铸工艺繁琐，生产效率低下。给现代工厂生产效率的提高带来了极大的不便。

在传统铸造时，金属原料集中熔炼，再根据产品重量的要求，加入适量熔融金属进行离心浇铸。由于某些外在客观因素，每模次注入的熔融金属重量不一致，造成产品质量不高。

此外，纯铜熔点在1083.4℃左右，在此温度下，熔炼后的高温液态铜在熔炼炉到离心浇铸机的转运过程中，极易与空气中的氧气发生氧化作用，从而产生杂质，熔融金属纯净度不高，对铸件的质量和性质产生不良影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于电磁悬浮熔炼技术的惰性气体保护铜环离心铸造系统，解决现有离心浇铸中生产效率低，产品质量不高的问题。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其包括：离心机、铜环离心浇铸模具、电磁悬浮熔炼浇铸部。

所述离心机安装于地坑，所述铜环离心浇铸模具安装于离心机转盘之上；所述电磁悬浮熔炼浇铸部由熔炼室与浇铸室组成，两室之间由分隔板分割，所述熔炼室内设电磁悬浮熔炼坩埚，于电磁悬浮熔炼坩埚外壁，包覆有加热线圈，于电磁悬浮熔炼坩埚内设有悬浮态金属球原料，所述浇铸室内设浇铸漏斗。

所述浇铸室顶部设有进料孔，右侧设有惰性气体(氩气、氮气等)进气口；所述浇铸室左侧设有惰性气体出口。

所述浇铸漏斗与浇铸室密闭连接。

所述加热线圈为高频加热线圈。

所述漏斗出料口伸进离心浇铸模具上模。

所述离心浇铸模具由上模、下模组成。

所述离心浇铸模具固定于离心机转盘之上。

本实用新型为实现上述目的所采用的工作原理是：

备好铜料，安装好模具，检查各设备工作状态。

熔炼室送料口打开，加电磁悬浮热线圈通电，将铜料从送料口放入电磁悬浮熔炼坩埚内，关闭熔炼室送料口，通入惰性气体。待铜料加热至熔融状态后，启动离心机，待离心机转速达到预定值后，翻转电磁悬浮熔炼坩埚(同时分隔板开启，熔炼室与浇铸室连通)，熔融铜液经浇铸室内的浇铸漏斗在自身重力作用下流入模具，大部分惰性气体经出气孔流出，部分气体由漏斗口流出，对浇铸过程形成保护，在离心力作用下铜液在模具内成型，完成铜环的离心浇铸。

本实用新型的效果是：

坩埚外层的高频线圈绕组独特，铜料悬浮在坩埚中进行熔炼被熔炼原料与坩埚内壁不接触，解决了污染问题，从而得到纯净的熔融铜液。

熔炼室与浇铸室隔离，熔炼室内通入惰性气体在熔炼过程中保护了铜料，减少了熔炼过程中有害气体与铜料的接触。

电磁悬浮熔炼技术，加热速度快，减少了在熔炼金属阶段所耗费的时间，利于提高生产效率。

铜料按相同重量、大小预先制成从而保证每次熔炼后的熔融金属重量相等，确保每模次生产定量送料，产品标准一致，质量提高。

本实用新型的技术方案，将熔融铜液在惰性气体保护的环境下直接注入离心模具浇铸，避免了熔融铜液由坩埚倒入模具过程中的氧化问题。

附图说明

附图1为本实用新型结构示意图。

所述附图1里面的离心机部分没有画出，只保留离心机转盘。

图中，各部分名称为：1.坩埚；2.分隔板；3.浇铸室出气口；4.浇铸室与熔炼室外壳；5.送料口；6.铜料；7.熔炼室进气口；8.高频加热线圈；9.浇铸漏斗；10.上模；11.模具固定钩；12.下模；13.离心机转盘。

具体实施方式

本实用新型是一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其包括：离心机、铜环离心浇铸模具、电磁悬浮熔炼浇铸部。各构件具体为：1.坩埚；2.分隔板；3.浇铸室出气口；4.浇铸室与熔炼室外壳；5.送料口；6.铜料；7.熔炼室进气口；8.高频加热线圈；9.浇铸漏斗；10.上模；11.模具固定钩；12.下模；13.离心机转盘等。

本实用新型所述离心机安装于地坑，所述铜环离心浇铸模具安装于离心机转盘(13)之上；所述电磁悬浮熔炼浇铸部由熔炼室与浇铸室组成，两室之间由分隔板(2)分割，所述熔炼室内设电磁悬浮熔炼坩埚(1)，于电磁悬浮熔炼坩埚外壁，包覆有高频加热线圈(8)，于电磁悬浮熔炼坩埚内设有悬浮态铜料原料(6)，所述浇铸室内设浇铸漏斗(9)。

所述浇铸室顶部设有进料孔(5)，右侧设有惰性气体(氩气、氮气等)进气口(7)；所述浇铸室左侧设有惰性气体出口(3)。

本实用新型一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统在工作时，所述熔炼室送料口(5)打开，加电磁悬浮热线圈(8)通电，将铜料从送料口放入电磁悬浮熔炼坩埚(1)内，关闭熔炼室送料口(5)，通入惰性气体。待铜料加热至熔融状态后，启动离心机(13)，待离心机转速达到预定值后，翻转电磁悬浮熔炼坩埚(1)(同时分隔板(2)开启，熔炼室与浇铸室连通)，熔融铜液经浇铸室内的浇铸漏斗(9)在自身重力作用下流入模具(12)，大部分惰性气体经出气孔(3)流出，部分气体由漏斗口流出，对浇铸过程形成保护，在离心力作用下铜液在模具内成型，完成铜环的离心浇铸。

以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非用以局限本实用新型的专利范围，故凡运用本实用新型说明书内容所作的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：在结构上包括离心机、铜环离心浇铸模具、电磁悬浮熔炼浇铸部；所述离心机安装于地坑，所述铜环离心浇铸模具安装于离心机转盘之上；所述电磁悬浮熔炼浇铸部由熔炼室与浇铸室组成，两室之间由分隔板分割；所述熔炼室内设电磁悬浮熔炼坩埚，于电磁悬浮熔炼坩埚外壁，包覆有加热线圈，于电磁悬浮熔炼坩埚内设有悬浮态金属球原料；所述浇铸室内设浇铸漏斗。

2.根据权利要求1所述的电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：所述浇铸室顶部设有进料孔，右侧设有惰性气体进气口；所述浇铸室左侧设有惰性气体出口。

3.根据权利要求1所述的电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：所述浇铸漏斗与浇铸室密闭连接。

4.根据权利要求1所述的电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：所述加热线圈为高频加热线圈。

5.根据权利要求1所述的电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：所述漏斗出料口伸进离心浇铸模具上模。

6.根据权利要求1所述的电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：所述离心浇铸模具由上模、下模组成。

7.根据权利要求1所述的电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其特征在于：所述离心浇铸模具固定于离心机转盘之上。

技术总结
本实用新型公开了一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，具体涉及离心铸造生产领域。一种基于电磁悬浮熔炼技术的铜环离心铸造系统，其包括：离心机、铜环离心浇铸模具、电磁悬浮熔炼浇铸部。本实用新型采用电磁悬浮熔炼技术原料与坩埚内壁不接触，解决了污染问题，从而得到纯净的熔融铜液。熔炼室内通入惰性气体在熔炼过程中保护了铜料，减少了熔炼过程中有害气体与铜料的接触。铜料按相同重量、大小预先制成从而保证每次熔炼后的熔融金属重量相等，确保每模次生产定量送料，产品标准一致，质量提高。

技术研发人员：张龙江;杨靖;李亚娟;王健;张俊尧
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：2020.08.24
技术公布日：2021.04.30