[发明专利]一种高纯还原铁真空熔炼垂直连铸生产熔炼纯铁的方法

说明书

本发明公开了一种高纯直接还原铁真空熔炼垂直连铸生产熔炼纯铁的方法，首先使用真空间隙式给料机构，将高纯还原铁从炉盖加入到感应熔炼坩埚中进行熔炼，熔炼后的金属液体达到浇注温度时打开分离环进入熔炼坩埚底部的水冷结晶器，金属液体和导杆头部的牵引头冷凝结晶形成一体，金属液体经结晶器冷却形成铸坯，冷却后的铸坯经过牵引、导杆、导轮、导轨组成的拉坯机构，通过拉—推—停周期性的往复运动，由拉坯机构中的伺服电机及智能控制单元来完成主体的过程控制实现垂直连续铸坯。本发明能够利用低真空感应熔炼技术配合高纯直接还原铁，在低真空下用高纯直接还原铁生产熔炼纯铁棒坯，不存在常规熔炼的合金化问题，降低生产成本，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及真空熔炼和真空铸造技术领域，尤其涉及一种高纯还原铁真空熔炼垂直连铸生产熔炼纯铁的方法。

背景技术

人类社会的不断进步，新型工业，尖端工业，雨后春笋般不断涌现，高温合金、高熵合金、非晶合金、稀土永磁等行业的发展更是日新月异，这些行业有一个共性，那就是需要一种基础性工业原料---熔炼纯铁，这种熔炼纯铁目前只能依靠极少数具备先进大钢铁工业流程的企业来生产，而大钢铁长流程生产熔炼纯铁实属小众，大工业钢铁流程产能大，产品外形尺寸大，为了适应熔炼纯铁的要求，必须进行大量的切割加工后方可进行棒材轧制，这肯定是既不经济也不合理的一种流程。另外，传统的连续铸造模式里有导流槽，滤渣器，中间包等环节，环节越多金属液体和耐火材料的接触就越多，非金属夹杂物也会相应增加，而熔炼纯铁的纯净度随着工业化的进程在不断提升，这就迫切需要一种短流程，低成本，高纯度，专业化熔炼纯铁的工业化新型体系。一种高纯还原铁真空熔炼垂直连铸生产熔炼纯铁的方法，能够利用低真空感应熔炼技术配合高纯直接还原铁，在低真空下用高纯直接还原铁生产熔炼纯铁棒坯，不存在常规熔炼的合金化问题，便于高效的连续性生产，进而有效提升熔炼纯铁的纯净度，降低生产成本，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高纯还原铁真空熔炼垂直连铸生产熔炼纯铁的方法，旨在改善现有工业化熔炼纯铁的生产体系中存在流程较长，生产成本高，纯度低和生产效率低下的问题。

本发明是这样实现的：一种高纯还原铁真空熔炼垂直连铸生产熔炼纯铁的方法，本发明生产熔炼纯铁的原料为高纯直接还原铁，熔炼纯铁的生产步骤如下：

S1、加料，通过真空式给料机将高纯直接还原铁从炉盖的真空布料接口中加入熔炼炉的真空室中；

S2、熔炼，进入真空室中的高纯直接还原铁落入真空室中的感应熔炼坩埚中，通过感应熔炼坩埚中的感应线圈加热熔炼；

S3、铸造，加热熔炼后的金属液体采用垂直连续铸造工艺铸造成型，垂直连铸由结晶器、电磁搅拌、密封装置、牵引装置、引杆、导向轮、导轨组成，结晶器的顶端与感应熔炼坩埚的底部通过密封装置贯通连接，金属液体流入结晶器，在结晶器外部设置的电磁搅拌装置作用下对金属液体进行搅拌，金属液体在结晶器中经过冷却水流过结晶器冷却结晶，冷却后的铸坯经过牵引装置、导杆、导向轮、导轨进入拉坯机构；

S4、拉坯，进入拉坯机构中的铸坯，在控制系统调控驱动机构的驱动速度从而控制拉坯速度，然后拉坯成型的金属铸坯进入压下机构中进行压下，压下后的金属铸坯进入切割机构中；

S5、切割，切割机构采用等离子自动切割装置在红外定尺71的辅助下保证铸坯长度的精确切割；

S6、收料，切割完成的铸坯在重力作用下落入切割机构底部的坯罐坯车中进行收集。

进一步的，炉盖的真空布料接口处密封安装的真空式给料机采用的是真空间隙式给料机。