[实用新型]悬挂式铸造高温合金棒材浇铸装置

说明书

本实用新型属于高温合金棒材浇铸装置，主要适用于真空炉或非真空棒材的冶炼浇铸。

现有的高温合金棒材浇铸装置，特别是在中、小型真空冶炼炉中，一般采用下支撑式组装方法，此装置在组装过程中为了防止钢水渗漏，造成浇铸装置的损坏和钢水的浪费，需要把浇铸漏斗---管模---底板三个部件夹紧、固定。在实际生产过程中发现管模发生弯曲现象，导致脱棒非常困难，管模消耗量极大且钢棒弯曲，交货成品外型不能达标，且长度受到了限制。

本实用新型的目的在于提供一种悬挂式铸造高温合金棒材浇铸装置，解决了下支撑组装方式导致的管模弯曲现象，大大减少了管模的消耗量，提高了合金棒材的成材率，降低了生产成本。

基于上述发明目的，本实用新型浇铸装置包括漏斗、管模、框架，特点是它还包括悬挂板、管套，管模上端焊有管套，管模插入悬挂板的对应孔中，并通过管套悬挂在悬挂板上，管模下端用耐火材料封住，封结厚度为10-55mm，管模下端与框架底部的距离为5-50mm，所述悬挂板置于所述漏斗与框架之间，并通过卡件、销钉、楔子与漏斗连接固定。

合金棒材的浇铸装置主要原理为：造成浇钢过程管模产生弯曲的原因在于：管模浇注前后温度变化非常大，金属材料热膨胀系数较高，体积变化大，克服管模在钢水浇入后由于温度升高而引起的体积膨胀是本技术的主要目的。经实际测量室温下长900mm的管模在浇入钢水后，管模外表面温度达到1100℃，此时管模长度延长为914mm，膨胀率为1.6％。下支撑方式浇铸装置由于漏斗、管模、底板三部分夹紧，整体固定住了，管模不能向两端面方向延伸，这样只能向侧面释放应力，导致弯曲现象发生。这种现象是原来下支撑装置不可避免的。而本实用新型专利--悬挂式装置采用浇铸漏斗---管模---悬挂板---支撑架四个部分组装，而非下支撑装置的浇铸漏斗---管模---底板---支撑架四部分，这样就解除了管模与底板的紧固，使得管模下端处于自由状态，在其热膨胀状态下可以自由延伸，因而避免了其产生弯曲现象。

同时为了避免钢水泄漏，采用耐火材料打结的方法，使用特殊耐火材料封住管模下端，封结厚度10-55mm。为了避免可能因管模下端封堵失误，钢水下漏造成事故，重新设计底板结构、底板与管模的配合位置。在底板上按照浇钢漏斗具体位置，对应每一支管模加工成一个5mm深的圆槽，同时确定悬挂板的具体位置，保证管模下端与底板间的距离为5-50mm，这样即使打结的耐火材料从管模中脱落，也能保证有一部分留在管腔中，避免钢水泄漏。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

现有技术下支撑式浇注装置中，为了防止钢水的渗漏，漏斗---管模---底板及框架被紧固成一体，这样管模就没有纵向的伸展空间，待浇入钢水后，其热膨胀的应力只能向侧向释放，导致弯曲现象的产生。而且随着管模的长度增加，其热膨胀的长度也会相应的增加，弯曲现象更为严重。其结果是使得1.25英寸的高温合金棒材的工业化生产不能成为现实。

本实用新型的关键部分为变浇注装置的整体紧固为漏斗---管模紧固，解除了管模与底板之间的夹紧，使得这两者之间预留一定的空间，在管模产生热膨胀时可以向下端自由延伸，这样就避免了生产侧向的弯曲。本实用新型发现了原装置中根本不可避免的产生弯曲的原因，巧妙的使用悬挂方法代替了下支撑的方式，彻底解决了高温合金棒材浇注的限制环节，使得直径1.25英寸、50mm、80mm的各类牌号铸造高温合金生产成本大大降低，实现了大批量工业生产的最终目的。

下面结合附图对本实用新型作一步说明。

图1为现有技术中下支撑式高温合金棒材浇注装置的示意图。

图2为本实用新型悬挂式高温合金棒材浇注装置示意图。

图1中，1为框架，2为管模，5为销钉，6为楔子，7为卡件，8为漏斗，9为底板，10为上盖板。

图2中，1为框架，2为管模，3为管套，4为悬挂板，5为销钉，6为楔子，7为卡件，8为漏斗。

由于图1和图2结构上的区别，使图2所示的本实用新型浇铸装置在实际中应用广泛，实例如下：

1.25英寸713C合金棒主要用于汽油、柴油发动机的增压器，属于现代“环保工业”产品。原使用下支撑式浇注铸装置和真空感应熔炼生产1.25英寸713C合金工艺困难，存在着铸模消耗量大，产品成材率低等缺点，严重阻碍了此合金的批量生产。

本实用新型可以彻底解决上述限制性环节，可生产直径1.25英寸，长度900mm，单炉浇注50-60支，300-500公斤的铸造高温合金棒材，真正做到了工业化的批量生产。如采用大容量真空感应炉生产，单炉可产1-5吨。