本技术涉及钙铝合金熔铸,具体为一种钙铝合金熔铸设备及工艺。
背景技术:
1、在炼钢生产中常用钙铝合金作深脱氧剂,钙铝合金是一种重要的冶炼用合金。目前钙铝合金的制取方法有:掺兑法、熔盐电解法、铝还原氧化钙法三种,铝还原氧化钙法是将氧化钙和金属铝按一定比例混合后在一定温度下,使铝不断还原氧化钙得到金属钙,生成的金属钙和液态铝反应形成稳定的金属化合物,即铝钙合金。铝还原氧化钙法生产铝钙合金,工艺容易,同时原料铝和氧化钙资源丰富,并且对状态没严格要求,生产成本不高,是未来制取铝钙合金的主要方法之一。
2、在公开的中国专利申请中,公开号:cn216790835u,专利名称:一种钙铝合金冶炼装置,虽然,通过向炉体内通入惰性气体氩气,防止氧化钙和金属铝在反应过程中被氧化;通过在炉体内部设置水平搅拌杆和u型刮板,可对炉体内反应液进行搅拌,避免炉体内反应液的残留。在钙铝合金冶炼过程中,该现有技术利用氩气对炉体内部进行填充,以剥离空气,避免空气中氧气使钙铝熔液氧化,由于通入的氩气成本较高,反而增加了钙铝合金熔铸过程中的制造成本。所以为了解决现有技术中存在的在钙铝合金中通入氩气导致制造成本较高的问题,特提出本申请予以解决。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种钙铝合金熔铸设备及工艺,解决了上述背景技术中提出的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种钙铝合金熔铸设备,其安装在建筑构件基础上且用于熔炼钙铝合金,包括熔炉和移动的设置在熔炉上的盖体,还包括真空组件及驱动组件;所述驱动组件用于驱动盖体在熔炉上开合;所述熔炉包括坩埚和炉体,所述坩埚设置在炉体内部且两者之间构成保温腔,所述坩埚采用高纯石墨材料制成,所述坩埚与炉体内底壁固定连接处开设有出料口,所述出料口处安装有泄流组件,所述坩埚的外侧壁上排布设置有电感线圈,所述炉体的内侧壁且位于保温腔内设置有高纯石墨毡;所述盖体包括固定连接在一起的内层盖和外层盖,所述盖体上设置有红外测温仪,所述内层盖与外层盖之间构成气腔,所述盖体与熔炉经封盖后,气腔与保温腔连通,所述内层盖上设置有气流阀,所述真空组件与保温腔连通。
5、可选的,所述保温腔内设置有进电组件,所述进电组件的一端与电感线圈电性连接,所述进电组件的另一端电性连接有中频电源。
6、可选的,所述真空组件包括真空泵,所述真空泵的真空发生端通过输气管与保温腔连通。
7、可选的,所述驱动组件包括第一液压缸,所述第一液压缸的输出轴端固定连接有曲柄,所述曲柄远离第一液压缸的一端与外层盖的外侧壁固定连接。
8、可选的,所述泄流组件包括泄流阀、第二液压缸、曲杆,所述泄流阀采用高纯石墨材料制成,所述曲杆的中部通过固定柱安装在炉体的外侧壁上,所述曲杆的一端与泄流阀固定连接,所述曲杆的另一端铰接有连杆,所述连杆远离曲杆的一端与第二液压缸的输出轴端固定连接。
9、可选的,所述盖体上设置有搅拌组件,所述搅拌组件由搅拌杆及伺服电机组成,所述搅拌杆贯穿盖体,且搅拌杆与盖体转动连接,所述伺服电机的输出轴端与搅拌杆传动连接。
10、可选的,还包括电气工作箱,电气工作箱内设置有控制板,控制板分别与伺服电机、第一液压缸、第二液压缸、真空泵控制连接。
11、一种钙铝合金熔铸工艺,适用于一种钙铝合金熔铸设备,该工艺包括如下步骤:
12、步骤一:称取含钙99以上,粒度在10mm以下的金属钙块63份;称取含铝99.5以上,国标铝锭25份;称取含铝99.5以上,粒度在30mm以下的金属铝块12份;
13、步骤二:确认钙铝合金熔铸设备运行正常,并放入国标铝锭置于坩埚内底部;将其余两种材料,金属钙块和金属铝块预热达一定温度后置于坩埚内,通过电气工作箱控制中频电源启动,电感线圈在中频电源供电后升温;
14、步骤三:中频电源功率调节到150kw升温到约700℃温度,坩埚内的国标铝锭熔化成液体状态,时间约在7分钟;
15、步骤四:将金属钙块、金属铝块慢慢加入液体状态的铝水中,开启伺服电机,伺服电机驱动搅拌杆旋转搅拌加入的金属钙块和金属铝块,熔入铝水中充分接触到铝水温度,让加入的金属钙铁和金属铝块迅速升温、熔解;
16、步骤五:控制电气工作箱,调节加大中频电源功率,使坩埚升温到约840℃温度,伺服电机驱动搅拌杆在不间断的旋转、搅拌,使坩埚内的温度平均升温作用于各种原材料,加快液体变化程度,极大提高钙铝合金的成分均匀性及质量稳定性,充分均匀混合熔融形成钙铝合金熔液;
17、步骤六:通过控制板第二液压缸启动,第二液压缸通过曲杆带动泄流阀打开,钙铝合金熔液流出,钙铝合金熔液通过导流槽流入到钙铝合金锭浇铸装置内,利用钙铝合金锭浇铸装置完成钙铝合金浇铸。
18、(三)有益效果
19、本实用新型提供了一种钙铝合金熔铸设备及工艺,具备以下有益效果:
20、该一种钙铝合金熔铸设备,通过真空组件的设置,使该一种钙铝合金熔铸设备具备了将坩埚及保温腔内处于真空状态的效果,通过利用真空泵抽取保温腔内的空气,而位于坩埚内的空气通过气流阀流动进入到保温腔,从而使坩埚内及保温腔内的空气被排出,从而使坩埚及保温腔内部成真空状态,从而避免使用惰性气体(包括氩气等),达到了避免使用惰性气体减少钙铝合金熔铸成本的目的。
1.一种钙铝合金熔铸设备,其安装在建筑构件基础(11)上且用于熔炼钙铝合金,包括熔炉和移动的设置在熔炉上的盖体,其特征在于:还包括真空组件及驱动组件;所述驱动组件用于驱动盖体在熔炉上开合;所述熔炉包括坩埚(1)和炉体(2),所述坩埚(1)设置在炉体(2)内部且两者之间构成保温腔(17),所述坩埚(1)采用高纯石墨材料制成,所述坩埚(1)与炉体(2)内底壁固定连接处开设有出料口(24),所述出料口(24)处安装有泄流组件,所述坩埚(1)的外侧壁上排布设置有电感线圈(10),所述炉体(2)的内侧壁且位于保温腔(17)内设置有高纯石墨毡;
2.根据权利要求1所述的一种钙铝合金熔铸设备,其特征在于:所述保温腔(17)内设置有进电组件(9),所述进电组件(9)的一端与电感线圈(10)电性连接,所述进电组件(9)的另一端电性连接有中频电源(8)。
3.根据权利要求1所述的一种钙铝合金熔铸设备,其特征在于:所述真空组件包括真空泵(6),所述真空泵(6)的真空发生端通过输气管(7)与保温腔(17)连通。
4.根据权利要求1所述的一种钙铝合金熔铸设备,其特征在于:所述驱动组件包括第一液压缸(19),所述第一液压缸(19)的输出轴端固定连接有曲柄(13),所述曲柄(13)远离第一液压缸(19)的一端与外层盖(4)的外侧壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种钙铝合金熔铸设备,其特征在于:所述泄流组件包括泄流阀(18)、第二液压缸(20)、曲杆(21),所述泄流阀(18)采用高纯石墨材料制成,所述曲杆(21)的中部通过固定柱(23)安装在炉体(2)的外侧壁上,所述曲杆(21)的一端与泄流阀(18)固定连接,所述曲杆(21)的另一端铰接有连杆(22),所述连杆(22)远离曲杆(21)的一端与第二液压缸(20)的输出轴端固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种钙铝合金熔铸设备,其特征在于:所述盖体上设置有搅拌组件,所述搅拌组件由搅拌杆(25)及伺服电机(26)组成,所述搅拌杆(25)贯穿盖体,且搅拌杆(25)与盖体转动连接,所述伺服电机(26)的输出轴端与搅拌杆(25)传动连接。