專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，屬于鋅及鋅合金熔鑄技術(shù)領(lǐng)域，用于鋅冶煉領(lǐng)域陰極鋅及鋅合金錠的熔鋳。
背景技術(shù)：
鋅及鋅合金的熔鑄是在熔化設(shè)備中將陰極鋅片加熱熔化成鋅液或外加合金元素配制成鋅合金液，然后加入適量造渣劑造渣、除渣，最終鑄成鋅或鋅合金錠。近幾年來(lái)，隨著熱浸鍍鋅行業(yè)的快速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)對(duì)鋅錠尤其是大鋅錠或合金錠的需求量逐漸增加。傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)鋅錠的機(jī)械化或半自動(dòng)化熔鑄生產(chǎn)線已難以滿足1000 Kg大錠或其它規(guī)格熱浸鍍用 鋅錠的熔鑄生產(chǎn)。目前，1000 Kg大錠或其它規(guī)格熱浸鍍用鋅錠的熔鑄生產(chǎn)主要是采用間斷澆鑄，即鋅或鋅合金液從熔化爐傾注入底部開(kāi)有出液ロ的坩堝或中間包內(nèi)，液態(tài)金屬經(jīng)坩堝底部或中間包的出液ロ進(jìn)入流槽，然后從流槽的末端直接注入鋅錠模中，再經(jīng)打渣處理后結(jié)晶成錠；這時(shí)熔化爐停止向坩堝或中間包中澆注液態(tài)金屬，流槽及坩堝或中間包旋轉(zhuǎn)至下一個(gè)鑄模位置，熔化爐傾注，開(kāi)始下ー個(gè)鑄模的澆注。這種傳統(tǒng)的熔鑄エ藝中流槽為敞開(kāi)系統(tǒng)，液態(tài)金屬在流槽中通過(guò)時(shí)部分發(fā)生氧化，且將氧化渣帶入熔鑄摸；流槽末端的澆注方式為液面上一定距離的自由澆注，澆注時(shí)液態(tài)金屬進(jìn)入鑄模時(shí)將會(huì)卷入一定量的空氣，導(dǎo)致鑄模中浮渣量增加，影響陰極鋅的直收率。氧化渣的形成及空氣的卷入易造成鑄錠中產(chǎn)生浮渣、夾層；另外，鋅及鋅合金錠的熔鑄為斷續(xù)澆注，操作時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大。中國(guó)專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)CN 101216247A)中實(shí)用新型了一種銅熔鑄用的流槽及流槽和鋳造爐的連結(jié)結(jié)構(gòu)，它由流槽、設(shè)在流槽上的銅液出口、鑄造爐、設(shè)在鑄造爐上的密封蓋板、設(shè)在密封蓋板上的銅液入口以及銅液入口和銅液出口之間的通道組成，此實(shí)用新型中將流槽和熔鑄爐密封相連，實(shí)現(xiàn)了銅液從流槽到熔鑄爐傳輸過(guò)程與空氣隔絕，防止了銅的氧化，有利于提高熔鑄銅產(chǎn)品的純度。但此實(shí)用新型適合于銅以及其它有色金屬的連續(xù)熔煉和熔鋳。若應(yīng)用于銅、鋁、鋅等有色金屬的間斷熔鑄，此流槽及連接結(jié)構(gòu)易造成金屬液在流槽或金屬液入口與出口的通道中凝固而堵塞金屬液的流通，所以此實(shí)用新型內(nèi)容不適合于鋅及鋅合金間斷性的熔鑄。中國(guó)專(zhuān)利(公開(kāi)號(hào)CN 101216248A)中實(shí)用新型了一種用于無(wú)氧銅生產(chǎn)的熔鑄系統(tǒng)。它由熔化爐、鋳造爐以及連結(jié)兩者的流槽組成，流槽外包裹有外殼，外殼和流槽之間有隔熱腔，隔熱腔對(duì)流槽內(nèi)的熔體有保溫作用，可降低流槽的散熱，減少銅液凝固堵塞流槽現(xiàn)象的發(fā)生。但該實(shí)用新型內(nèi)容不適合于鋅及鋅合金大錠的熔鑄生產(chǎn)。為此，研究ー種新型熔鑄用澆注系統(tǒng)減少鋅及鋅合金熔鑄過(guò)程的氧化，改善操作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化熔鑄生產(chǎn)將是鋅冶煉領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)及其使用方法，屬于鋅及鋅合金熔鑄エ藝技術(shù)領(lǐng)域，用于鋅冶煉領(lǐng)域陰極鋅及鋅合金錠的斷續(xù)熔鑄，減少鋅及鋅合金液的氧化，改善工人操作環(huán)境。[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，由封閉流槽2、分別與封閉流槽2兩端密閉連接的底注包I和澆鑄彎頭3、鑄模小車(chē)5、軌道6以及控制系統(tǒng)組成，鑄模小車(chē)5置于軌道6上，澆鑄彎頭3的出端伸入鑄模小車(chē)5上的鑄模中，底注包I的底部設(shè)有帶開(kāi)關(guān)裝置的金屬液出口，封閉流槽2的一端設(shè)有與底注包I底部金屬液出口相連結(jié)的金屬液入口、另一端與澆鑄彎頭3入端連接，封閉流槽2與底注包I和澆鑄彎頭3之間的連接部位由耐火材料密封。所述底注包I底部金屬液出口的開(kāi)閉裝置包括上端與連桿鉸接的立桿、帶動(dòng)立桿上下運(yùn)動(dòng)的連桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于連桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml之間。由電機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、連桿和立桿，致使底注包底部出液ロ閉合。所述封閉流槽2包括上內(nèi)襯7及包裹于其上的上半鋼管8、下內(nèi)襯10及包裹于其上的下半鋼管11，上半鋼管8和下半鋼管11的ー側(cè)通過(guò)鉸鏈9鉸接、另ー側(cè)通過(guò)緊固件12壓緊，上內(nèi)襯7和下內(nèi)襯10連接處通過(guò)耐火材料密封，形成封閉式管狀結(jié)構(gòu)。上內(nèi)襯7和 下內(nèi)襯10由普通耐火材料制成，用于密封的耐火材料為普通耐火材料。所述封閉流槽2的上內(nèi)襯7、下內(nèi)襯10和上半鋼管8、下半鋼管11均為形狀一致且上、下対稱(chēng)的半管形，它們的斷面可以為半圓形、或半橢圓形、半方形等，根據(jù)實(shí)際需要具體確定。所述上半鋼管8和下半鋼管11 一側(cè)緊固件12的數(shù)量為2 4個(gè)，并沿溜槽長(zhǎng)度方形均勻分布。緊固件12為螺栓和蝶形螺母等普通緊固件，其具體數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定，保證將上半鋼管5和下半鋼管I壓緊即可。所述澆注彎頭3為內(nèi)壁設(shè)有耐火材料層的鋼管彎頭。所述鑄模小車(chē)5由鑄模13，連接并支撐鑄模13的液壓支柱14，連接并固定液壓支柱14的基座15，安裝于基座15下方的輥輪16，撐輥輪16卡于軌道5上，彎頭澆注ロ 3在鑄模13上方井伸入鑄模內(nèi)。所述液壓支柱14的數(shù)量為4個(gè)，分別固定在基座15四個(gè)端角的上面；輥輪16的數(shù)量為4個(gè)，分別安裝于基座15四個(gè)端角的下面，同側(cè)的輥輪16在同一直線上。所述控制系統(tǒng)包括裝于澆鑄彎頭3外壁上的感應(yīng)探頭4，控制電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml、油泵M2和單向電磁閥T ;油泵M2設(shè)于液壓支柱14進(jìn)油路中，單向電磁閥T設(shè)于液壓支柱14回油路中；控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和執(zhí)行電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊入端與感應(yīng)探頭4相連、出端與數(shù)據(jù)處理模塊入端相連，執(zhí)行電路入端經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊出端相連、出端與分別驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml及油泵M2和單向電磁閥T電源線相連。本系統(tǒng)感應(yīng)探頭4為可探測(cè)距離普的通紅外感應(yīng)探頭，數(shù)據(jù)處理模塊為普通單片機(jī)或小型計(jì)算機(jī)，執(zhí)行電路為普通信號(hào)控制電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、油泵M2和單向電磁閥T均為普通市售產(chǎn)品。本實(shí)用新型的工作原理和過(guò)程是鑄模小車(chē)5可以在軌道6上移動(dòng)，鑄模小車(chē)5中的液壓支柱14可驅(qū)動(dòng)鑄模13上、下升降。澆鑄開(kāi)始時(shí)，在控制系統(tǒng)的控制下，鑄模小車(chē)5在導(dǎo)軌6上移動(dòng)到澆鑄彎頭3下方，鑄模13在液壓支柱14的驅(qū)動(dòng)下上升至小車(chē)上部，使?jié)茶T彎頭3伸入其中。底注包I底部的金屬液出ロ打開(kāi)，鋅及鋅合金熔體即通過(guò)該出ロ進(jìn)入封閉流槽2，然后流經(jīng)封閉流槽2注入鑄模13 ;隨著澆鑄的持續(xù)，鑄模13中的液面上升，鑄模13在液壓支柱14的驅(qū)動(dòng)下隨著液面的上升持續(xù)下降，使?jié)茶T彎頭3的出ロ始終與液面保持一定距離，直至澆鑄完成。當(dāng)感應(yīng)探頭4測(cè)量距離達(dá)到設(shè)置值時(shí)，底注包I底部的金屬液出ロ關(guān)閉，鑄模13繼續(xù)下降到一定位置，鑄模小車(chē)5在軌道6上移出至打渣和冷卻位置，下ー個(gè)鑄模小車(chē)移入澆鑄位置。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I、鋅及鋅合金液體澆鑄時(shí)封閉流槽內(nèi)處于封閉體系，顯著減少鋅及鋅合金液的氧化；2、澆鑄系統(tǒng)中的鑄模小車(chē)及軌道可以使鑄錠的澆注始終處于液面下澆鑄，可明顯 降低空氣的卷入進(jìn)而控制氧化渣的形成；3、可改善工人操作環(huán)境，且容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)控制。


圖I為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型封閉流槽剖視示意圖；圖3為本實(shí)用新型鑄模小車(chē)主視示意圖；圖4為本實(shí)用新型鑄模小車(chē)側(cè)視示意圖；圖5為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)原理框圖。圖中1_底注包；2_封閉流槽；3_澆注彎頭；4_感應(yīng)探頭，5-鑄模小車(chē)；6_軌道；7-上內(nèi)襯；8_上半鋼管；9_鉸鏈；10_下內(nèi)襯；11_下半鋼管；12_緊固件；13_鑄模；14_液壓支柱；15_基座；16_輥輪;M1-驅(qū)動(dòng)電機(jī);M2-油泵；T-單向電磁閥。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于所述內(nèi)容。實(shí)施例I :參件圖1，本鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，由封閉流槽2、分別與封閉流槽2兩端密閉連接的底注包I和澆鑄彎頭3、鑄模小車(chē)5、軌道6以及控制系統(tǒng)組成，鑄模小車(chē)5置于軌道6上，澆鑄彎頭3的出端伸入鑄模小車(chē)5上的鑄模中，底注包I的底部設(shè)有帶開(kāi)關(guān)裝置的金屬液出口，封閉流槽2的一端設(shè)有與底注包I底部金屬液出ロ相連結(jié)的金屬液入口、另一端與澆鑄彎頭3入端連接，封閉流槽2與底注包I和澆鑄彎頭3之間的連接部位由耐火材料密封。底注包I底部金屬液出口的開(kāi)閉裝置包括上端與連桿鉸接的立桿、帶動(dòng)立桿上下運(yùn)動(dòng)的連桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于連桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml之間。澆注彎頭3為內(nèi)壁設(shè)有耐火材料層的鋼管彎頭。參件圖2，封閉流槽2包括上內(nèi)襯7及包裹于其上的上半鋼管8、下內(nèi)襯10及包裹于其上的下半鋼管11，上半鋼管8和下半鋼管11的ー側(cè)通過(guò)鉸鏈9鉸接、另ー側(cè)通過(guò)緊固件12壓緊，上內(nèi)襯7和下內(nèi)襯10連接處通過(guò)耐火材料密封，形成封閉式管狀結(jié)構(gòu)。封閉流槽2的上、下內(nèi)襯7和10，以及上、下半鋼管8和11，均為形狀一致且上、下対稱(chēng)的半圓管形。上內(nèi)襯7和下內(nèi)襯10由普通耐火材料制成，用于密封的耐火材料為普通耐火材料。上半鋼管8和下半鋼管11 一側(cè)沿長(zhǎng)度方形均勻分布有2個(gè)由螺栓和蝶形螺母組成的緊固套件12。參件圖3、4，鑄模小車(chē)5由鑄模13，連接并支撐鑄模13的液壓支柱14，連接并固定液壓支柱14的基座15，安裝于基座15下方的輥輪16，撐輥輪16卡于軌道5上，彎頭澆注ロ 3在鑄模13上方井伸入鑄模內(nèi)。液壓支柱14的數(shù)量為4個(gè)，分別固定在基座15四個(gè)端角的上面；輥輪16的數(shù)量為4個(gè)，分別安裝于基座15四個(gè)端角的下面，同側(cè)的輥輪16在同
一直線上。參件圖5，控制系統(tǒng)包括裝于澆鑄彎頭3外壁上的感應(yīng)探頭4，控制電路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml、油泵M2和單向電磁閥T ;油泵M2設(shè)于液壓支柱14進(jìn)油路中，單向電磁閥T設(shè)于液壓支柱14回油路中；控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和執(zhí)行電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊入端與感應(yīng)探頭4相連、出端與數(shù)據(jù)處理模塊入端相連，執(zhí)行電路入端經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊出端相連、出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml及油泵M2和單向電磁閥T電源線相連。 本裝置的感應(yīng)探頭4為可探測(cè)距離的普通紅外感應(yīng)探頭，數(shù)據(jù)處理模塊為普通單片機(jī)或小型計(jì)算機(jī)，執(zhí)行電路為普通信號(hào)控制電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、油泵M2和單向電磁閥T均為普通市售產(chǎn)品。實(shí)施例2 :參見(jiàn)圖1-5，本鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)與實(shí)施例I相同。封閉流槽2的上、下內(nèi)襯7和10，以及上、下半鋼管8和11，均為形狀一致的半橢圓管形；上半鋼管8和下半鋼管11 一側(cè)沿長(zhǎng)度方形均勻分布有4個(gè)由螺栓和蝶形螺母組成的緊固套件12。實(shí)施例3 :參見(jiàn)圖1-5，本鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)與實(shí)施例I相同。封閉流槽2的上、下內(nèi)襯7和10，以及上、下半鋼管8和11，均為形狀一致的半方管形；上半鋼管8和下半鋼管11 一側(cè)沿長(zhǎng)度方形均勻分布有3個(gè)由螺栓和蝶形螺母組成的緊固套件12。
權(quán)利要求1.ー種鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在干由封閉流槽(2)、分別與封閉流槽(2)兩端密閉連接的底注包(I)和澆鑄彎頭(3)、鑄模小車(chē)(5)、軌道(6)以及控制系統(tǒng)組成，鑄模小車(chē)(5)置于軌道(6)上，澆鑄彎頭(3)的出端伸入鑄模小車(chē)(5)上的鑄模中，底注包(I)的底部設(shè)有帶開(kāi)閉裝置的金屬液出ロ，封閉流槽(2) —端的金屬液入ロ與底注包(I)底部金屬液出ロ相連、另一端與澆鑄彎頭(3 )入端連接，封閉流槽(2 )與底注包(I)和澆鑄彎頭(3 )之間的連接部位由耐火材料密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于底注包(I)底部金屬液出口的開(kāi)閉裝置包括上端與連桿鉸接的立桿、帶動(dòng)立桿上下運(yùn)動(dòng)的連桿、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)于連桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于封閉流槽(2)包括上內(nèi)襯(7)及包裹于其上的上半鋼管(8)、下內(nèi)襯(10)及包裹于其上的下半鋼管(11)，上半鋼管(8)和下半鋼管(11)的ー側(cè)通過(guò)鉸鏈(9)鉸接、另ー側(cè)通過(guò)緊固件(12)壓緊，上內(nèi)襯(7)和下內(nèi)襯(10)連接處通過(guò)耐火材料密封，形成封閉式管狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于封閉流槽(2)的上、下內(nèi)襯(7 ;10)和上、下半鋼管(8 ;11)為形狀一致且上、下対稱(chēng)的半管形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于上半鋼管(8)和下半鋼管(11) 一側(cè)緊固件(12)的數(shù)量為2 4個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于澆注彎頭(3)為內(nèi)壁設(shè)有耐火材料層的鋼管彎頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于鑄模小車(chē)(5)由鑄模(13)，連接并支撐鑄模(13)的液壓支柱(14)，連接并固定液壓支柱(14)的基座(15)，安裝于基座(15)下方的輥輪(16)，輥輪(16)卡于軌道(5)上，彎頭澆注ロ(3)在鑄模(13)上方并可以伸入鑄模內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于鑄模小車(chē)(5)中，液壓支柱(14)的數(shù)量為4個(gè)，分別固定在基座(15)四個(gè)端角的上面；輥輪(16)的數(shù)量為4個(gè)，分別安裝于基座(15)四個(gè)端角的下面，同側(cè)的輥輪(16)在同一直線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，其特征在于控制系統(tǒng)包括裝于澆鑄彎頭(3 )外壁上的感應(yīng)探頭(4)、控制電路、驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml、油泵M2和單向電磁閥T ;油泵M2設(shè)于液壓支柱(14)進(jìn)油路中，單向電磁閥T設(shè)于液壓支柱(14)回油路中；控制電路包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊和執(zhí)行電路，A/D轉(zhuǎn)換模塊入端與感應(yīng)探頭(4)相連、出端與數(shù)據(jù)處理模塊入端相連，執(zhí)行電路入端經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊出端相連、出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ml及油泵M2和單向電磁閥T電源線相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋅及鋅合金熔鑄用澆鑄系統(tǒng)，屬于鋅及鋅合金熔鑄技術(shù)領(lǐng)域。由封閉流槽、與流槽兩端連接的底注包和澆鑄彎頭、鑄模小車(chē)、軌道和控制系統(tǒng)組成，澆鑄彎頭伸入鑄模小車(chē)鑄模中，底注包的底部設(shè)有金屬液出口，流槽一端與底注包底部金屬液出口相連、另一端與澆鑄彎頭入端連接，澆鑄彎頭上設(shè)有感應(yīng)探頭。澆鑄時(shí)澆鑄彎頭伸向鑄模內(nèi)，感應(yīng)探頭探測(cè)金屬液面至感應(yīng)探頭的距離、控制底注包金屬液出口的開(kāi)合，從而控制澆鑄的斷續(xù)和鑄模小車(chē)中鑄模的升降。本實(shí)用新型鋅及鋅合金液體澆鑄時(shí)流槽為封閉體系，可顯著減少鋅及鋅合金液的氧化，澆鑄系統(tǒng)鑄模的升降可使鑄錠的澆注始終處于液面下，明顯降低空氣卷入而控制氧化渣的形成，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)和改善操作環(huán)境。
文檔編號(hào)B22D35/04GK202411392SQ20112049223
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者何明奕, 王勝民, 荊攀, 趙曉軍 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)