專利名稱：一種鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，用于鋅冶煉領域陰極鋅及鋅合金錠的熔鑄，屬于冶金機械技術領域。
背景技術：
鋅及鋅合金的熔鑄是在熔化設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，隨著熱浸鍍鋅行業(yè)的快速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)對鋅錠尤其是大鋅錠或合金錠的需求量逐漸增加。傳統(tǒng)標準鋅錠的機械化或半自動化熔鑄生產(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有出液口的坩堝或中間包內(nèi)，液態(tài)金屬經(jīng)坩堝底部或中間包的出液口進入流槽，然后從流槽的末端直接注入鋅錠模中，再經(jīng)打渣處理后結晶成錠；這時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至下一個熔鑄模位置，熔化爐傾注，開始下一個熔鑄模的澆注。這種傳統(tǒng)的熔鑄工藝中鋅及 鋅合金液的澆注為液面上傾注，且處于與空氣接觸的敞開系統(tǒng)，液態(tài)金屬注入錠模時將會卷入大量的空氣，導致鑄模中的浮渣量增加，影響陰極鋅的直收率；甚至在鑄錠中產(chǎn)生縮孔和夾層，嚴重影響鑄錠質(zhì)量。中國專利(授權公告號CN 201537696 U)中發(fā)明了一種澆包，它結構簡單，包括包嘴和手柄，該澆包的包嘴較長，可以伸到鑄模的底部，對實現(xiàn)鑄錠自下至上的順序凝固起到一定作用，避免了澆注過程中高溫液態(tài)金屬的飛濺，可明顯消除鑄錠的卷氣卷渣現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的合格率。但此實用新型的澆包采用手工澆注，只適合于小型鑄錠或鑄件的小批量或單件澆鑄，不適合于大型鑄錠或大批量澆鑄生產(chǎn)。中國專利(公開號CN 101433955 A)中發(fā)明了一種鋅基合金錠的澆鑄方法及裝置，其主要發(fā)明內(nèi)容是澆鑄后立即采用噴淋裝置對鑄模中金屬錠的上表面進行噴淋冷卻，加速液態(tài)金屬的冷卻結晶，避免產(chǎn)生縮孔?；诮饘俚慕Y晶原理，此發(fā)明內(nèi)容對于重量較小的標準鋅及鋅合金錠的熔鑄生產(chǎn)過程可以起到一定的加速凝固作用；但對于重量較大的大鋅錠或特殊要求的一定規(guī)格的鋅及鋅合金錠，若采用此發(fā)明內(nèi)容極易在鑄錠內(nèi)部產(chǎn)生縮孔，造成質(zhì)量缺陷，甚至發(fā)生鑄錠二次重熔過程的放炮現(xiàn)象而影響人員和設備的安全。所以，此發(fā)明內(nèi)容不能從根本上解決鋅及鋅合金熔鑄過程的質(zhì)量缺陷問題。中國專利(授權公告號CN 2590705 Y)中發(fā)明了大重量金屬錠鑄型的保溫裝置，它包括上蓋板、側蓋板、熱輻射板、環(huán)形燃燒器等，澆注后通過保溫裝置中的可燃氣體燃燒向鋅液表面提供熱量，以保證鋅液中心部位優(yōu)先于鋅液表面冷卻結晶，從而提高鑄錠的外觀質(zhì)量。但該實用新型涉及的保溫裝置組成復雜，操作不方便，難以適用于大規(guī)模生產(chǎn)。中國專利(授權公告號CN 201086126 Y)中發(fā)明了鋅液石墨勺定容澆鑄裝置，該裝置包括相連的上部曲線軌和下部直線軌、可在軌道上運行的小車以及安裝在小車的石墨勺，在小車運動過程中可保證石墨勺探入鋅池定量S出鋅液，然后運行到鑄模處定量澆注而得到鋅錠。該實用新型涉及的定容澆鑄裝置雖可以實現(xiàn)定量澆鑄，但其仍屬于液面上澆注，不能有效防止鋅液的氧化以及澆注過程的卷氣生渣等缺陷，且該實用新型所涉及的裝置及石墨勺生產(chǎn)效率低，不能滿足大重量鋅及鋅合金錠的生產(chǎn)，也難以滿足標準小錠的大規(guī)模生產(chǎn)。為此，研究一種新型熔鑄用鑄模系統(tǒng)實現(xiàn)液面下澆注，避免澆注過程的空氣卷入，明顯降低液態(tài)金屬的氧化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，將是鋅冶煉領域技術人員亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，用于鋅冶煉領域陰極鋅及鋅合金錠的熔鑄，減少鋅及鋅合金液澆注過程的氧化，提高鑄錠的質(zhì)量。本實用新型的技術方案是鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，包括鑄模1，連接并支撐鑄模I的液壓支柱2，連接并固定液壓支柱2的基座3，安裝于基座3下方的輥輪4，驅動液壓支柱2工作的液壓傳動系統(tǒng)。 所述液壓支柱2的數(shù)量為4個，分別固定在基座3四個端角的上面。輥輪4的數(shù)量為4個，分別安裝于基座3四個端角的下面。所述輥輪4與澆注系統(tǒng)的軌道5相配合，支撐整個鑄模系統(tǒng)在軌道5上運行；鑄模系統(tǒng)同側的兩輥輪4在同一直線上。所述液壓傳動系統(tǒng)為包括油缸、油泵M2、單向電磁閥T和油管的普通液壓系統(tǒng)，油泵M2設于液壓支柱2進油路中，單向電磁閥T設于液壓支柱2回油路中。油泵M2和單向電磁閥T均為普通市售產(chǎn)品，通過控制液壓傳動系統(tǒng)，驅動液壓支柱2工作，從而帶動鑄模上、下移動。本裝置用于澆注時，澆注系統(tǒng)的澆注彎頭6伸向鑄模系統(tǒng)的鑄模I內(nèi)，鑄模I在液壓支柱I的驅動下上升到最上端的初始澆注位置，然后將液態(tài)金屬經(jīng)澆注彎頭6澆入鑄模I內(nèi)；澆注過程中，通過澆注彎頭6上的感應探頭7探測鑄模I內(nèi)液體金屬液面的上升情況，將探測信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)控制系統(tǒng)判斷并根據(jù)金屬液面的上升距離后，通過執(zhí)行電路自動控制液壓支柱2向下運動，從而帶動鑄模I的下移，使鑄模I內(nèi)金屬液面與澆注彎頭6的出口之間保持適當?shù)木嚯x，使鋅及鋅合金熔體在澆注時始終處于液面下澆注，從而在保證在不影響鑄模凝固的前提下，避免澆注過程中高溫液態(tài)金屬的飛濺和鑄錠的卷氣卷渣現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的合格率。澆注結束后，感應探頭7暫停工作，控制系統(tǒng)將信息反饋至流槽或中間包等澆注前工序停止?jié)沧?，鑄模系統(tǒng)依靠輥輪4在軌道5上移出澆注位置，下一個鑄模系統(tǒng)依靠輥輪4移入澆注位置，開始下一個鑄錠的澆注。本裝置具有以下優(yōu)點I、可控制澆注過程中鑄模內(nèi)金屬液面與澆注口之間的距離，使金屬液從液面下進入鑄模，從而避免澆注過程中高溫液態(tài)金屬的飛濺，減少鑄錠卷氣卷渣現(xiàn)象，降低產(chǎn)品氣孔，提聞廣品合格率；2、結構簡單、使用方便，可改善工人操作環(huán)境，便于實現(xiàn)機械化自動作業(yè)。


圖I為本實用新型主視示意圖；圖2為本實用新型側視示意圖；圖3為本實用新型實施例澆注系統(tǒng)控制電路原理框圖。[0018]圖中1-鑄模；2_液壓支柱；3-基座；4-輥輪；5-軌道；6_澆注系統(tǒng)的澆注彎頭；7-澆注系統(tǒng)的感應探頭；M2-油泵；T-單向電磁閥。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的闡述，但本實用新型的保護范圍不限于所述內(nèi)容。參見圖1、2，本鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，包括鑄模1，連接并支撐鑄模I的液壓支柱2，連接并固定液壓支柱2的基座3，安裝于基座3下方四個角上的兩對輥輪4，支撐輥輪4運行的軌道5，驅動液壓支柱2工作的液壓傳動系統(tǒng)。液壓支柱2的數(shù)量為4個，分別固定在基座3四個端角的上面；輥輪4的數(shù)量為4個，分別安裝于基座3四個端角的下面，同側的兩輥輪4在同一直線上；輥輪4與澆注系統(tǒng)的軌道5相配合，支撐整個鑄模系統(tǒng)在軌道5上運行。液壓傳動系統(tǒng)為包括油缸、油泵M2、單向電磁閥T和油管的普通液壓系統(tǒng)，油 泵M2設于液壓支柱2進油路中，單向電磁閥T設于液壓支柱2回油路中。油泵M2和單向電磁閥T均采用普通市售產(chǎn)品，通過控制液壓傳動系統(tǒng)，驅動液壓支柱2工作，從而帶動鑄模上、下移動。液壓傳動系統(tǒng)的工作通過油泵M2和單向電磁閥T實現(xiàn)，油泵M2和單向電磁閥T的動作則通過澆注系統(tǒng)的控制電路進行控制。參見圖3，澆注系統(tǒng)的控制電路可采用普通信號采集與液壓控制電路，包括距離感應探頭、A/D轉換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、D/A轉換模塊和執(zhí)行電路，A/D轉換模塊入端與感應探頭相連、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轉換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊出端相連、出端與油泵M2和單向電磁閥T電源線相連。
權利要求1.一種鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，其特征在于包括鑄模(1)，連接并支撐鑄模(I)的液壓支柱(2)，連接并固定液壓支柱(2)的基座(3)，安裝于基座(3)下方的輥輪(4)，以及驅動液壓支柱(2)工作的液壓傳動系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，其特征在于液壓支柱(2)的數(shù)量為4個，分別固定在基座(3)四個端角的上面。
3.根據(jù)權利要求I所述的鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，其特征在于輥輪(4)的數(shù)量為4個，分別安裝于基座(3)四個端角的下面。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，其特征在于輥輪(4)與澆注系統(tǒng)的軌道相配合，同側的兩輥輪(4)在同一直線上。
專利摘要本實用新型提出一種鋅及鋅合金熔鑄用鑄模系統(tǒng)，屬于冶金機械技術領域。包括鑄模、連接并支撐鑄模的液壓支柱、基座、安裝于基座下方的輥輪、支撐輥輪運行的軌道、澆注彎頭、固定在澆注彎頭上的感應探頭、控制系統(tǒng)。澆注時，澆注系統(tǒng)的澆注彎頭伸向鑄模系統(tǒng)的鑄模內(nèi)，感應探頭根據(jù)金屬液面在鑄模內(nèi)的上升距離反饋至控制系統(tǒng)從而控制金屬液澆注的斷續(xù)；鑄模系統(tǒng)可以在軌道上移動，澆注進行時鑄?？缮舷律?。本裝置可使鋅及鋅合金熔體在澆注時始終處于液面下澆注，明顯降低空氣的卷入進而控制氣孔及氧化渣的形成，具有可降低產(chǎn)品氣孔、卷渣和氧化現(xiàn)象、改善工人操作環(huán)境、產(chǎn)品合格率高等優(yōu)點，便于實現(xiàn)機械化自動作業(yè)。
文檔編號B22D33/02GK202506830SQ201120492239
公開日2012年10月31日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權日2011年12月1日
發(fā)明者何明奕, 王勝民, 田燦明, 荊攀, 趙曉軍 申請人:昆明理工大學