真空精密铸造炉、真空精密铸造炉的测温装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种真空精密铸造炉、真空精密铸造炉的测温装置，包括：置于真空精密铸造炉的铸锭室的顶部的通道，沿竖直方向、置于通道内的导杆、与导杆连接的驱动机构、设置于导杆底端的测温热电偶、设置于铸锭室上方的光学温度计；还包括：分别与驱动机构、测温热电偶和光学温度计通讯连接的主控设备，主控设备实时获取测温热电偶测得的第一温度值T

【技术实现步骤摘要】
真空精密铸造炉、真空精密铸造炉的测温装置


[0001]本技术实施例涉及一种真空精密铸造炉，特别涉及一种真空精密铸造炉、真空精密铸造炉的测温装置。

技术介绍

[0002]真空精真空精密铸造炉是在真空气氛条件下利用电磁感应和电流热效应的原理对坩埚中钢坯材料进行加热和凝固的冶炼设备。熔炼出来的钢材可以直接应用于航天、航空、汽车、核电等高端领域，真空精真空精密铸造炉通常采用多腔室结构，主体包括熔炼室、铸锭室、加料室等，其中熔炼室完成金属母材通过感应线圈加热熔化成成份较为纯净的金属溶液的过程；铸锭室会根据熔炼要求的差异安置不同的模具进行金属液体的凝固；对于单晶定向凝固要求的产品，在熔炼室内放置保温坩埚，铸锭室内将预热至一定温度的膜壳通过升降机构送至熔炼室预热至要求温度，在熔炼室中将坩埚中具有一定过热度金属溶液浇注到膜壳中在保温包内维持一定的温度要求，通过拉晶机构实现铸件的定向凝固结晶，单晶结构仅在定向凝固炉基础上在膜壳底部增加一套几何选晶结构即可。熔炼室上端安装有加料及测温室，在熔炼过程中需要在不破坏熔炼室真空的条件下进行加料及对坩埚中金属溶液进行测温。
[0003]熔炼室坩埚内金属溶液的浇注温度在精真空精密铸造炉的冶炼及凝固操作中是一个关键参数，浇注温度越高，则液-固相区的温度梯度越大，保持定向传热的时间就越长，有利于柱状晶的生长，柱状晶带的宽度增加。柱状晶的宽度增加，形成凝固桥的可能性增加，铸坯轴向偏析加重。浇注温度低，能够为金属溶液的结晶提供大量的等轴晶核，较早地阻止柱状晶的生长，使等轴晶加宽。因此扩大等轴晶带最有效的手段是尽可能在所浇钢种的液相线温度进行浇注，因此，准确知道实际的金属溶液熔化后的温度来确定浇注时间对整个生产过程至关重要。
[0004]目前，传统的精真空精密铸造炉内熔炼室的坩埚内金属溶液熔化后，需要检测金属溶液温度以确定浇注时间，则通过卷线盘下放测温热电偶，传统的这种侵入式热电偶通过人眼去判断热电偶插入金属溶液的相对位置，根据一定的插入深度来了解金属溶液温度情况，这种操作效率低下，同时由于冶炼过程中烟气会附着在观察孔，影响视线，无法很好的判断热电偶浸入金属溶液内情况，更坏的情况可能触底损害热电偶等造成难以预料的安全事故等。
[0005]因此，如何提供一种精真空精密铸造炉的测温装置，既满足不同坩埚尺寸时不同金属溶液液面位置又满足相同坩埚内金属溶液高度不同的情况下，快速、精确及高效的完成金属溶液温度测量，则提高坩埚内金属溶液温度的测量准确率及自动化水平成为目前所要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本技术的实施例的目的在于设计了一种真空精密铸造炉、真空精密铸造炉的
测温装置，可快速、精确及高效的满足不同坩埚尺寸时不同金属溶液液面高度，和相同坩埚下不同金属溶液液面高度时，对金属溶液的温度测量需求，解决了无法很好的判断热电偶浸入金属溶液内情况以及金属溶液的温度测量的技术问题。
[0007]为了实现上述目的，本技术的实施例提供了一种真空精密铸造炉的测温装置，包括：
[0008]通道，沿竖直方向，置于所述真空精密铸造炉的铸锭室的顶部，并与所述铸锭室连通；
[0009]导杆，置于所述通道内，并沿竖直方向可插入所述真空精密铸造炉的铸锭室内；
[0010]驱动机构，与所述导杆连接，用于驱动所述导杆沿竖直方向进行运动；
[0011]测温热电偶，设置于所述导杆的底端，用于实时检测所述铸锭室内的温度；
[0012]光学温度计，设置于所述铸锭室的上方，并与所述铸锭室内的所述坩埚之间具有预设的垂直距离；所述光学温度计用于检测所述坩埚内金属溶液的熔炼温度；
[0013]主控设备，分别与所述驱动机构、所述测温热电偶和光学温度计通讯连接，用于实时获取所述测温热电偶测得的第一温度值T
r
和所述光学温度计测得的第二温度值T
g
；
[0014]所述主控设备还用于计算所述测温热电偶下降至不同位置时的所述T
r
和所述T
g
的差值绝对值
△
T
，并根据各所述
△
T
判断所述测温热电偶是否侵入所述坩埚内的金属溶液中，且根据判定结果对所述驱动机构进行控制。
[0015]另外，本技术的实施例还提供了一种如上所述的真空精密铸造炉的测温装置的测温方法，包括如下步骤：
[0016]由所述主控设备设定所述测温热电偶相对于所述坩埚运动的最大行程位置X
u
和最小行程位置X
f
；
[0017]由所述主控设备控制所述驱动机构，驱动所述导杆相对于所述坩埚进行运动，并实时记录所述测温热电偶在各位置时所测得的第一温度值T
r
和所述光学温度计测得的第二温度值T
g
；
[0018]由所述主控设备根据所述测温热电偶在各所述位置时获得的所述T
r
和所述T
g
，计算各所述T
r
和各所述T
g
之间的差值绝对值
△
T
；
[0019]由所述主控设备根据计算得到的各所述
△
T
，判断所述测温热电偶是否侵入所述坩埚内的金属溶液中；
[0020]若所述主控设备判定所述测温热电偶侵入所述坩埚内的金属溶液中后，继续判断所述测温热电偶测得的金属溶液当前的温度值T是否等于预设温度值T
j
；
[0021]若所述主控设备判定所述测温热电偶测得的金属溶液当前的温度值T等于预设温度值T
j
后，测温结束，完成浇铸，并控制所述驱动机构驱动所述导杆上升，使所述测温热电偶停留于所述最小行程位置X
f
；
[0022]若所述主控设备判定所述测温热电偶测得的金属溶液当前的温度值T未等于预设温度值T
j
后，继续判断所述测温热电偶测得的金属溶液当前的温度值T是否大于预设温度值T
j
；
[0023]若所述主控设备判定所述测温热电偶测得的金属溶液当前的温度值T大于预设温度值T
j
后，关闭真空精密铸造炉的熔炼电源，使所述坩埚内的熔炼温度下降，并控制所述驱动机构将所述导杆保持于当前位置；
[0024]待所述测温热电偶测得的金属溶液的当前的温度值T下降至预设温度值T
j
后，完成浇铸，并由所述主控设备控制所述驱动机构驱动所述导杆上升，使所述测温热电偶停留于所述最小行程位置X
f
；
[0025]若所述主控设备判定所述测温热电偶测得的金属溶液当前的温度值T未大于预设温度值T
j
后，提高真空精密铸造炉的熔炼电源的功率，使所述坩埚内的熔炼温度上升，并控制所述驱动机构将所述导杆保持于当前位置；
[0026]待所述测温热电偶测得的金属溶液的当前的温度值上升至预设温度值后，完成浇铸，并由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空精密铸造炉的测温装置，其特征在于，包括：通道，沿竖直方向，置于所述真空精密铸造炉的铸锭室的顶部，并与所述铸锭室连通；导杆，置于所述通道内，并沿竖直方向可插入所述真空精密铸造炉的铸锭室内；驱动机构，与所述导杆连接，用于驱动所述导杆沿竖直方向进行运动；测温热电偶，设置于所述导杆的底端，用于实时检测所述铸锭室内的温度；光学温度计，设置于所述铸锭室的上方，并与所述铸锭室内的坩埚之间具有预设的垂直距离；所述光学温度计用于检测所述坩埚内金属溶液的熔炼温度；主控设备，分别与所述驱动机构、所述测温热电偶和光学温度计通讯连接，用于实时获取所述测温热电偶测得的第一温度值T
r
和所述光学温度计测得的第二温度值T
g
；所述主控设备还用于计算所述测温热电偶下降至不同位置时的所述T
r
和所述T
g
的差值绝对值
△
T
，并根据各所述
△
T
判断所述测温热电偶是否侵入所述坩埚内的金属溶液中，且根据判定结果对所述驱动机构进行控制。2.根据权利要求1所述的真空精密铸造炉的测温装置，其特征在于，所述真空精密铸造炉的测温装置还包括：沿所述竖直方向依次设置的测温上腔室、测温下腔室、插板阀、过渡腔室；其中，所述测温上腔室、所述测温下腔室、所述插板阀和所述过渡腔室依次连通，构成所述通道，所述插板阀还用于截断或导通所述通道。3.根据权利要求2所述的真空精密铸造炉的测温装置，其特征在于，所述真空精密铸造炉的测温装置还包括：设置于所述测温上腔室和所述测温下腔室之间的支撑块；所述支撑块沿所述竖直方向，具有连通所述测温上腔室和所述测温下腔室的第一通孔；所述支撑块沿垂直于所述竖直方向，部分凸出所述测温上腔室，且所述支撑块的凸出部分沿所述竖直方向设有导向柱，所述导向柱朝所述测温上腔室的方向竖直延伸；所述导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢龙飞，吴远庆，蒙玉湘，高杰，
申请(专利权)人：合智熔炼装备上海有限公司，
类型：新型
国别省市：