一种智能连续铸造系统及连铸方法技术方案

本发明专利技术涉及金属加工技术领域，具体为一种智能连续铸造系统及连铸方法，包括热熔炉，还包括连铸机器人，连铸机器人用于带动安装于其上的结晶器移动，使热熔炉内的金属溶液进入到结晶器内，通过利用臂腕式设置的连铸机器人带动结晶器进行移动，使得结晶器可以在竖直方向移动与水平方向移动进行切换，形成上引连铸与水平连铸的切换，使得一台连铸设备可以同时适用于上引连铸工作与水平连铸工作，解决了现有连铸设备功能单一的技术问题。连铸设备功能单一的技术问题。连铸设备功能单一的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能连续铸造系统及连铸方法


[0001]本专利技术涉及金属加工
，具体为一种智能连续铸造系统及连铸方法。

技术介绍

[0002]金属连铸材料质量对于金属后续加工具有决定意义。尤其对于作为导体常见材料的铜或铜合金来说，纯度以及成分稳定性对最终成品影响巨大。作为导体材料面对的应用场景多种多样，要求连铸技术及装备必须具有灵活可靠的特点。目前工业应用中铜合金无论上引还是水平连铸，炉体和连铸机构均较为笨重，尤其采用熔沟式工频感应加热的炉体需要筑炉、转炉或洗炉等过程，设备笨重，升温慢，设备的产量和灵活性成反比，并且更换不同成分产品时工作效率低，成本高。
[0003]此外，现有的铸造设备只能单一的运用于上引连铸或者是水平连铸，无法达到上引连铸与水平连铸切换运行的目的，且在连铸工作过程中，炉体内的金属液体消耗完后，可以通过上引坩埚内的金属液体继续消耗坩埚内的金属液体，达到无金属液体残留的目的，避免每次连铸工作结束后，金属液体残留，导致坩埚内结垢，需要反复洗炉。
[0004]专利申请号为CN01122700.1的专利技术专利，该专利中公开了一种铜合金上引连铸管坯的生产方法。技术涉及有色金属压延工业
在普通上引连铸炉型基础上进行改进，配套导流装置，采用特制结晶器和电脑自动控制系统，从铸管生产操作方法，过程控制和最终控制方面，很好地解决了上引连铸管的技术难题，可实现上引连铸管坯直接用于位伸管材的目的。
[0005]虽然上述的专利公开了一种铜合金上引连铸管坯的生产方法，但是该专利公开的技术方案，并未解决
技术介绍
中提及的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对以上问题，本专利技术提供了一种智能连续铸造系统及连铸方法，其通过利用臂腕式设置的连铸机器人带动结晶器进行移动，使得结晶器可以在竖直方向移动与水平方向移动进行切换，形成上引连铸与水平连铸的切换，且在连铸区的金属液体消耗后，通过连铸机器人带动用于进行上引连铸的结晶器伸入坩埚内，消耗坩埚内的金属液体，解决每次连铸工作过程中，坩埚内金属液体残留的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能连续铸造系统，包括热熔炉，还包括：连铸机器人，所述连铸机器人用于带动安装于其上的结晶器移动，使热熔炉上连铸区的金属溶液进入到所述结晶器内进行连铸工作，待所述连铸区内的金属液体不满足连铸工作时，所述连铸机器人带动用于上引连铸的结晶器伸入所述热熔炉的坩埚内上引金属液体进行连铸工作。
[0008]作为改进，所述连铸机器人带动用于上引连铸工作的所述结晶器沿竖直方向移动，伸入所述连铸区内进行上引连铸工作。
[0009]作为改进，所述连铸机器人带动用于水平连铸工作的所述结晶器沿水平方向移动进入所述连铸区的水平连铸接口，使所述连铸区内的金属溶液通过水平连铸接口进入到所述结晶器内进行水平连铸工作。
[0010]作为改进，所述连铸机器人为臂腕式，该连铸机器人与所述热熔炉呈分体设置，且该连铸机器人臂腕的一端固定设置，另一端为活动设置的工作端，用于带动所述结晶器沿竖直方向或水平方向移动。
[0011]作为改进，所述连铸机器人的工作端上安装有用于快速拆装、更换所述结晶器的夹持机构及用于牵引所述结晶器冷却后产出的铸杆的牵引机构。
[0012]作为改进，所述热熔炉包括并排设置的加热区及连铸区，所述加热区与所述连铸区的底部通过连通孔连通，且所述加热区的底部设置有坩埚。
[0013]作为改进，所述坩埚呈直筒形设置，该坩埚用于加热其内盛装的金属。
[0014]作为改进，所述坩埚的外壁上绕设有感应加热线圈，该感应加热线圈同步加热所述坩埚、所述加热区及所述连铸区。
[0015]一种基于上述的智能连续铸造系统的上引连铸方法，包括以下步骤：步骤A、金属加热，热熔炉的炉体内放入防氧化覆盖剂，通过感应加热线圈加热坩埚内的金属；步骤B、加料，当坩埚内金属融化后，在坩埚内添加金属原料，使熔融的金属液体进入热熔炉的加热区与连铸区内；步骤C、搅拌，当热熔炉内金属液体到达满足铸造加工高度时，对加热区内的金属液体进行缓慢搅拌；步骤D、上引连铸，连铸机器人的腕臂夹持上引结晶器伸入连铸区，使结晶器处于金属液面下，金属液体通过结晶器上设置的多重过滤装置进入结晶器通过冷却形成铸杆，牵引机构牵引铸杆进行连续上引铸造，收卷系统根据上引速度进行铸杆自动收卷；步骤E、上引余液，热熔炉内的金属液体连铸结束时，连铸机器人的腕臂带动结晶器伸入坩埚内引铸剩余的金属液体。
[0016]一种基于上述的智能连续铸造系统的水平连铸方法，包括以下步骤：步骤A、接口就位，连铸机器人的腕臂夹持结晶器伸入热熔炉上连铸区的水平连铸接口；步骤B、金属加热，热熔炉的炉体内放入防氧化覆盖剂，通过感应加热线圈加热坩埚内的金属；步骤C、加料，当坩埚内金属融化后，在坩埚内添加金属原料，使熔融的金属液体进入热熔炉的加热区与连铸区内；步骤D、搅拌，当热熔炉内金属液体到达满足铸造加工高度时，对加热区内的金属液体进行缓慢搅拌；步骤E、水平连铸，当结晶器处于连铸区内金属液面下方，金属融液通过结晶器上的多重过滤装置进入并冷却形成铸杆，牵引机构牵引铸杆进行连续水平铸造，收卷系统根据铸杆的牵引速度进行铸杆自动收卷；步骤F、上引余液，热熔炉炉体内金属液体水平连铸结束时，夹持机构上安装的用于水平连铸的结晶器更换为用于上引连铸的结晶器，沿竖直方向伸入坩埚内上引连铸剩余
金属液体。
[0017]本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术通过利用臂腕式设置的连铸机器人带动结晶器进行移动，使得结晶器可以在竖直方向移动与水平方向移动进行切换，形成上引连铸与水平连铸的切换，且在连铸区的金属液体消耗后，通过连铸机器人带动用于进行上引连铸的结晶器伸入坩埚内，消耗坩埚内的金属液体，解决每次连铸工作过程中，坩埚内金属液体残留的技术问题；（2）本专利技术通过利用将连铸机器人与热熔炉进行分体设置，使得热熔炉可以进行快速的切换，在进行不同的金属连铸时，通过更换热熔炉与结晶器，就可以达到使用同一台连铸设备进行不同金属的连铸加工工作；（3）本专利技术通过利用对热熔炉进行改进，将传统的坩埚改造为连通加热区与连铸区的连通器，利用坩埚加热熔融金属时，在加热区投入新的金属材料不会对连铸区的金属液体产生任何的拨动，提高了结晶器的连铸加工品质；（4）本专利技术通过在筒形设置的坩埚上缠绕感应加热线圈，利用感应加热线圈的电磁感应加热坩埚的同时，形成一处加热源，对热熔炉体的加热区与连铸区进行同时进行加热，保证了加热区与连铸区内金属液体的温度维持平衡。
[0018]综上所述，本专利技术具有适应性广、功能多样、铸造性能优异等优点，尤其适用于金属加工

附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例一侧视结构意图；图2为本专利技术夹持机构结构示意图；图3为本专利技术实施例二侧视结构示意图；图4为本专利技术实施例三热熔炉结构示意图；图5为本专利技术加热区与连铸区连通孔处放大结构示意图；图6为本专利技术实施例四方法流程示意图；图7为本专利技术实施例五方法流程示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能连续铸造系统，包括热熔炉（1），其特征在于，还包括：连铸机器人（2），所述连铸机器人（2）用于带动安装于其上的结晶器（3）移动，使热熔炉（1）上连铸区（12）的金属溶液进入到所述结晶器（3）内进行连铸工作，待所述连铸区（12）内的金属液体不满足连铸工作时，所述连铸机器人（2）带动用于上引连铸的结晶器（3）伸入所述热熔炉（1）的坩埚（13）内上引金属液体进行连铸工作。2.根据权利要求1中所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述连铸机器人（2）带动用于上引连铸工作的所述结晶器（3）沿竖直方向移动，伸入所述连铸区（12）内进行上引连铸工作。3.根据权利要求1所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述连铸机器人（2）带动用于水平连铸工作的所述结晶器（3）沿水平方向移动进入所述连铸区（12）的水平连铸接口，使所述连铸区（12）内的金属溶液通过水平连铸接口进入到所述结晶器（3）内进行水平连铸工作。4.根据权利要求1所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述连铸机器人（2）为臂腕式，该连铸机器人（2）与所述热熔炉（1）呈分体设置，且该连铸机器人（2）臂腕的一端固定设置，另一端为活动设置的工作端，用于带动所述结晶器（3）沿竖直方向或水平方向移动。5.根据权利要求1所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述连铸机器人（2）的工作端上安装有用于快速拆装、更换所述结晶器（3）的夹持机构（4）及用于牵引所述结晶器（3）冷却后产出的铸杆的牵引机构（5）。6.根据权利要求1所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述热熔炉（1）包括并排设置的加热区（11）及连铸区（12），所述加热区（11）与所述连铸区（12）的底部通过连通孔（10）连通，且所述加热区（11）的底部设置有坩埚（13）。7.根据权利要求6所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述坩埚（13）呈直筒形设置，该坩埚（13）用于加热其内盛装的金属。8.根据权利要求6所述的一种智能连续铸造系统，其特征在于：所述坩埚（13）的外壁上绕设有感应加热线圈（14），该感应加热线圈（14）同步加热所述坩埚（13）、所述加热区（11）及所述连铸区（12...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学斌，朱元涛，杨昭伟，
申请(专利权)人：湖州金钛导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：