【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特种冶炼，尤其涉及一种真空感应熔炼炉及真空感应熔炼浇注工艺方法。
技术介绍
1、高温合金已成为航空航天、能源资源、交通运输和重大装备等领域不可或缺的重要结构材料。我国目前高温合金材料每年需求超过2万吨，而我国高温合金材料的年生产量仅为1万吨左右，国内高温合金材料供不应求的现象明显，主要原因之一为生产能力不足。未来10年高温合金材料需求量将超过40万吨，对高温合金的生产能力提出了巨大的需求。于是有感应熔炼制备金属材料的方法，通过交变磁场在金属集肤层内产生焦耳热来加热熔化金属，电磁力同时起到搅拌金属液、促使合金成分均匀的作用。
2、为生产高品质钢，对于真空气感应熔炼(vi m，利用电流在真空中熔化金属)而言，钢的冶炼、铸锭、冷却均在真空室内(如图1所示)进行。对于真空气感应熔炼浇注方式，目前国内大型钢液企业已经具备冶炼(冶炼抽真空)、铸锭(浇注抽真空)、冷却(冷却抽真空)的生产工艺，其在冶炼完成后通过引流槽将钢液注入铸锭模具中，完成浇注。然而考虑操作难度、人力、耗时等多方面因素，对于国内大多数中小型钢铁企业而言，vi m真空感应熔炼结束时基本采用炉内直接浇注的工艺方法(不含单独的浇注抽真空)，即待真空感应熔炼炉内钢水熔炼结束后，通过控制熔炼炉的倾倒角度直接将钢水倒入铸锭模具中。
3、由于vim真空感应熔炼生产的一般为高品质钢，故除对熔炼环境有较为苛刻的要求外，更要求钢液成分组织均匀、致密度高、晶粒尺寸小，因此在这种条件下钢水浇注后的稳定的流场状态对高质量铸锭的形成至关重要。对于vim真空感应熔炼
4、因此，为了解决上述vi m真空感应熔炼直接浇注工作过程中造成的铸锭质量缺陷的状况，经检索，中国专利技术专利号：2015104265608，授权公告日：2017年05月17日，专利技术创造名称：一种底部拔塞式真空感应熔炼浇注控制装置；以及中国技术专利号：2016203812496，授权公告日：2016年09月28日，技术专利名称：一种铝合金和镁合金真空熔炼浇注装置。上述两项技术：通过采用底注式浇注，降低了设备的结构复杂性和熔炼浇注工序的繁琐性。同时，金属熔体的浇注位置准确定位于下方，避免了溶体与铸锭模具壁面的冲刷。此种技术主要是考虑了浇注的复杂性，浇注方式在本质上与倾倒直接浇注并无多大差距，只是采用底注式浇注能够准确定位于下方，可避免直接浇注方式中出现的倾斜角度偏小或偏大的现象，但避免不了浇注初期因钢液对铸锭模具底部的冲击、钢液飞溅、回流导致的非稳态流场的问题，并且若需要控制浇注过程中稳定的流场以达到良好的熔炼和浇注效果(例如钛合金等高熔点活性材料)，该专利也并无相关说明披露和说明。
5、再者，如公开的中国专利申请号：2022112125958，申请公布日2023年01月06日，专利技术创造名称：一种智能控制真空感应熔炼浇注速度的方法，此种通过真空温度感应智能控制系统来控制钢水浇注状态，当浇注较快时，钢液流场变化较快，温降变化加大，此时控制系统将执行减速浇注指令，当浇注较慢则反之时。虽然该专利技术大幅度提高了真空感应熔炼过程浇注的智能化水平，可一定程度上根据温度的变化来控制浇注速度以达到浇注过程稳定流场的作用，但是该专利技术主要从智能化和减小人员操作对浇注的影响角度出发，忽略了钢液在浇注过程中流场变化的复杂性以及钢液冲刷的问题，有时甚至会出现温度变化不大，但钢液流场状态却较差的现象，因此这种智能控制浇注的方法应用性不大，对实际生产没有可操作性。
6、综上所述，因直接浇注时所导致的铸锭内钢液流场的不均匀，进而导致的铸锭质量缺陷的问题，以及克服因钢液冲刷侵蚀铸锭模具导致的铸锭模具使用寿命下降的问题，必要作出改进。
技术实现思路
1、(一)需要解决的技术问题
2、针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种真空感应熔炼炉及真空感应熔炼浇注工艺方法，其解决了因直接浇注时所导致的铸锭内钢液流场的不均匀，进而导致的铸锭质量缺陷的问题，以及克服因钢液冲刷侵蚀铸锭模具导致的铸锭模具使用寿命下降的问题。
3、(二)需要采取的技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
5、一种真空感应熔炼炉，包括铸锭模具，所述铸锭模具上设置有引流管，所述引流管上设置有缓冲引流槽、顶部开口和底部开口，所述缓冲引流槽与浇注方向相一致，所述缓冲引流槽分别与所述顶部开口和底部开口相连通，且所述顶部开口成对分布在所述引流管上，所述底部开口成对分布在所述引流管上。
6、优选地，顶部开口位于所述底部开口上方位置，有利于钢液流出后混合，也就是顶部开口和底部开口采用上下对流出口设计。
7、优选地，所述引流管包括横向管和竖直管，所述横向管和竖向管呈垂直一体成型。
8、优选地，所述横向管和竖直管呈┐形状。
9、优选地，所述缓冲引流槽呈┐形状。
10、优选地，所述顶部开口与所述竖直管成夹角a设置，所述顶部开口与所述竖直管成夹角a为55°～65°；所述底部开口与所述竖直管成夹角b设置。
11、优选地，所述底部开口与所述顶部开口的截面之比约为1.5:1。
12、优选地，还包括真空罐，所述真空罐内部为真空腔，所述真空腔中设置有所述铸锭模具，所述真空腔中设置有冶炼炉,所述冶炼炉中钢液通过所述引流管注入到所述铸锭模具中，通过所述顶部开口和底部开口分别成对布置在引流管上。
13、此外，本专利技术还提供了一种真空感应熔炼浇注工艺方法，包括如下步骤：
14、第一步：将铸锭模具安装在真空罐中，铸锭模具上安装有引流管，真空罐中有熔炼炉；
15、第二步：准备分配好原料，并将原料放入步骤的熔炼炉中；
16、第三步：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种真空感应熔炼炉，包括铸锭模具(1)，其特征在于：所述铸锭模具(1)上设置有引流管(2)，所述引流管(2)上设置有缓冲引流槽(3)、顶部开口(4)和底部开口(5)，所述缓冲引流槽(3)与浇注方向相一致，所述缓冲引流槽(3)分别与所述顶部开口(4)和底部开口(5)相连通，且所述顶部开口(4)成对分布在所述引流管(2)上，所述底部开口(5)成对分布在所述引流管(2)上。
2.如权利要求1所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述顶部开口(4)位于所述底部开口(5)上方位置，所述顶部开口(4)和底部开口(5)采用上下对流出口设计。
3.如权利要求1或2所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述引流管(2)包括横向管(21)和竖直管(22)，所述横向管(21)和竖向管(22)呈垂直一体成型。
4.如权利要求3所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述横向管(21)和竖直管(22)呈┐形状。
5.如权利要求1或2或4所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述缓冲引流槽(3)呈┐形状。
6.如权利要求3所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述顶
7.如权利要求1或2或4或6所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述底部开口(5)与所述顶部开口(4)的截面之比约为1.5:1。
8.如权利要求1或2或4或6所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：还包括真空罐(6)，所述真空罐(6)内部为真空腔，所述真空腔中设置有所述铸锭模具(1)，所述真空腔中设置有冶炼炉(7)，所述冶炼炉(7)中钢液通过所述引流管(2)注入到所述铸锭模具(1)中，通过所述顶部开口(4)和底部开口(5)分别成对布置在引流管(2)上。
9.一种真空感应熔炼浇注工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种真空感应熔炼炉，包括铸锭模具(1)，其特征在于：所述铸锭模具(1)上设置有引流管(2)，所述引流管(2)上设置有缓冲引流槽(3)、顶部开口(4)和底部开口(5)，所述缓冲引流槽(3)与浇注方向相一致，所述缓冲引流槽(3)分别与所述顶部开口(4)和底部开口(5)相连通，且所述顶部开口(4)成对分布在所述引流管(2)上，所述底部开口(5)成对分布在所述引流管(2)上。
2.如权利要求1所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述顶部开口(4)位于所述底部开口(5)上方位置，所述顶部开口(4)和底部开口(5)采用上下对流出口设计。
3.如权利要求1或2所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述引流管(2)包括横向管(21)和竖直管(22)，所述横向管(21)和竖向管(22)呈垂直一体成型。
4.如权利要求3所述的真空感应熔炼炉，其特征在于：所述横向管(21)和竖直管(22)呈┐形状。
5.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：时文红，邓爱军，
申请(专利权)人：苏州金立鑫特材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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