澆注設備及其底注爐的製作方法

2023-09-11 17:09:15

本發明涉及澆注設備配套組件技術領域，特別涉及一種底注爐。本發明還涉及一種應用該底注爐的澆注設備。

背景技術：

在現有的非晶帶材以及軋鋼等涉及熔融態金屬澆注的產業領域內，一般都是較大型的澆注設備為主流設備，但對於一些澆注量較小的生產操作則沒有針對性較強的澆注設備支持。

目前的澆注方式通常由兩種，一種是爐體上部澆注口澆注，該方式無法精確控制澆注流量，且操作過程中極易將爐頂部的氧化物直接倒入下遊設備中，無法滿足高精度和高純度加工生產需求；另一種是目前冶金行業內應用較為普遍的大包澆注，該種澆注方式能夠在短時間內快速完成大量的澆注作業，但其無法滿足小流量、長時間澆注作業過程中對澆注質量的要求。

因此，如何提高小流量澆注的作業效果，保證其澆注質量是本領域技術人員目前需要解決的重要技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種底注爐，該底注爐能夠有效提高小流量澆注的作業效果，保證其澆注質量。本發明的另一目的是提供一種應用上述底注爐的澆注設備。

為解決上述技術問題，本發明提供一種底注爐，包括爐體，所述爐體的底部設置有爐座，所述爐座上沿豎直方向貫穿有澆注口，所述爐體的內部設置有塞杆，所述塞杆的底端與所述澆注口對位適配，且所述塞杆的直徑大於所述澆注口的直徑，所述爐體上設置有可驅動所述塞杆沿豎直方向移動的驅動裝置。

優選地，所述爐體上設置有感應加熱裝置。

優選地，所述澆注口的頂部內側設置有與所述塞杆的底端適配的導流件，所述導流件的中部沿豎直方向貫穿有導流孔。

優選地，所述爐座包括自上而下依次排列的上座磚和下座磚，所述導流件位於所述上座磚上。

優選地，所述導流孔自上而下直徑逐漸縮小。

優選地，所述導流孔的直徑小於25毫米。

優選地，所述爐體的內壁上包覆有爐襯，所述爐襯為耐火材料製件。

優選地，所述爐襯為熔融石英製件、氧化鋁製件、鋁碳質製件中的任一種。

優選地，所述驅動裝置為蝸輪蝸杆機構、齒輪齒條機構、馬達傳動機構中的任一種。

本發明還提供一種澆注設備，包括機體，所述機體內設置有底注爐，所述底注爐具體為如上述任一項所述的底注爐。

相對上述背景技術，本發明所提供的底注爐，設備運行過程中，在非澆注狀態下，塞杆底部與澆注口相抵，此時可將熔融態金屬通入爐體內，通入一定量的熔融態金屬且底注爐位於澆注工位處後，通過驅動裝置帶動塞杆上升一段距離，以使塞杆與澆注口脫離接觸，從而使爐體內的熔融態金屬經由澆注口流出以便實施相應的澆注作業；澆注過程中，可以通過驅動裝置帶動塞杆上升或下降適當距離，以便調整澆注口處的物料有效通過空間，從而控制澆注口處的熔融態金屬流量，進而達到控制澆注流量和澆注效果的目的；澆注作業完成後，通過驅動裝置帶動塞杆下降並復位，以便使塞杆底部與澆注口相抵，從而將澆注口封堵。所述底注爐的整個作業過程簡便高效，將澆注口設置於設備底部能夠有效優化澆注效果，同時通過調整塞杆底端與澆注口間的配合開度，能夠實時控制澆注口處的物料流量，以使整個澆注操作的作業效果和作業質量相應提高。

在本發明的另一優選方案中，所述爐體上設置有感應加熱裝置。澆注過程中，該感應加熱裝置能夠實時感應並監測爐體內熔融態金屬的溫度，若爐體內熔融態金屬的溫度無法滿足澆注需要，則感應加熱裝置會及時啟動並對爐體內熔融態金屬實施加熱，以保證後續澆注作業的工藝質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種具體實施方式所提供的底注爐的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種底注爐，該底注爐能夠有效提高小流量澆注的作業效果，保證其澆注質量；同時，提供一種應用上述底注爐的澆注設備。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

請參考圖1，圖1為本發明一種具體實施方式所提供的底注爐與冷卻輥配合結構示意圖。

在具體實施方式中，本發明所提供的底注爐，包括爐體11，爐體11的底部設置有爐座，爐座上沿豎直方向貫穿有澆注口12，爐體11的內部設置有塞杆13，塞杆13的底端與澆注口12對位適配，且塞杆13的直徑大於澆注口12的直徑，爐體11上設置有可驅動塞杆13沿豎直方向移動的驅動裝置131。

設備運行過程中，在非澆注狀態下，塞杆13底部與澆注口12相抵，此時可將熔融態金屬通入爐體11內，通入一定量的熔融態金屬且底注爐位於澆注工位處後，通過驅動裝置131帶動塞杆13上升一段距離，以使塞杆13與澆注口12脫離接觸，從而使爐體11內的熔融態金屬經由澆注口12流出以便實施相應的澆注作業；澆注過程中，可以通過驅動裝置131帶動塞杆13上升或下降適當距離，以便調整澆注口12處的物料有效通過空間，從而控制澆注口12處的熔融態金屬流量，進而達到控制澆注流量和澆注效果的目的；澆注作業完成後，通過驅動裝置131帶動塞杆13下降並復位，以便使塞杆13底部與澆注口12相抵，從而將澆注口12封堵。所述底注爐的整個作業過程簡便高效，將澆注口12設置於設備底部能夠有效優化澆注效果，同時通過調整塞杆13底端與澆注口12間的配合開度，能夠實時控制澆注口12處的物料流量，以使整個澆注操作的作業效果和作業質量相應提高。

進一步地，爐體11上設置有感應加熱裝置(圖中未示出)。澆注過程中，該感應加熱裝置能夠實時感應並監測爐體11內熔融態金屬的溫度，若爐體11內熔融態金屬的溫度無法滿足澆注需要，則感應加熱裝置會及時啟動並對爐體內熔融態金屬實施加熱，以保證後續澆注作業的工藝質量。

應當說明的是，具體到實際應用中，上述感應加熱裝置以及驅動裝置131還可以通過一套集成控制系統進行集成控制，以便根據實際工況調整感應加熱裝置工作狀態和塞杆13的工作位置，從而通過協同配合使所述底注爐的澆注效果進一步提高。

具體地，澆注口12的頂部內側設置有與塞杆13的底端適配的導流件121，導流件121的中部沿豎直方向貫穿有導流孔(圖中未示出)。該導流件121能夠與塞杆13接觸配合，避免塞杆13頻繁升降移動以及接觸和脫離作業而對澆注口12主體結構產生損傷，同時該導流件121能夠對澆注口處的熔融態金屬進行適度導流，以便控制下遊澆注作業時的工藝效果。

應當說明的是，上述導流孔與澆注口12為同軸適配關係，該導流孔的具體位置可參考澆注口12。

更具體地，爐座包括自上而下依次排列的上座磚122和下座磚123，導流件121位於上座磚122上。實際應用中，當發生導流件121及上座磚122等單體組件局部損傷時，僅需將受損的導流件121或上座磚122單獨實施更換即可，從而大大降低了所述底注爐的使用和維護成本，並有效延長了設備整體使用壽命。

此外，導流孔自上而下直徑逐漸縮小。該種變徑結構有助於提高導流孔出料端的物料流速和集中度，避免流速過慢或物料分散給最終的澆注效果造成不利影響，同時導流孔進料端的孔徑較大有助於物料高效匯流至導流孔處，提高設備作業效率。

需要說明的是，為了進一步優化澆注工藝效果，實際應用中上述導流孔的出料端處優選為一段直徑恆定的定徑段，以使出料端的物料流量更加平穩可控。

進一步地，導流孔的直徑小於25毫米。當然，實際應用中工作人員可以根據工況需要靈活調整導流孔的直徑，原則上，只要是能夠滿足所述底注爐的實際使用需要均可。

另一方面，爐體11的內壁上包覆有爐襯111，爐襯111為耐火材料製件。該爐襯111能夠在作業過程中有效避免爐體11內的高溫熔融態金屬與爐體11的主體結構直接接觸，避免爐體11主體結構產生損傷。

此外，爐襯111為熔融石英製件、氧化鋁製件、鋁碳質製件中的任一種。當然，爐襯111的選材並不局限於上文所述，工作人員可以根據工況需要靈活選用爐襯111的材質，原則上，只要能夠保證所述底注爐的使用需要均可。

另外，驅動裝置131為蝸輪蝸杆機構、齒輪齒條機構、馬達傳動機構中的任一種。實際應用中，該驅動裝置131應能夠滿足對塞杆13升降作業的操作效率和控制精度，因此該驅動裝置131的結構形式並不局限於上文所述，只要是能夠滿足塞杆13的操作需求以及底注爐的作業需要均可。

在具體實施方式中，本發明所提供的澆注設備，包括機體，所述機體內設置有底注爐，所述底注爐具體為如上文各實施例的底注爐。所述澆注設備的小流量澆注作業效果較好，澆注質量較高。

綜上可知，本發明中提供的底注爐，包括爐體，所述爐體的底部設置有爐座，所述爐座上沿豎直方向貫穿有澆注口，所述爐體的內部設置有塞杆，所述塞杆的底端與所述澆注口對位適配，且所述塞杆的直徑大於所述澆注口的直徑，所述爐體上設置有可驅動所述塞杆沿豎直方向移動的驅動裝置。設備運行過程中，在非澆注狀態下，塞杆底部與澆注口相抵，此時可將熔融態金屬通入爐體內，通入一定量的熔融態金屬且底注爐位於澆注工位處後，通過驅動裝置帶動塞杆上升一段距離，以使塞杆與澆注口脫離接觸，從而使爐體內的熔融態金屬經由澆注口流出以便實施相應的澆注作業；澆注過程中，可以通過驅動裝置帶動塞杆上升或下降適當距離，以便調整澆注口處的物料有效通過空間，從而控制澆注口處的熔融態金屬流量，進而達到控制澆注流量和澆注效果的目的；澆注作業完成後，通過驅動裝置帶動塞杆下降並復位，以便使塞杆底部與澆注口相抵，從而將澆注口封堵。所述底注爐的整個作業過程簡便高效，將澆注口設置於設備底部能夠有效優化澆注效果，同時通過調整塞杆底端與澆注口間的配合開度，能夠實時控制澆注口處的物料流量，以使整個澆注操作的作業效果和作業質量相應提高。

此外，本發明所提供的應用上述底注爐的澆注設備，其小流量澆注作業效果較好，澆注質量較高。

以上對本發明所提供的底注爐以及應用該底注爐的澆注設備進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。