金屬凝固過程緻密度測定裝置製造方法
2023-09-22 10:17:55
金屬凝固過程緻密度測定裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種金屬凝固過程緻密度測定裝置，包括耐高溫容器缸體和與其配合的容器缸蓋，所述容器缸蓋上設置有氣壓測定儀、溫度測試儀以及排氣孔，所述耐高溫容器缸體的缸壁上設置有真空泵，所述真空泵的輸入端設置有惰性氣體接口，所述耐高溫容器缸體的底部設置有加熱器，所述加熱器上設置有耐高溫坩堝，所述耐高溫坩堝外壁設置有多圈冷卻介質循環管道。本實用新型安全可靠，精度高，測定的實驗數據可指導連鑄工藝的制定，從而提高鑄坯質量，減少不合格品，相比工業實驗成本大幅降低。本實驗裝置也用於其它凝固實驗研究，具有實用價值。
【專利說明】金屬凝固過程緻密度測定裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冶金行業實驗儀器【技術領域】，具體地指一種金屬凝固過程緻密度測定裝置。
【背景技術】
[0002]連鑄過程及其它金屬凝固過程是冶金行業關鍵工序，因高溫導致很多參數無法實時測量，因此在實際生產中很多情況下只能憑經驗和理論指導生產，導致產品質量不穩定。特別是連鑄過程，因其工藝流程長、工藝複雜、高溫等限制因素，導致很難開展實驗室研究，而工業實驗規模大，會造成不必要的浪費，且很多參數測量不準確。鑄坯質量是生產高品質鋼材的前提，尤其是鑄坯緻密度，對於鋼材內部質量具有重要影響。因此，研究不同工藝條件下鑄坯緻密度具有重要意義。但目前無有效實驗設備開展實驗研究，僅從工業實驗中獲得數據不僅成本高且不全面不精確。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的就是要提供一種結構簡單、安全可靠且精確度高的金屬凝固過程緻密度測定裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型所設計的金屬凝固過程緻密度測定裝置，包括耐高溫容器缸體和與其配合的容器缸蓋，所述容器缸蓋上設置有氣壓測定儀、溫度測試儀以及排氣孔，所述耐高溫容器缸體的缸壁上設置有真空泵，所述真空泵的輸入端設置有惰性氣體接口，所述耐高溫容器缸體的底部設置有加熱器，所述加熱器上設置有耐高溫坩堝，所述耐高溫坩堝外壁設置有多圈冷卻介質循環管道。
[0005]進一步、所述耐高溫容器缸體與容器缸蓋通過其內側相互配合的環形凸臺和環形止口緊密貼合相連，並通過周向設置的螺栓緊固密封。
[0006]進一步、所述加熱器為電阻加熱器、電磁感應加熱器、微波加熱器中的一種。
[0007]現有技術相比，本實用新型的優點在於:所設計的金屬凝固過程緻密度測定裝置結構簡單，主要用於模擬連鑄過程及其它金屬凝固過程不同冷卻條件下金屬緻密度，尤其適用於模擬連鑄過程，可以針對性分析冷卻條件對連鑄過程鑄坯緻密度的影響。本實用新型安全可靠，精度高，測定的實驗數據可指導連鑄工藝的制定，從而提高鑄坯質量，減少不合格品，相比工業實驗成本大幅降低。本實驗裝置也用於其它凝固實驗研究，具有實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型在使用狀態的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0010]圖1所示的金屬凝固過程緻密度測定裝置，包括耐高溫容器缸體I和容器蓋2，容器蓋2上設有氣壓測定儀3、溫度測試儀4以及排氣孔5，耐高溫容器缸體I的缸壁上設有真空泵7，真空泵7的輸入端設有惰性氣體接口 6，耐高溫容器缸體I的底部設有加熱器10，加熱器10上設有耐高溫坩堝9，耐高溫坩堝9外壁設有多圈冷卻介質循環管道8，耐高溫容器缸體I與容器缸蓋2通過其內側相互配合的環形凸臺和環形止口緊密貼合相連，並通過周向設置的螺栓12緊固密封，加熱器10為電阻加熱器、電磁感應加熱器、微波加熱器中的一種。
[0011]實驗時，首先檢查冷卻介質循環管道8和加熱設備10是否正常。將待測定的金屬11放進耐高溫坩堝9中，蓋上容器蓋2並擰緊螺栓12。打開排氣孔5並充入惰性氣體清洗容器，避免氧化性氣體存留在容器內，然後關閉排氣孔5抽真空並保持一段時間，通過氣壓測定儀3監測容器內氣壓變化，檢測容器的密封性，如氣壓穩定說明容器密封性良好。確認容器密封性良好方可進行實驗。再次充入惰性氣體達到一定氣壓後關閉氣體，根據模擬實驗條件確定，模擬連鑄過程選用I個標準大氣壓。啟動加熱器10，通過溫度測試儀4實時測量金屬溫度，直至坩堝9內的金屬11完全熔化，並達到一定過熱度後，啟動冷卻介質循環管道8，可通過冷卻介質流量調節冷卻速度，使液態金屬逐漸凝固，直至金屬完全凝固。過程中連續監測並記錄容器內氣體溫度、金屬溫度和氣體壓力。一次實驗完成。根據連續監測的氣體溫度和氣體壓力可計算金屬凝固過程金屬體積變化。實驗完成後，通過排氣孔5排除惰性氣體，打開容器蓋2，取出凝固的金屬11，可用於進一步分析其凝固組織及其它特性。重複上述實驗過程，可分別改變實驗參數進行多次實驗，如改變過熱度、冷卻速度等，研究各因素對實驗結果的影響，對比不同工藝條件對凝固金屬緻密度的影響。
【權利要求】
1.一種金屬凝固過程緻密度測定裝置，包括耐高溫容器缸體(I)和與其配合的容器缸蓋(2)，其特徵在於:所述容器缸蓋(2)上設置有氣壓測定儀(3)、溫度測試儀(4)以及排氣孔(5)，所述耐高溫容器缸體(I)的缸壁上設置有真空泵(7)，所述真空泵(7)的輸入端設置有惰性氣體接口(6)，所述耐高溫容器缸體⑴的底部設置有加熱器(10)，所述加熱器(10)上設置有耐高溫坩堝(9)，所述耐高溫坩堝(9)外壁設置有多圈冷卻介質循環管道⑶。
2.根據權利要求1所述的金屬凝固過程緻密度測定裝置，其特徵在於:所述耐高溫容器缸體(I)與容器缸蓋(2)通過其內側相互配合的環形凸臺和環形止口緊密貼合相連，並通過周向設置的螺栓(12)緊固密封。
3.根據權利要求1或2所述的金屬凝固過程緻密度測定裝置，其特徵在於:所述加熱器(10)為電阻加熱器、電磁感應加熱器、微波加熱器中的一種。
【文檔編號】G01N25/00GK204064982SQ201420543733
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】李德發, 餘宏偉, 熊濤, 餘愛華, 董瑋, 鮑海燕, 洪君, 王孝東, 梁寶珠 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司