一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件的制作方法

1.本发明涉及铜合金熔炼密封技术领域，特别涉及一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件。


背景技术：

2.目前生产电气化铁路和城市轨道交通接触网用常规线材，一般都是采用上引连铸法生产，只能生产二元铜合金，如铜银、铜锡、铜镁等铜合金线材；但是，对于高熔点、易氧化烧损的多元合金元素，采用上引连铸法生产就完全不能实现；对于制备多元且含高熔点、易氧化烧损的合金元素的高性能铜合金，过去曾经有采取真空炉熔炼，后进行浇铸圆锭坯，再通过轧机多道次轧制成杆材，工序多而复杂、成品率低、消耗大；生产成本高，不易制作大长度的杆材，而电气化铁路和城市轨道交通接触网用线材都是有锚段长度要求的，锚段长度内决不允许有任何续接接头，所以要实现大规模生产也是不可行的。
3.现有的采取真空炉熔炼，要直接连续引铸铜合金杆坯，由于存在真空负压的作用，所以也无法实现，现有的熔炼设备，连续引铸密封效果差，同时连铸结晶器不易维修，影响引铸铜合金杆坯加工质量以及加工效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其具有的密封连接件与熔化炉体部，可以实现辅助保证两轴旋转的同时，还保证了整体结构的密封质量，有效的保证整体引铸铜合金杆加工质量。
5.本发明提供了一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件的目的与功效，具体包括安装支撑部，所述安装支撑部上转动连接有熔化炉体部；所述熔化炉体部上固定连接有封闭安装部；所述熔化炉体部上密封套装有凹形石墨流槽部；所述凹形石墨流槽部上固定连接有密封连接件；所述密封连接件上固定连接有合金化仓室件；所述合金化仓室件上固定连接有中间合金加料部；所述安装支撑部上转动连接有合金化仓室件；所述安装支撑部包括：安装支撑板、安装脚板和熔化炉体架，所述安装支撑板上固定连接有安装脚板；所述安装脚板上设有一排通孔；所述熔化炉体架固定连接在安装支撑板上。
6.进一步的，所述合金化仓室件还包括：连铸结晶器和检修液压缸，所述连铸结晶器固定连接在水平连铸引出仓室上；所述合金化仓室上固定连接有两个检修液压缸。
7.进一步的，所述安装支撑部还包括：合金仓室架，所述安装支撑板上固定连接有两个合金仓室架。
8.进一步的，所述中间合金加料部还包括：止挡块和封闭盖，所述止挡块固定连接在控制液压缸的输出轴上；所述止挡块贴于止挡环；所述封闭盖螺纹连接在加料安装筒侧面的进料嘴。
9.进一步的，所述熔化炉体部包括：熔化炉体和密封插接套管和出料倾倒液压缸，所述熔化炉体上固定连接有密封插接套管；所述熔化炉体转动连接在熔化炉体架上；所述熔
化炉体上固定连接有两个出料倾倒液压缸。
10.进一步的，所述中间合金加料部包括：加料安装筒和止挡环和控制液压缸，所述加料安装筒固定连接在合金化仓室上；所述加料安装筒内部固定连接有止挡环；所述加料安装筒上固定连接有控制液压缸；所述加料安装筒侧面设有进料嘴。
11.进一步的，所述合金化仓室件包括：合金化仓室和水平连铸引出仓室，所述合金化仓室转动连接在两个合金仓室架上；所述合金化仓室上固定连接有水平连铸引出仓室；所述合金化仓室连通水平连铸引出仓室。
12.进一步的，所述封闭安装部包括：封闭安装盖和进料连接管，所述封闭安装盖固定连接在熔化炉体上；所述封闭安装盖上固定连接有进料连接管上；所述进料连接管上设有阀门。
13.进一步的，所述密封连接件包括：连接密封环和金属波纹管，所述连接密封环上固定连接有金属波纹管；所述金属波纹管另一端固定连接在凹形石墨流槽上。
14.进一步的，所述凹形石墨流槽部包括：流槽架、凹形石墨流槽和导流嘴，所述流槽架固定连接在安装支撑板上；所述流槽架上固定连接有凹形石墨流槽；所述凹形石墨流槽上固定连接有导流嘴。
15.有益效果
16.1、本发明是生产高性能铜合金杆坯的两分体炉中间过渡相结合的关键结构组件，是实现和保障从无氧铜、到铜合金化和连续引铸的重要环节。
17.2、本发明无论是在熔化炉翻转倾倒液态无氧铜，还是在添加中间合金，以及安装、更换结晶器翻转过程中，都能通过密封结构保持仓室和流道的高温密封，加上通以还原气体，可靠隔绝外部大气的侵入，能保证无氧铜水在合金化过程中被二次氧化、减少合金元素的氧化烧损，不影响铜合金化学成分的稳定性；利用金属波纹管的特性保证密封质量。
18.3、本发明在铜合金杆坯连续生产中，能使铜合金化过程始终处于还原气氛保护之下，相比真空炉熔炼生产铜合金生产方法操作简单可靠，可以连续进行生产且大大降低了生产成本。
19.4、本发明与熔化炉与合金水平连铸引出炉的组合系统，可以连续进行大规模、大长度生产出高性能铜合金杆坯，这是满足电气化铁路和城市、城际轨道交通接触网线材锚段长度的重要前提。
20.5、本发明在铜合金杆坯连续生产中，作为合金熔炼的重要中间过渡环节，操作可靠、方便安全，制得的高性能铜合金杆坯化学成分及性能稳定。这也是满足电气化铁路和城市、城际轨道交通接触网线材高强度、高导电率及抗电火花烧蚀等性能要求的重要前提。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
22.下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
23.在附图中：
24.图1是本发明的密封组件整体结构示意图。
25.图2是本发明的密封组件内部结构剖视图。
26.图3是本发明的封闭安装部结构示意图。
27.图4是本发明的熔化炉体部结构示意图。
28.图5是本发明的凹形石墨流槽部结构示意图。
29.图6是本发明的中间合金加料部结构示意图。
30.图7是本发明的合金化仓室件结构示意图。
31.附图标记列表
32.1、安装支撑部；101、安装支撑板；1011、安装脚板；102、熔化炉体架；103、合金仓室架；2、熔化炉体部；201、熔化炉体；202、密封插接套管；203、出料倾倒液压缸；3、封闭安装部；301、封闭安装盖；302、进料连接管；4、凹形石墨流槽部；401、流槽架；402、凹形石墨流槽；403、导流嘴；5、密封连接件；501、连接密封环；502、金属波纹管；6、合金化仓室件；601、合金化仓室；602、水平连铸引出仓室；603、连铸结晶器；604、检修液压缸；7、中间合金加料部；701、加料安装筒；702、止挡环；703、控制液压缸；704、止挡块；705、封闭盖。
具体实施方式
33.为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
34.实施例：请参考图1至图7所示：
35.本发明提供一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，包括安装支撑部1，安装支撑部1上转动连接有熔化炉体部2；熔化炉体部2上固定连接有封闭安装部3；熔化炉体部2上密封套装有凹形石墨流槽部4；凹形石墨流槽部4上固定连接有密封连接件5；密封连接件5上固定连接有合金化仓室件6；合金化仓室件6上固定连接有中间合金加料部7；安装支撑部1上转动连接有合金化仓室件6；安装支撑部1包括：安装支撑板101、安装脚板1011和熔化炉体架102，安装支撑板101上固定连接有安装脚板1011；安装脚板1011上设有一排通孔；熔化炉体架102固定连接在安装支撑板101上；多元铜合金熔炼的过程必须是在全封闭密封条件下进行，不然就会出现无氧纯铜水和铜合金液在高温下暴露在空气中会二次吸氧，铜液吸氧会造成铜合金熔液中特定合金化学元素氧化烧损，使合金元素成分含量变得不稳定，从而会影响水平引铸出的铜合金杆坯的化学成分不稳定，最终会导致铜合金线材的产品性能和质量不能保证。
36.其中，安装支撑部1还包括：合金仓室架103，安装支撑板101上固定连接有两个合金仓室架103；熔化炉体部2包括：熔化炉体201和密封插接套管202和出料倾倒液压缸203，熔化炉体201上固定连接有密封插接套管202；熔化炉体201转动连接在熔化炉体架102上；熔化炉体201上固定连接有两个出料倾倒液压缸203；封闭安装部3包括：封闭安装盖301和进料连接管302，封闭安装盖301固定连接在熔化炉体201上；封闭安装盖301上固定连接有进料连接管302上；进料连接管302上设有阀门，在连续生产过程中，通过进料连接管302加入物料，需要利用出料倾倒液压缸203驱动将熔化炉体201转动，按工艺程序定时、定量地倾倒注入到合金化仓室601，合金化仓室601按照注入的无氧铜水数量，定量加入含有特定元素的制备成中间合金；合金化仓室601与水平连铸引出仓室602设计在同一个炉壳中，仓室底面在同一水平面，经有芯感应器加热熔化并热对流搅拌均匀后铜合金溶液因液面差自然
流入到水平连铸引出仓室602保温，再经过专用连铸结晶器603和牵引机构连续引铸结晶冷却形成高性能铜合金杆坯，结构更加合理，密封效果更强，有效的避免漏气，同时使用省力高效，密封插接套管202插接密封套装凹形石墨流槽402可以保证密封效果。
37.其中，凹形石墨流槽部4包括：流槽架401、凹形石墨流槽402和导流嘴403，流槽架401固定连接在安装支撑板101上；流槽架401上固定连接有凹形石墨流槽402；凹形石墨流槽402上固定连接有导流嘴403；密封连接件5包括：连接密封环501和金属波纹管502，连接密封环501上固定连接有金属波纹管502；金属波纹管502另一端固定连接在凹形石墨流槽402上，采用设置的密封连接件5，可以有效的保证整体结构的密封质量，同时可以不影响转动检修更换，整体结构更加简单实用，造价成本低，同时不存在气密性问题，也就不存在密封件老化的问题，更加实用，利用金属波纹管502的特性，配合凹形石墨流槽402可以实现保温输送。
38.其中，合金化仓室件6包括：合金化仓室601和水平连铸引出仓室602，合金化仓室601转动连接在两个合金仓室架103上；合金化仓室601上固定连接有水平连铸引出仓室602；合金化仓室601连通水平连铸引出仓室602；合金化仓室件6还包括：连铸结晶器603和检修液压缸604，连铸结晶器603固定连接在水平连铸引出仓室602上；合金化仓室601上固定连接有两个检修液压缸604；中间合金加料部7包括：加料安装筒701和止挡环702和控制液压缸703，加料安装筒701固定连接在合金化仓室601上；加料安装筒701内部固定连接有止挡环702；加料安装筒701上固定连接有控制液压缸703；加料安装筒701侧面设有进料嘴；中间合金加料部7还包括：止挡块704和封闭盖705，止挡块704固定连接在控制液压缸703的输出轴上；止挡块704贴于止挡环702；封闭盖705螺纹连接在加料安装筒701侧面的进料嘴，为适应连续生产，需要安装和更换水平连铸结晶器603，要使水平连铸引出仓室602向上旋转一定角度，尽管炉壳整体向上倾斜，但熔化状态的铜合金液液面会始终保持水平，连铸结晶器603的安装部位会脱离到铜合金液的液面之上，这样就可便于安装、更换连铸结晶器603。要使水平连铸引出仓室602向上旋转一定角度，还必须考虑到合金化仓室601的密封，采取的方法是：通过控制液压缸703驱动合金化仓室601向上转动，通过金属波纹管502辅助密封，即可快速拆卸更换连铸结晶器603，合金化加工时，物料在合金化仓室601内进行合金化反应，通过控制液压缸703驱动止挡块704与止挡环702分离，实现辅助开启，实现释放合金，保证控量准确，封闭盖705用于开启后加入物料，通过采用中间合金加料部7，保证加料精准，同时液压控制更加安全稳定，整体结构加工质量更好，加工更加高效，设备更加便于维修维护。
39.本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，首先通过进料连接管302加入物料，需要利用出料倾倒液压缸203驱动将熔化炉体201转动，按工艺程序定时、定量地倾倒注入到合金化仓室601，合金化仓室601按照注入的无氧铜水数量，定量加入含有特定元素的制备成中间合金，通过控制液压缸703驱动止挡块704与止挡环702分离，实现辅助开启，实现释放合金，保证控量准确，封闭盖705用于开启后加入物料；合金化仓室601与水平连铸引出仓室602设计在同一个炉壳中，仓室底面在同一水平面，经有芯感应器加热熔化并热对流搅拌均匀后铜合金溶液因液面差自然流入到水平连铸引出仓室602保温，再经过专用连铸结晶器603和牵引机构连续引铸结晶冷却形成高性能铜合金杆坯，需要维修更换连铸结晶器603时，通过控制液压缸703驱动合金化仓室601向上转动，通过金属波纹管502辅助密封，即
可快速拆卸更换连铸结晶器603，本发明的双轴向翻转式流槽、配料密封组件能实现两炉翻转的自如，而且要考虑翻转过程的密封，因为翻转方向不在同一平面内，两翻转方向是互为垂直，故为双轴向翻转。
40.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

技术特征：
1.一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于，包括安装支撑部(1)，所述安装支撑部(1)上转动连接有熔化炉体部(2)；所述熔化炉体部(2)上固定连接有封闭安装部(3)；所述熔化炉体部(2)上密封套装有凹形石墨流槽部(4)；所述凹形石墨流槽部(4)上固定连接有密封连接件(5)；所述密封连接件(5)上固定连接有合金化仓室件(6)；所述合金化仓室件(6)上固定连接有中间合金加料部(7)；所述安装支撑部(1)上转动连接有合金化仓室件(6)；所述安装支撑部(1)包括：安装支撑板(101)、安装脚板(1011)和熔化炉体架(102)，所述安装支撑板(101)上固定连接有安装脚板(1011)；所述安装脚板(1011)上设有一排通孔；所述熔化炉体架(102)固定连接在安装支撑板(101)上。2.根据权利要求1所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述安装支撑部(1)还包括：合金仓室架(103)，所述安装支撑板(101)上固定连接有两个合金仓室架(103)。3.根据权利要求1所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述熔化炉体部(2)包括：熔化炉体(201)和密封插接套管(202)和出料倾倒液压缸(203)，所述熔化炉体(201)上固定连接有密封插接套管(202)；所述熔化炉体(201)转动连接在熔化炉体架(102)上；所述熔化炉体(201)上固定连接有两个出料倾倒液压缸(203)。4.根据权利要求3所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述封闭安装部(3)包括：封闭安装盖(301)和进料连接管(302)，所述封闭安装盖(301)固定连接在熔化炉体(201)上；所述封闭安装盖(301)上固定连接有进料连接管(302)上；所述进料连接管(302)上设有阀门。5.根据权利要求1所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述凹形石墨流槽部(4)包括：流槽架(401)、凹形石墨流槽(402)和导流嘴(403)，所述流槽架(401)固定连接在安装支撑板(101)上；所述流槽架(401)上固定连接有凹形石墨流槽(402)；所述凹形石墨流槽(402)上固定连接有导流嘴(403)。6.根据权利要求5所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述密封连接件(5)包括：连接密封环(501)和金属波纹管(502)，所述连接密封环(501)上固定连接有金属波纹管(502)；所述金属波纹管(502)另一端固定连接在凹形石墨流槽(402)上。7.根据权利要求2所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述合金化仓室件(6)包括：合金化仓室(601)和水平连铸引出仓室(602)，所述合金化仓室(601)转动连接在两个合金仓室架(103)上；所述合金化仓室(601)上固定连接有水平连铸引出仓室(602)；所述合金化仓室(601)连通水平连铸引出仓室(602)。8.根据权利要求7所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述合金化仓室件(6)还包括：连铸结晶器(603)和检修液压缸(604)，所述连铸结晶器(603)固定连接在水平连铸引出仓室(602)上；所述合金化仓室(601)上固定连接有两个检修液压缸(604)。9.根据权利要求7所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述中间合金加料部(7)包括：加料安装筒(701)和止挡环(702)和控制液压缸(703)，所述加料安装筒(701)固定连接在合金化仓室(601)上；所述加料安装筒(701)内部固定连接有止挡环(702)；所述加料安装筒(701)上固定连接有控制液压缸(703)；所述加料安装筒
(701)侧面设有进料嘴。10.根据权利要求9所述的一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，其特征在于：所述中间合金加料部(7)还包括：止挡块(704)和封闭盖(705)，所述止挡块(704)固定连接在控制液压缸(703)的输出轴上；所述止挡块(704)贴于止挡环(702)；所述封闭盖(705)螺纹连接在加料安装筒(701)侧面的进料嘴。

技术总结
本发明提供一种多元铜合金熔炼双轴向回转流槽、配料密封组件，涉及铜合金熔炼密封技术领域，包括安装支撑部，所述安装支撑部上转动连接有熔化炉体部；所述熔化炉体部上固定连接有封闭安装部；所述熔化炉体部上密封套装有凹形石墨流槽部；所述凹形石墨流槽部上固定连接有密封连接件；所述密封连接件上固定连接有合金化仓室件；所述合金化仓室件上固定连接有中间合金加料部；安装、更换结晶器翻转过程中，都能通过密封结构保持仓室和流道的高温密封，加上通以还原气体，可靠隔绝外部大气的侵入，解决了现有的熔炼设备，连续引铸密封效果差，同时连铸结晶器不易维修，影响引铸铜合金杆坯加工质量的问题。加工质量的问题。加工质量的问题。


技术研发人员：张进东 黄建莹 曹建坤 黄玉芬 周卫超 靳建恩 万明 杨长红
受保护的技术使用者：邢台鑫晖铜业特种线材有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/13