真空自耗电弧炉结晶用铜坩埚的整形装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明技术涉及真空自耗电弧炉结晶用铜坩祸整形领域，尤其是在稀有金属钛、镐铸锭熔炼过程中真空电弧自耗炉结晶所用铜坩祸的整形装置及方法。
[0002]背景枝术
目前在真空自耗电弧炉所用结晶器领域中，多采用水冷铜坩祸，熔炼铸锭大多以钛、锆等熔点高的金属为主。在熔炼过程中，自耗电极下端和熔池表面的最高温度可达20800C，与熔池接触处水冷铜坩祸的外壁温度为230-280°C，推算出内壁最高温度为400°C。在此种苛刻的条件下长期使用，坩祸筒体、底垫在受到热、真空、水压等的共同作用下，坩祸筒体及底垫大约在熔炼100炉次左右以后均会发生不同程度的形变，筒体呈椭圆状，坩祸铜底垫四周翘起，导致坩祸底垫与筒体之间密封失效，存在巨大的安全隐患。椭圆状筒体造成铸锭呈椭圆状，这样既影响脱模，同时大大降低铸锭成品率。
[0003]为了提高坩祸使用寿命，目前，同行各企业都采用液压千斤顶对坩祸筒体进行整形，在坩祸筒体内部下端局部用千斤顶由内向外支撑整形。采用这种整形方法，压力很难控制，特别是对于筒体直径在800mm以上的大尺寸坩祸，千斤顶接触面积较小，会导致坩祸筒体局部变形。如果采用在坩祸内壁和千斤顶之间放置大面积圆弧垫板，则由于坩祸筒体自身张力较大，千斤顶压力远远不足，如果采用大吨位千斤顶，因坩祸筒体直径较小，现场无法操作。采用这种整形方法，只能对坩祸筒体下端局部矫形，校正后，筒体整体圆度不好，装配公差较大，依然存在密封漏水风险。在熔炼数炉以后，坩祸下端会因为筒体自身椭圆应力而再次反弹呈椭圆状。如果反复整形坩祸筒体下端，将加速降低坩祸筒体的强度，进而降低坩祸的使用寿命。
【发明内容】
[0004]为解决上述存在的问题，本发明的目的是提供一种真空自耗电弧炉结晶用铜坩祸的整形装置及方法。
[0005]本发明的技术方案是:
真空自耗电弧炉结晶用铜坩祸的整形装置，包括双作用活塞式油缸1、龙门架、基座、双作用活塞式油缸I1、液压站、圆弧垫板、支撑筋板、滚轮，其特征在于:龙门架的内底部设有两个基座，两个基座上均安装有滚轮，坩祸筒体置于滚轮上，坩祸筒体的上下两端分别依次与圆弧垫板以及支撑筋板固定；龙门架的上、下端中间位置分别设有双作用活塞式油缸I和双作用活塞式油缸II，双作用活塞式油缸I和双作用活塞式油缸II均与液压站相连，并由其控制。
[0006]真空自耗电弧炉结晶用铜坩祸的整形方法，首先，将变形的坩祸筒体内壁沿长度方向平均分为若干段，再将坩祸内壁沿圆周方向分为8等份，用石笔在坩祸内壁对其交点做好标记，用内径千分尺在坩祸内壁对同一高度的直径进行横竖交错测量，并记录相关测量数据；然后，将坩祸横放，将坩祸筒体一端放入龙门架的滚轮上，另一端放置在地面滚轮之上，根据测量记录的数值，通过滚轮和行车调整坩祸筒体相对于龙门架的位置，然后由双作用式活塞油缸1、双作用式活塞油缸II通过支撑筋板以及圆弧垫板对坩祸筒体在对应的测量点外侧进行外压整形，根据前期测量的坩祸变形量，通过液压站对双作用活塞式油缸1、双作用活塞式油缸II的压力进行调节，以保证足够的压力及整形量，每个点应在外压整形后保压一段时间，再换至下一点。
[0007]本发明的优点:本装置采用较大面积的圆弧垫板及双作用活塞式油缸对坩祸筒体进行整形，不同直径的坩祸选用不同规格的圆弧垫板，可以保证坩祸筒体大面积均匀受力，圆弧垫板一般选用紫铜或纯铝，可以有效保护坩祸筒体外表面。充足的整形压力及较大的整形面积，对坩祸整个筒体自上而下进行整形，双作用活塞式油缸的压力可通过液压站进行调节，压力稳定，可以满足不同规格坩祸筒体整形压力的需要。整形后的坩祸尺寸公差控制好，i甘祸使用寿命大大提尚。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的结构剖视图。
[0009]图2为本发明的侧视图。
【具体实施方式】
[0010]现结合附图，对本发明进一步具体说明。
[0011]如图1、2所示，龙门架2的内底部设有两个基座3，两个基座3上均安装有滚轮9，坩祸筒体8置于滚轮9上，坩祸筒体8的上下两端分别依次与圆弧垫板6以及支撑筋板7固定；龙门架2的上、下端中间位置分别设有双作用活塞式油缸I I和双作用活塞式油缸II 4，双作用活塞式油缸I I和双作用活塞式油缸II 4均与液压站5相连，并由其控制。
[0012]坩祸筒体整形，首先，将变形的坩祸筒体8内壁沿长度方向平均分为若干段，再将坩祸内壁沿圆周方向分为8等份，用笔在坩祸内壁做好标记，用内径千分尺在坩祸内壁横竖交错点进行测量，并记录相关测量数据；然后，将坩祸横放，坩祸筒体8 —端放入龙门架2的滚轮9上，另一端放置在地面滚轮上，根据测量记录的数值，通过滚轮9和行车调整坩祸筒体相对于龙门架2的位置，然后由双作用式活塞油缸I 1、双作用式活塞油缸II 4通过支撑筋板7以及圆弧垫板6对坩祸筒体8进行外压整形，根据前期测量的坩祸变形量Omax-Omin (同一高度的内壁直径差)的数值，通过液压站5对双作用活塞式油缸I 1、双作用活塞式油缸II 4的压力进行调节，以保证足够的压力及整形量，整形过程根据Φ_-Φπ?η(同一高度的内壁直径差)的数值，由大到小进行整形，将矫形后的测量数据以相同的表格进行记录，矫形过程反复进行，直到整个筒体Φ__Omin (同一高度的内壁直径差)小于Imm为止，每个点应在外压整形后保压一段时间，再换至下一点。
【主权项】
1.真空自耗电弧炉结晶用铜坩祸的整形装置，包括双作用活塞式油缸I(1)、龙门架(2)、基座(3)、双作用活塞式油缸II (4)、液压站(5)、圆弧垫板(6)、支撑筋板(7)、滚轮(9)，其特征在于:龙门架(2)的内底部设有两个基座(3)，两个基座(3)上均安装有滚轮(9)，坩祸筒体(8)置于滚轮(9)上，坩祸筒体(8)的上下两端分别依次与圆弧垫板(6)以及支撑筋板(7)固定；龙门架(2)的上、下端中间位置分别设有双作用活塞式油缸I (I)和双作用活塞式油缸II (4)，双作用活塞式油缸I (I)和双作用活塞式油缸II (4)均与液压站(5)相连。2.使用如权利要求1所述的整形装置对真空自耗电弧炉结晶用铜坩祸整形的方法，其特征在于:首先，将变形的坩祸筒体(8)内壁沿长度方向平均分为若干段，再将坩祸内壁沿圆周方向分为8等份，用石笔在坩祸内壁对其交点做好标记，用内径千分尺在坩祸内壁对同一高度的直径进行横竖交错测量，并记录相关测量数据；然后，将坩祸横放，将坩祸筒体(8) —端放入龙门架(2)的滚轮(9)上，另一端放置在地面滚轮之上，根据测量记录的数值，通过滚轮(9)和行车调整坩祸筒体相对于龙门架(2)的位置，然后由双作用式活塞油缸I(I)、双作用式活塞油缸II (4)通过支撑筋板(7)以及圆弧垫板(6)对坩祸筒体(8)在对应的测量点外侧进行外压整形，根据前期测量的坩祸变形量，通过液压站(5)对双作用活塞式油缸I (1)、双作用活塞式油缸II (4)的压力进行调节，以保证足够的压力及整形量，每个点应在外压整形后保压一段时间，再换至下一点。
【专利摘要】真空自耗电弧炉结晶用铜坩埚的整形装置，龙门架的内底部设有两个基座，两个基座上均安装有滚轮，坩埚筒体置于滚轮上，坩埚筒体的上下两端分别依次与圆弧垫板以及支撑筋板固定；龙门架的上、下端中间位置分别设有双作用活塞式油缸Ⅰ和双作用活塞式油缸Ⅱ，双作用活塞式油缸Ⅰ和双作用活塞式油缸Ⅱ均与液压站相连，由其控制。本装置采用较大面积的圆弧垫板及双作用活塞式油缸对坩埚筒体进行整形，可以保证坩埚筒体大面积均匀受力，圆弧垫板一般选用紫铜或纯铝，可以有效保护坩埚筒体外表面。双作用活塞式油缸的压力可通过液压站进行调节，压力稳定，可以满足不同规格坩埚筒体整形压力的需要。整形后的坩埚尺寸公差控制好，坩埚使用寿命大大提高。
【IPC分类】C22B9/193
【公开号】CN104988328
【申请号】CN201510417653
【发明人】王秉章, 张晓剑
【申请人】湖南金天钛业科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月16日