一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置及方法与流程

本发明涉及钛合金，具体为一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置及方法。

背景技术：

1、钛合金由于密度小、比强度高、热强性及耐腐蚀性等特点，成为航空航天器制造中重要的结构材料。目前主要采用真空自耗电弧熔炼(var)或电子束冷床炉工艺(eb)进行钛合金铸锭的大规模工业化生产。为了使得钛合金成分均匀及满足质量要求，通常需要采用二次和三次真空自耗电弧熔炼工艺去除合金中的夹杂等。在二次及三次真空自耗电弧熔炼过程出炉后，需要将钛合金铸锭冷却至80℃以下才能进行下一步的成品熔炼工艺或者机加工序，因此快速冷却钛合金铸锭对提高生产效率至关重要。

2、新疆湘润新材料科技有限公司申请的《用于钛及钛合金铸锭熔炼过程的移动式冷却装置》(专利号：cn202021428251.7)通过设计移动支架冷却铸锭，同时可根据铸锭直径，调节轴流风机高度，使轴流风机与待冷却铸锭间距离处于有利冷却位置，保证冷却效果。但其通常只能冷却单根铸锭，且风机转速低、风机数量少，存在冷却盲区，冷却效率有待提高。面对待冷却钛合金铸锭数量较多时，其会面临较大冷却压力，影响钛合金熔炼生产工艺节奏。

3、因此，本发明提出一种加快钛合金铸锭熔炼过程的冷却装置及方法，对进一步提高熔炼工艺生产效率具有重要意义。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置及方法，实现装置稳定性较高、工艺简单、易于实施，实际应用有很大意义。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，包括门架和横梁，所述地面上放置有待冷却铸锭，所述横梁底部均设有风机，所述风机的风口斜向下朝向待冷却铸锭，两所述门架之间架设有滑动钢索，所述滑动钢索上设有电缆线。

3、优选的，所述门架可移动，且所述门架底端设有锁止机构。

4、优选的，所述门架的支撑柱包括上立柱和下立柱，所述下立柱高度根据待冷却铸锭的直径自由调节。

5、优选的，所述风机吹风口向下倾斜角度为20-70°。

6、优选的，所述风机转速根据冷却要求三挡可调分别为1500、2000、2500r/min。

7、优选的，所述横梁为两排，且所述横梁间距离根据待冷却铸锭数量和直径调节，且每排所述横梁安装有八台风机，所述横梁上安装有可控制风机倾斜角度的固定装置。

8、优选的，每个所述风机的电缆线的一端绕设于门架上，另一端汇成一束电线并吊设于滑动钢索上。

9、一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置的方法，包括以下步骤：

10、s1：根据冷却要求，将安装于两排横梁上的八个风机风口斜向下吹向待冷却铸锭；

11、s2：冷却过程中，先将冷却装置移动至待冷却铸锭中间，使得冷却装置上方两排横梁上的风机正对应待冷却铸锭两侧，位置确定后，控制锁止机构，锁定移动门架位置，避免风机运行振动导致移动门架位置变化；

12、s3：门架的支撑柱位于待冷却铸锭的冷却区域附近，便于在两个门架之间搭设滑动钢索，滑动钢索高于门架上端，将风机的电缆线呈松弛状架设在滑动钢索上，使得电缆线可在滑动钢索上移动，以适应移动门架运动，同时避免了大量电缆线的损坏及触电问题；

13、s4：冷却过程中可根据待冷却铸锭的直径，调节门架高度，选择合适冷却距离，提高冷却效率，横梁上安装有可控制风机倾斜角度的固定装置，可根据待冷却铸锭的直径进行调节，其中风机风口向下倾斜角度范围为20-70°；

14、s5：两排横梁上均安装八台风机3，功率3kw，转速为1500、2000、2500r/min三级可调，门架宽度调节范围2000-5000mm、门架高度调节范围1500-4000mm，可根据冷却工况进行自由调节。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明通过设计移动门架使得冷却装置可随待冷却铸锭的位置而移动，同时可根据待冷却铸锭的数量和直径，调节冷却装置上部横梁间距离，及横梁上两排风机的高度、转速，使风机与待冷却铸锭间距离匹配良好，进而使得冷却效率最优化，同时风机转速三级可调，可应对不同的冷却工况条件，扩大钛合金铸锭冷却范围及要求。

技术特征：

1.一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，包括门架(1)和横梁(2)，其特征在于：所述地面上放置有待冷却铸锭(5)，所述横梁(2)底部均设有风机(3)，所述风机(3)的风口斜向下朝向待冷却铸锭(5)，两所述门架(1)之间架设有滑动钢索(4)，所述滑动钢索(4)上设有电缆线(6)。

2.根据权利要求1所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，其特征在于：所述门架(1)可移动，且所述门架(1)底端设有锁止机构(7)。

3.根据权利要求1所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，其特征在于：所述门架(1)的支撑柱包括上立柱(8)和下立柱(9)，所述下立柱(9)高度根据待冷却铸锭(5)的直径自由调节。

4.根据权利要求1所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，其特征在于：所述风机(3)吹风口向下倾斜角度为20-70°。

5.根据权利要求1所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，其特征在于：所述风机(3)转速根据冷却要求三挡可调分别为1500、2000、2500r/min。

6.根据权利要求1所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，其特征在于：所述横梁(2)为两排，且所述横梁(2)间距离根据待冷却铸锭(5)数量和直径调节，且每排所述横梁(2)安装有八台风机(3)，所述横梁(2)上安装有可控制风机(3)倾斜角度的固定装置(10)。

7.根据权利要求1所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置，其特征在于：每个所述风机(3)的电缆线(6)的一端绕设于门架(1)上，另一端汇成一束电线并吊设于滑动钢索(4)上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种加快钛含金铸锭熔炼过程的冷却装置及方法，涉及钛合金技术领域，包括门架和横梁，所述地面上放置有待冷却铸锭，所述横梁底部均设有风机，所述风机的风口斜向下朝向待冷却铸锭，两所述门架之间架设有滑动钢索，所述滑动钢索上设有电缆线，通过设计移动门架使得冷却装置可随待冷却铸锭的位置而移动，同时可根据待冷却铸锭的数量和直径，调节冷却装置上部横梁间距离，及横梁上两排风机的高度、转速，使风机与待冷却铸锭间距离匹配良好，进而使得冷却效率最优化，同时风机转速三级可调，可应对不同的冷却工况条件，扩大钛合金铸锭冷却范围及要求。

技术研发人员：王岐,周林,房皆超,李鹏
受保护的技术使用者：陕西星汉北辰新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/13