專利名稱：稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及稀貴有色金屬生產過程中重要設備和工序，特別是涉及稀貴有色 金屬立式自動澆鑄機。
背景技術：
鑄錠是稀貴有色金屬生產過程中一道必不可少的重要工序，其工藝及設備優良與 否決定了稀貴有色金屬產成品最終質量的優劣和勞動生產效率的高低。查閱國內、外相關 文獻資料可知，迄今為止，國內大多數稀貴有色金屬生產企業仍然采用起重機輔助、手工直 接操作澆鑄坩鍋的傳統模式逐一澆鑄每一塊稀貴有色金屬錠坯，相應的澆鑄工具如圖1所 示。每澆鑄2.0 7.0噸(一爐金屬)稀貴有色金屬，需10余人協同配合，耗費3 10小 時。澆鑄過程中，為確保熔融態稀貴有色金屬良好的流動性，必須持續對其進行加熱保溫， 使液態金屬的溫度保持在其熔點以上一個適當水平。這一方面造成了稀貴有色金屬的額外 燒損氧化，另一方面又導致了能源的不必要損耗。稀貴有色金屬的傳統手工鑄錠模式，生產效率低、能耗高、勞動強度大、工作條件 惡劣、難以解決定量澆鑄問題。澆鑄過程中，熱輻射和飛濺的液態金屬往往會對澆鑄者造成 嚴重傷害，結果導致金屬錠坯的最終質量難以保證。這在一定程度上成為制約稀貴有色金 屬產能提高、工作環境改善、勞動強度降低、節能降耗的重大障礙。近年來，隨著我國稀貴有 色金屬需求量和產能的不斷增加，上述矛盾尤顯突出。
發明內容本實用新型的目的在于解決上述矛盾，發明一種稀貴有色金屬立式自動澆鑄機以 及相應的新型稀貴有色金屬立式自動澆鑄機及其配套澆鑄方法。本實用新型設備和方法 可在無人工干預的情況下，直接一次澆鑄得到高質量的稀貴有色金屬錠坯，完全避免了澆 鑄過程中熱輻射和飛濺液態金屬對澆鑄者造成的傷害；可以提高稀貴有色金屬的收得率； 可以方便地實現稀貴有色金屬錠坯的定量澆鑄，為提高后續電解工序的電流效率奠定了基 石出。本實用新型的目是通過下列結構完成的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機由保溫或 加熱爐(1)、多模中間澆鑄裝置(2)、右脫模裝置(3)、澆鑄小車(4)、右澆鑄模組(5)、右受錠 碼垛裝置(6)、左受錠碼垛裝置(7)、左脫模裝置(8)、左澆鑄模組(9)、多模中間澆鑄裝置澆 口(10)組成；所述的保溫或加熱爐(1)為感應式電加熱爐，可選擇感應式工頻爐或感應式 中頻爐，具體視所加熱金屬的性質而定；所述的自動澆鑄機設有左脫模工位、中間澆鑄工位 和右脫模工位。所述的多模中間澆鑄裝置(2)設有2 100個并行澆鑄口，可同時定量澆鑄2 100個稀貴有色金屬錠坯。所述的多模中間澆鑄裝置(2)設有特殊的定量控制裝置，其定量控制簡單易行、 安全可靠，所澆鑄高質量稀貴有色金屬錠坯保證了后續處理工序的高效與節能。[0008]所述的澆鑄小車(3)上設有左澆鑄模組(9)和右澆鑄模組(5)，兩組鑄模左、右對 稱于澆鑄小車(3)，每組鑄模的數量可在2 100間選擇，并絕對等于多模中間澆鑄裝置2 中并行澆鑄口的數量。所述的澆鑄小車(3)有左、右兩個工作位置，當澆鑄小車(3)上的左澆鑄模組(9) 處于澆鑄工位并實施澆鑄時，澆鑄小車(3)上右澆鑄模組(5)中上一輪澆鑄并冷卻到脫模 溫度的錠坯正處于右脫模工位實施脫模，此時澆鑄小車處于右工作位置)，在本輪澆鑄，則 左澆鑄模組(9)和脫模工作，則右澆鑄模組(5)完成之后，澆鑄小車左移，當右澆鑄模組(5) 處于中間澆鑄工位并實施新一輪澆鑄時，左澆鑄模組(9)中冷卻到脫模溫度的錠坯已被置 于左脫模工位并實施脫模，此時澆鑄小車處于左工作位置。所述的澆鑄小車(3)上設有特殊的澆鑄模鎖緊裝置，澆鑄過程中，模具鎖緊裝置 將所有鑄模夾緊，保證模具與模具的接觸表面以一定的壓力相互接觸，以防止所澆鑄稀貴 有色金屬從模具接縫間滲出。所述的澆鑄小車(3)上設有專門的等距分模裝置，當完成澆鑄的某一組錠坯連同 模具被移到相應脫模工位并冷卻達到脫模溫度后，分模裝置將該組模具自動等距分開，以 方便脫模裝置將錠坯和模具分離。所述的左脫模裝置8和右脫模裝置(3)上分別設有特殊的脫模工具，在相應模具 被等距分開后，上述脫模工具自動將錠坯和模具分離。所述的左受錠碼垛裝置(7)和右受錠碼垛裝置(6)上設有特殊的錠坯收集器和碼 垛裝置，當錠坯被從模具中分離出來后，落入錠坯收集器，并由碼垛裝置自動排序碼垛，以 便后續運輸。稀貴有色金屬立式自動澆鑄機使用一種特定的澆鑄方法，其特征在于含有以下工 藝步驟開始澆鑄，則原點一稀貴有色金屬精煉爐出料一中間包轉運稀貴有色金屬至感應 式加熱爐(1)—感應式加熱爐(1)加熱保溫一定質量熔融態金屬注入多模中間澆鑄裝置 (2)—多模中間澆鑄裝置(2)第一次將液態金屬一次性注入位于澆鑄小車上等待澆鑄的左 澆鑄模組(9)中一澆鑄小車(4)左移至其左工作位置，將左澆鑄模組9置于左脫模工位， 同時，完成上一輪脫模操作的右澆鑄模組(5)被自動夾緊，并置于中間澆鑄工位等待下一 輪澆鑄一多模中間澆鑄裝置2將第二次接受的液態金屬一次性注入位于澆鑄小車上等待 澆鑄的右澆鑄模組(5)中，其間，左澆鑄模組(9)被自動等距分開，左脫模裝置(8)將處于 左澆鑄模組(9)中的錠坯與模具分離，并完成脫模操作一澆鑄小車(4)右移至其右工作位 置，將右澆鑄模組(5)置于右脫模工位，同時，完成上一輪脫模操作的左澆鑄模組(9)被自 動夾緊，并置于中間澆鑄工位等待下一輪澆鑄一多模中間澆鑄裝置(2)將第三次接受的液 態金屬一次性注入位于澆鑄小車(4)上等待澆鑄的左澆鑄模組9中，其間，右澆鑄模組(5) 被自動等距分開，右脫模裝置3將處于右澆鑄模組5中的錠坯與模具分離，并完成脫模操作 —左、右受錠碼垛裝置(7)和(6)不斷對落入錠坯收集器中的錠坯進行自動排序碼垛，以便 后續運輸一上述過程按步調不斷交替進行，直到感應式加熱爐(1)中的所有金屬被全部澆 鑄完畢。采用本實用新型所述“稀貴有色金屬立式自動澆鑄機”及“配套澆鑄工藝”澆鑄稀 貴有色金屬的各類錠坯具有以下優勢其一、可在無人工干預的情況下，直接一次澆鑄得到 高質量的稀貴有色金屬錠坯，完全避免了澆鑄過程中熱輻射和飛濺液態金屬對澆鑄者造成的傷害；其二、可提高稀貴有色金屬的收得率；其三、可方便地實現稀貴有色金屬錠坯的定 量澆鑄，為提高后續電解工序的電流效率奠定了基礎；第四、對提升整個稀貴有色金屬澆鑄 生產的自動化水平、提高生產效率、節約能源、保護環境、改善工作條件、降低勞動強度具有 重要的現實意義；第五、本實用新型所述“稀貴有色金屬立式自動澆鑄機”操作安全可靠，所 澆鑄錠坯的最終質量高，在整個稀貴有色金屬冶金行業具有極高的實用價值及廣闊的應用 前景，并能給稀貴有色金屬冶金行業帶來良好的經濟效益和社會效益。
圖1是傳統手工澆鑄工具。圖1中21-澆鑄坩鍋，22-澆鑄模具，23-模架。圖2a是本實用新型新型稀貴金屬立式自動澆鑄機系統結構示意圖。圖2b是本實用新型新型稀貴金屬立式自動澆鑄機系統中間包的結構示意圖。圖2c是本實用新型新型稀貴金屬立式自動澆鑄機。圖2a、圖2b和圖2c中12_中間包，13-稀貴有色金屬立式自動澆鑄機。圖3是本實用新型稀貴有色金屬立式自動澆鑄機。圖3中1_保溫或加熱爐，2-多模中間澆鑄裝置，3-右脫模裝置，4-澆鑄小車， 5-右澆鑄模組，6-右受錠碼垛裝置，7-左受錠碼垛裝置，8-左脫模裝置，9-左澆鑄模組， 10-多模中間澆鑄裝置澆口。圖4a是本實用新型單澆鑄工位稀貴有色金屬立式自動澆鑄機澆鑄小車處于右工 作位置結構示意圖。圖4b是本實用新型單澆鑄工位稀貴有色金屬立式自動澆鑄機澆鑄小車處于左工 作位置。圖4a和圖4b中1_感應式加熱爐，2_多模中間澆鑄裝置，3_右脫模裝置，4_澆鑄 小車，5-右澆鑄模組，6-右受錠碼垛裝置，7-左受錠碼垛裝置，8-左脫模裝置，9-左澆鑄模 組，10-多模中間澆鑄裝置澆口，圖5a是本實用新型雙澆鑄工位稀貴有色金屬立式自動澆鑄機澆鑄小車處于右工 作位置的結構示意圖。圖5b是本實用新型雙澆鑄工位稀貴有色金屬立式自動澆鑄機澆鑄小車處于左工 作位置的結構示意圖。圖5a和圖5b中感應式加熱爐，2_液態金屬分流導槽，3_右多模中間澆鑄裝 置，4-右多模中間澆鑄裝置澆口，5-右澆鑄模組，6-脫模裝置，7-受錠碼垛裝置，8-左澆鑄 模組，9-澆鑄小車，10-多模中間澆鑄裝置澆口，11-多模中間澆鑄裝置。
具體實施方式
下面以實例進一步說明本實用新型的實質內容，但本實用新型的內容并不限于 此。如圖2所示，該系統由稀貴有色金屬精煉爐1、中間包2、稀貴有色金屬立式自動澆 鑄機3組成，其中稀貴有色金屬立式自動澆鑄機3及配套澆鑄工藝為本實用新型的核心。本實用新型“稀貴有色金屬立式自動澆鑄機”由保溫或加熱爐1、多模中間澆鑄裝置2、右脫模裝置3、澆鑄小車4、右澆鑄模組5、右受錠碼垛裝置6、左受錠碼垛裝置7、左脫 模裝置8、左澆鑄模組9、多模中間澆鑄裝置澆口 10組成，其具體結構如圖3所示。保溫或加熱爐1為感應式電加熱爐，如圖3所示，可選擇感應式工頻爐或感應式中 頻爐，具體形式視所加熱金屬的性質而定。感應式電加熱爐的功率和容量可根據具體的工 藝流程和所加熱金屬的量來確定。在澆鑄系統沒有配套的稀貴有色金屬精煉爐、且所加熱 金屬的量較大時，感應式電加熱爐必須熔煉處于室溫狀態的稀貴有色金屬，此時其功率偏 大；當澆鑄系統擁有精煉爐、且所加熱金屬的量較少時，感應式電加熱爐僅擔負精煉爐熔煉 后液態金屬的保溫職能，此時其功率偏小。多模中間澆鑄裝置2是本實用新型的重要組件之一，如圖3所示，該多模中間澆 鑄裝置專為稀貴有色金屬自動澆鑄機而設計。可根據所需一次澆鑄錠坯的數量，設立2 100個并行澆鑄口，同時澆鑄多個稀貴有色金屬錠坯，從而極大地提高稀貴有色金屬的生產 效率。該多模中間澆鑄裝置無需澆鑄人員直接手工操作，完全避免了澆鑄過程中熱輻射和 飛濺液態金屬對澆鑄者造成的傷害。此外，多模中間澆鑄裝置2設有特殊的定量控制裝置， 其定量控制簡單易行、安全可靠，所澆鑄高質量稀貴有色金屬錠坯保證了后續處理工序的 高效與節能。澆鑄小車3是本實用新型的另一重要組件，如圖3所示，其上設有完全對稱于澆鑄 小車3的左、右兩組鑄模。視具體生產情況，每組鑄模的數量可在2 100間選擇，并絕對 等于多模中間澆鑄裝置2中并行澆鑄口的數量。澆鑄小車3有左、右兩個工作位置，當左澆 鑄模組9處于澆鑄工位并實施澆鑄時，右澆鑄模組5中上一輪澆鑄并冷卻到脫模溫度的錠 坯正處于右脫模工位實施脫模(此時澆鑄小車處于右工作位置)，如圖4(a)所示；在本輪 澆鑄(左澆鑄模組9)和脫模工作(右澆鑄模組5)完成之后，澆鑄小車左移，當右澆鑄模組 5處于中間澆鑄工位并實施新一輪澆鑄時，左澆鑄模組9中冷卻到脫模溫度的錠坯已被置 于左脫模工位并實施脫模(此時澆鑄小車處于左工作位置)，如圖4(b)所示。上述過程不 斷交替進行，直到精煉爐熔煉好的金屬被全部澆鑄完畢。其間，稀貴有色金屬精煉爐熔煉好 的金屬被通過中間包2不斷轉運到保溫或加熱爐中。此外，為防止澆鑄過程中液態稀貴有 色金屬從模具接縫間滲出，澆鑄小車3上設有特殊的澆鑄模鎖緊裝置，以保證澆鑄過程中 模具與模具的接觸表面以一定的壓力相互接觸。為安全可靠地實現機械化脫模，澆鑄小車3 上設有專門的等距分模裝置，當完成澆鑄的某一組錠坯連同模具被移到相應脫模工位并冷 卻達到脫模溫度后，分模裝置將該組模具自動等距分開，以方便脫模裝置將錠坯和模具分 罔。左、右脫模裝置8、3是本實用新型另一重要組件如圖3所示，脫模裝置的功能是將 處于等距分開狀態模具中的稀貴有色金屬錠坯高效快速地與模具分離。左、右受錠碼垛裝置7、6是本實用新型的另一重要組件，如圖3所示，受錠碼垛裝 置的功能是收集從模具中分離出來的稀貴有色金屬錠坯，并對錠坯進行碼垛，以便后續運 輸工作。本實用新型“稀貴有色金屬立式自動澆鑄機”主要有“單、雙澆鑄工位”兩種形式， 具體結構分別如圖4和圖5所示。“單澆鑄工位稀貴有色金屬立式自動澆鑄機”主要由一套 多模中間澆鑄裝置，兩套脫模裝置和兩套受錠碼垛裝置構成；而“雙澆鑄工位稀貴有色金屬 立式自動澆鑄機”則主要由兩套多模中間澆鑄裝置，一套脫模裝置和一套受錠碼垛裝置構成。其它部分大同小異。實施例1 當左、右澆鑄模組的鑄模數均為2時，多模中間澆鑄裝置2設有2個并 行澆鑄口。此時，多模中間澆鑄裝置2的容量必須與2塊錠坯的質量相匹配，以實現稀貴有 色金屬錠坯的定量澆鑄控制，如圖3所示。稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的原點位置為① 感應式電加熱爐1和多模中間澆鑄裝置2處于待澆鑄狀態；②澆鑄小車4處于右工作位置， 如圖4(a)所示；③左澆鑄模組9處于夾緊狀態，右澆鑄模組5處于等距分開脫模狀態；④左 澆鑄模組9處于中間澆鑄工位，右澆鑄模組5處于右脫模工位；⑤左脫模裝置8處于等待脫 模狀態，右脫模裝置3完成脫模操作處于下一輪等待脫模狀態；⑥左、右受錠碼垛裝置等待 接受新的錠坯，并將進行新一輪碼垛操作。本實用新型2鑄模稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的具體使用步驟方法如下。第一 步，澆鑄機處于復位狀態，即原點位置；第二步，稀貴有色金屬精煉爐將原料熔煉成所需品 位的液態金屬，通過中間包將液態金屬轉運至感應式電加熱爐1中，為確保熔融態稀貴有 色金屬良好的流動性，必須持續對其中的稀貴有色金屬進行保溫加熱，使液態金屬的溫度 保持在其熔點以上一個適當水平，以方便實現后續澆鑄；第三步，感應式電加熱爐1在定量 控制裝置的控制下，根據澆鑄小車4的澆鑄頻率，按步調將質量等于2塊錠坯質量的液態金 屬注入多模中間澆鑄裝置2中；第四步，多模中間澆鑄裝置第一次將液態金屬一次性注入 位于澆鑄小車4上等待澆鑄的左澆鑄模組9中(2個鑄模)；第五步，澆鑄小車4左移至其左 工作位置，將左澆鑄模組9置于左脫模工位，同時，完成上一輪脫模操作的右澆鑄模組5被 自動夾緊，并置于中間澆鑄工位等待下一輪澆鑄；第六步，多模中間澆鑄裝置將第二次接受 的液態金屬注入位于澆鑄小車4上等待澆鑄的右澆鑄模組5中(2個鑄模)，其間，左澆鑄模 組9被自動等距分開，左脫模裝置8將處于左澆鑄模組9中的錠坯與模具分離，并完成脫模 操作；第七步，澆鑄小車4右移至其右工作位置，將右澆鑄模組5置于右脫模工位，同時，完 成上一輪脫模操作的左澆鑄模組9被自動夾緊，并置于中間澆鑄工位等待下一輪澆鑄；第 八步，多模中間澆鑄裝置將第三次接受的液態金屬一次性注入位于澆鑄小車4上等待澆鑄 的左澆鑄模組9中(2個鑄模)，其間，右澆鑄模組5被自動等距分開，右脫模裝置3將處于 右澆鑄模組5中的錠坯與模具分離，并完成脫模操作，上述過程按步調不斷交替進行，直到 感應式加熱爐1中的所有金屬被全部澆鑄完畢；第九步，左、右受錠碼垛裝置7和6不斷對 落入錠坯收集器中的錠坯進行自動排序碼垛，以便后續運輸。實施例2 本實用新型稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的最佳鑄模數為10，當左、右 澆鑄模組的鑄模數均為10時，多模中間澆鑄裝置2設有10個并行澆鑄口。此時，多模中間 澆鑄裝置2的容量必須與10塊錠坯的質量相匹配，以實現稀貴有色金屬錠坯的定量澆鑄控 制，如圖3所示。10鑄模稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的具體使用步驟方法與2鑄模稀貴 有色金屬立式自動澆鑄機的具體使用步驟方法大同小異。實施例3:本實用新型稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的最多鑄模數為100，當左、 右澆鑄模組的鑄模數均為100時，多模中間澆鑄裝置2設有100個并行澆鑄口。此時，多模 中間澆鑄裝置2的容量必須與100塊錠坯的質量相匹配，以實現稀貴有色金屬錠坯的定量 澆鑄控制，如圖3所示。100鑄模稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的具體使用步驟方法與2鑄 模稀貴有色金屬立式自動澆鑄機的具體使用步驟方法大同小異。1、保溫或加熱爐；2、多模中間澆鑄裝置；3、右脫模裝置；(4)、澆鑄小車；5、右澆鑄模組；6、右受錠碼垛裝置；7、左受錠碼垛裝置；8、左脫模裝置；9、左澆鑄模組；10、多模中間 澆鑄裝置澆口 ；11、多模中間澆鑄裝置；12、中間包；13、稀貴有色金屬立式自動澆鑄機；21、 澆鑄坩鍋；22、澆鑄模具；23、模架。
權利要求一種稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于由保溫或加熱爐(1)、多模中間澆鑄裝置(2)、右脫模裝置(3)、澆鑄小車(4)、右澆鑄模組(5)、右受錠碼垛裝置(6)、左受錠碼垛裝置(7)、左脫模裝置(8)、左澆鑄模組(9)、多模中間澆鑄裝置澆口(10)組成；所述的保溫或加熱爐(1)為感應式電加熱爐，所述的自動澆鑄機設有左脫模工位、中間澆鑄工位和右脫模工位。
2.根據權利要求1所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的多模中 間澆鑄裝置(2)設有2 100個并行澆鑄口，可同時定量澆鑄2 100個稀貴有色金屬錠 坯。
3.根據權利要求1所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的多模中 間澆鑄裝置(2)設有定量控制裝置。
4.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的澆 鑄小車(3)上設有左澆鑄模組(9)和右澆鑄模組(5)，兩組鑄模左、右對稱于澆鑄小車(3)， 每組鑄模的數量可在2 100間選擇，并絕對等于多模中間澆鑄裝置2中并行澆鑄口的數 量。
5.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的澆 鑄小車(3)有左、右兩個工作位置。
6.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的澆 鑄小車(3)上設有澆鑄模鎖緊裝置。
7.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的澆 鑄小車(3)上設有等距分模裝置。
8.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的左 脫模裝置8和右脫模裝置(3)上分別設有脫模工具，在相應模具被等距分開后，上述脫模工 具自動將錠坯和模具分離。
9.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于所述的左 受錠碼垛裝置(7)和右受錠碼垛裝置(6)上設有錠坯收集器和碼垛裝置。
10.根據權利要求1或2所述的稀貴有色金屬立式自動澆鑄機，其特征在于感應式電 加熱爐為感應式工頻爐或感應式中頻爐。
專利摘要本實用新型公開了一種稀貴有色金屬立式自動澆鑄機及其澆鑄方法，稀貴有色金屬立式自動澆鑄機由保溫或加熱爐、多模中間澆鑄裝置、右脫模裝置、澆鑄小車、右澆鑄模組、右受錠碼垛裝置、左受錠碼垛裝置、左脫模裝置、左澆鑄模組、多模中間澆鑄裝置澆口組成。本實用新型設備和方法可在無人工干預的情況下，直接一次澆鑄得到高質量的稀貴有色金屬錠坯，完全避免了澆鑄過程中熱輻射和飛濺液態金屬對澆鑄者造成的傷害；可以提高稀貴有色金屬的收得率；可以方便地實現稀貴有色金屬錠坯的定量澆鑄，為提高后續電解工序的電流效率奠定了基礎。對提升整個稀貴有色金屬澆鑄生產的自動化水平、提高生產效率、節約能源、保護環境、改善工作條件、降低勞動強度具有重要的現實意義。
文檔編號B22D35/04GK201659282SQ20092029444
公開日2010年12月1日 申請日期2009年12月21日 優先權日2009年12月21日
發明者劉劍雄 申請人:昆明理工大學