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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107159861A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710344086.3(22)申请日2017.05.16(71)申请人苏州金仓合金新材料有限公司地址215412江苏省苏州市太仓市陆渡镇郑和中路88号申请人东南大学(72)发明人戴挺吴杰赵勇孙飞(74)专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278代理人刘小峰(51)Int.Cl.B22D11/14(2006.01)B22D11/114(2006.01)B22D11/18(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种半固态铜合金连续铸造装置与方法(57)摘要本发明公开了一种半固态铜合金连续铸造装置与方法。本发明的装置包括炉体,机械搅拌装置从上方插入所述炉体中,所述机械搅拌装置的搅拌头呈螺旋状;所述炉体中还设有热电偶,所述热电偶电性连接至设置于所述炉体外的PID温度控制器,所述PID温度控制器电性连接至高频感应加热器;所述炉体还通过液体管道与水箱、水泵流量计串连;牵引棒的一端从下方插入所述炉体中,另一端固定连接至抓盘,所述抓盘通过丝杆连接至减速器,所述减速器连接至步进电机控制器;所述炉体还通过气体管道连接至炉体气氛控制系统。本发明铸造装置结构简单、原材料单炉熔化、炉体温度在连铸时保持稳定,降低能耗、提高效率、缩短铜合金铸造流程。CN107159861ACN107159861A权利要求书1/1页1.一种半固态铜合金连续铸造装置,其特征在于,包括炉体(5),机械搅拌装置(1)从上方插入所述炉体(5)中,所述机械搅拌装置(1)的搅拌头(17)呈螺旋状;所述炉体(5)中还设有热电偶(3),所述热电偶(3)电性连接至设置于所述炉体(5)外的PID温度控制器(2),所述PID温度控制器(2)电性连接至高频感应加热器(4);所述炉体(5)还通过液体管道与水箱(6)、水泵流量计(7)串连;牵引棒(8)的一端从下方插入所述炉体(5)中,另一端固定连接至抓盘(9),所述抓盘(9)通过丝杆(11)连接至减速器(12),所述减速器(12)连接至步进电机控制器(13);所述炉体(5)还通过气体管道连接至炉体气氛控制系统(10)。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述炉体(5)与所述机械搅拌装置(1)的相连接处使用耐高温密封圈(16)密封。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述高频感应加热器(4)为所述炉体(5)提供铸造半固态铜合金所需的热量;所述PID温度控制器(2)在通过预先设定的温度调节指令以提供电流大小形式控制所述高频感应加热器(4)输出热量的同时,还根据所述热电偶(3)采集的炉内实时温度,反馈性调整所述高频感应加热器(4)的输出热量。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述炉体气氛控制系统(10)在工作时抽出所述炉体(5)中的空气并向所述炉体(5)充入使炉内加压的氩气。5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述步进电机控制器(13)通过预先设定的运动指令与所述减速器(12)一同通过所述丝杆(11)控制所述牵引棒(8)的运动形式。6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述炉体(5)包括石墨坩埚(18),所述石墨坩埚(18)外部覆盖耐火石棉(21),加热线圈(20)缠绕所述石墨坩埚(18)设置并固定于所述耐火石棉(21)的材料中;所述炉体(5)顶部设有压力计(14)与泄压阀(15);所述石墨坩埚(18)底部连接石墨结晶器(19),所述石墨结晶器(19)通过耐火砖(22)固定,正对所述石墨结晶器(19)的出料口设有水冷铜盘(23)。7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述石墨坩埚(18)为高纯度石墨的圆筒结构,承载熔化的铜合金;所述石墨坩埚(18)与所述石墨结晶器(19)之间致密连接并设有贯通的圆形金属液体通道,该圆形金属液体通道位于所述加热线圈(20)的线圈的正中间。8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述牵引棒(8)通过所述石墨结晶器(19)插入所述炉体(5)中。9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述石墨结晶器(19)在连续铸造过程中通过所述水冷铜盘(23)进行冷却;所述水泵流量计(7)通过液体管道连接至所述水冷铜盘(23),并根据所述水冷铜盘(23)的冷却速率示出所述水泵流量计(7)的观察数值。10.一种半固态铜合金连续铸造方法,其特征在于,使用了如权利要求1-9任意一项所述的装置,所述方法包含以下步骤:第一步骤:将铜锭和铝锭表面打磨干净,后放入炉体(5)内,将炉体(5)密封后,开启炉体气氛控制系统(10)以形成氩气保护气氛;启动高频感应加热器(4)将铜锭和铝锭熔化成熔融液,之后启动PID温度控制器(2)将温度降至