CN107099684B - 一种用于铜合金的真空感应熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于铜合金的真空感应熔炼炉，属于铜合金真空熔炼领域，旨在提高熔炼效率，提高产品性能，包括：炉体（1）；加料装置（2），所述的加料装置用于向炉体内部加入铜料；感应熔炉（101），所述的感应熔炉位于炉体内部；模腔（104），所述的模腔用于接收来自感应熔炉的铜水；模具腔（5），所述的模具腔用于对模腔进行冷却并且置换。
Description
技术领域
本发明涉及真空熔炼设备，具体来说是专门用来熔炼铜合金的真空感应熔炼炉。
背景技术
铜是一种导电性能优异的金属材料，在电子、交通等领域具有广泛的应用，铜的电导率是其性能的重要指标，但是由于铜在冶炼的时候不可避免的含有一些杂志元素如氧、硫等，大大的降低了铜的电导率。而为了提高铜的纯度，通气需要真空冶炼除杂。而真空冶炼中加料方法和卸料直观重要，直接影响到真空冶炼的效果和铜的纯度，并且现有的加料方法不适宜大规模的工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于铜合金的真空感应熔炼炉，提供一种加料和出铜效率高，电气化控制的真空感应熔炼炉具体包括：
炉体，所述的炉体是可以为常规的结构；
加料装置，所述的加料装置用于向炉体内部加入铜料，加料装置位于炉体上端的加料口，加料装置包括料腔以及与料腔连接的用于输送铜料的第一螺旋杆，料腔内部设有第一电机和第一螺旋杆连接，第一电机带动第一螺旋杆转动，料腔设有若干个进料口和第一螺旋杆连通，进料口上设有用于密封的第一阀门，料腔的一端包括有一个位于料腔表面的旋钮，旋钮固定连接有螺杆，螺杆穿过料腔和加料口，螺杆的端部位于底座上，底座设置与加料口内部；感应熔炉，所述的感应熔炉位于炉体内部；模腔，所述的模腔用于接收来自感应熔炉的铜水；模具腔，所述的模具腔用于对模腔进行冷却并且置换。
在本发明中，所述的加料装置主要是用于铜颗粒物料的添加，其中料腔具有一定的密封性，并且设置向料腔添加物料的常规装置，而料腔在优选情况下也设有一定的加热装置，加热装置优选为通过向料腔通入热的循环惰性气体来进行加热，实验发明在通过预加热后在加入炉体进行熔融，也降低熔融时间，已经提供熔融后的纯度和晶粒的致密性。本发明公开的加料装置可以在不需要完成打开炉体后就可以方便的完成加料，也就是可以保持炉体内一定的真空性，不需要在每一个熔融周期完成后要重新抽真空。在一个操作方法下，可以按照以下步骤加料，首先向料腔加入物料，通过热的循环惰性气体进行预热，预热完成后，启动第一螺旋杆，将物料加入炉体，通过电动或者手动的的方法启动旋钮，螺杆转动，使得料腔以及第一螺旋杆上升，关闭第一阀门。
作为改进，炉体设有氧枪和感应熔炉连接，炉体设有用于向感应熔炉添加合金元素的加料斗，本发明铜料和合金元素加料装置进行分离，根据熔体的物质性质变化，在合适的时候加入合金元素，提高了产品的性能。其中在加入合金元素的时候要通入惰性气体，时炉体内具有一定的压强，防止惰性元素挥发。
作为改进，所述的炉体内设有支架，感应熔炉位于支架上，感应熔炉的两侧连接有转动杆，转动杆连接有炉体的内侧壁上，并可以相对炉体转动，所述的转动杆通过转动结构带动旋转。在一个优选的方式下，转动杆上设有轮齿，转动结构通过一个齿轮和转动杆上的轮齿配合，带动转动杆转动。在这种方式下，可以更加精确的进行电气化控制，工人可以远程控制。通过齿轮配合可以提高感应熔炉的稳定性。
在具体的实施方式中，优选情况下，所述的模具腔和炉体的连通处设有第二阀门，模具腔内设有转台，转台包括有转台底座和固定在转台底座上并可以绕着转动底座转动的工作台，所述的工作台上设有升降台，升降台末端设有模腔台，升降台可以带动模腔台上下移动，所述的模腔台上面用于放置模腔，所述的模腔台为中凹结构，所述的支架上设有一个用于模腔台通过的圆形通道。转台上设有3-4个升降台，升降台在转台的转动下轮流载模腔进入炉体。在这种方式下，可以实现快速循环，当模腔进入模具室后，工作台旋转，可以使得另一个模具进行熔炉，也就是说前一个模具正在冷却的时候，后一个模具就可以进入熔体，大大的减少了冷却时间，提高了熔炼效果。
作为改进，模腔台顶部设有用于卸载铜锭的卸料口
作为改进，模腔台设有进气口、以及位于进气口另一端的出气口，进气口和出气口之间的管道上设有换热装置。
作为改进，所述的升降台设有第二电机，所述的第二电机位于电机底座上并连接有升降螺杆，所述的螺杆外外部配合连接有升降杆，升降杆端部设有模腔台，升降杆穿过工作台，升降杆外壁上设有沿着升降杆轴向设置的若干个凸条，相应的工作台的内壁上设有凹槽，所述的第二电机控制外部控制系统控制。在这种情况下，模具的升降更加的可控制、可稳定，在实验中发现该种方式能够有利利用在模具的升降当中。
本发明公开的真空感应熔炼炉加料效果高、抽真空时间短，可以在模具腔进行进一步的冷却，可以循环熔炼，效率高。
附图说明
图1是本发明整体的结构示意图；
图2是本发明加料装置的结构示意图；
图3是转台结构示意图；
图4是隐藏电机底座的示意图
图中标记：1-炉体，101-感应熔炉，102-支架，103-抽真空管，104-模腔，105-转动杆，2-加料装置，201-料腔，202-第一螺旋杆，203-进料口，204-第一阀门，205-旋钮，206-螺杆，207-底座，3-氧枪，4-加料斗，5-模具腔，501-卸料口，6-转台，601-第二电机，602-升降杆，603-模腔台，604-转台底座，7-换热装置，8-第二阀门。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：如图1所示，本实施例公开了一种用于铜合金的真空感应熔炼炉，包括：
炉体1，炉体内设有支架102，感应熔炉位于支架（102）上，感应熔炉的两侧连接有转动杆（105），转动杆连接有炉体的内侧壁上，并可以相对炉体转动，所述的转动杆通过转动结构带动旋转。
加料装置2，所述的加料装置用于向炉体内部加入铜料，加料装置位于炉体上端的加料口，加料装置包括料腔201以及与料腔连接的用于输送铜料的第一螺旋杆202，料腔内部设有第一电机和第一螺旋杆连接，第一电机带动第一螺旋杆转动，料腔设有若干个进料口203和第一螺旋杆连通，进料口上设有用于密封的第一阀门204，料腔201的一端包括有一个位于料腔表面的旋钮205），旋钮固定连接有螺杆206，螺杆穿过料腔和加料口，螺杆的端部位于底座207上，底座设置与加料口内部；
感应熔炉101，所述的感应熔炉位于炉体内部，所述的感应熔炉设有感应线圈和冷却系统（图中未画出，为常规结构）
模腔104，所述的模腔用于接收来自感应熔炉的铜水；
模具腔5，所述的模具腔用于对模腔进行冷却并且置换。
本实施例的炉体设有氧枪3和感应熔炉连接，炉体设有用于向感应熔炉添加合金元素的加料斗4。
所述的模具腔和炉体的连通处设有第二阀门8，模具腔5内设有转台6，转台6包括有转台底座604和固定在转台底座上并可以绕着转动底座转动的工作台，所述的工作台上设有升降台，升降台末端设有模腔台603，升降台可以带动模腔台603上下移动，所述的模腔台上面用于放置模腔，所述的模腔台为中凹结构，所述的支架102上设有一个用于模腔台通过的圆形通道。转台上设有4个升降台，升降台在转台的转动下轮流载模腔进入炉体。升降台设有第二电机（601），所述的第二电机位于电机底座上并连接有升降螺杆，所述的螺杆外外部配合连接有升降杆（602），升降杆端部设有模腔台（603），升降杆穿过工作台，升降杆外壁上设有沿着升降杆轴向设置的若干个凸条，相应的工作台的内壁上设有凹槽，所述的第二电机控制外部控制系统控制。
模腔台顶部设有用于卸载铜锭的卸料口501以及抽真空系统，模腔台设有进气口、以及位于进气口另一端的出气口，进气口和出气口之间的管道上设有换热装置7。
本实施例的工作原理如下：首先，对各部件进行温度密封性的检查，其次按照下列步骤完成：
步骤一、转动旋钮，将第一螺旋杆深入到加料口，配好的料进入到料腔中，控制第一螺旋杆旋转，带动铜料进入感应熔炉（坩埚）中；
步骤二、关闭炉体，进行抽真空；
步骤三、开启电源，进行熔融操作，电压采用阶梯给压，直至融化，并根据熔体的变化（气体是否很多）控制功率。，
步骤四、向熔体内加入氩气，依次加入合金元素；
步骤五 、进行精炼操作；
步骤六、对模腔进行加热，保持模具腔为氩气状态，打开第二阀门（8），将模腔送入到炉体内部，进行浇注，浇注完成后，冷却后，将模腔送入模具腔，关闭第二阀门，炉体可记性下一步的熔融；
步骤七、在模具腔内惰性气体下对模腔进行进一步的冷却，冷却完后进行从卸料口进行卸锭。
需要指出的是，本实施例的结构表述并不是代表所有的结构，必要且常规的结构本实施例没有示例，但本领域技术人员是可以毫无疑义的得出是具有相应结构的。
Claims (6)
1.一种用于铜合金的真空感应熔炼炉，其特征在于，包括：
炉体（1）；
加料装置（2），所述的加料装置用于向炉体内部加入铜料，加料装置位于炉体上端的加料口，加料装置包括料腔（201）以及与料腔连接的用于输送铜料的第一螺旋杆（202），料腔内部设有第一电机和第一螺旋杆连接，第一电机带动第一螺旋杆转动，料腔设有若干个进料口（203）和第一螺旋杆连通，进料口上设有用于密封的第一阀门（204），料腔（201）的一端包括有一个位于料腔表面的旋钮（205），旋钮固定连接有螺杆（206），螺杆穿过料腔和加料口，螺杆的端部位于底座（207）上，底座设置于 加料口内部；
感应熔炉（101），所述的感应熔炉位于炉体内部；
模腔（104），所述的模腔用于接收来自感应熔炉的铜水；
模具腔（5），所述的模具腔用于对模腔进行冷却并且置换；
所述的炉体内设有支架（102），感应熔炉位于支架（102）上，感应熔炉的两侧连接有转动杆（105），转动杆连接有炉体的内侧壁上，并可以相对炉体转动，所述的转动杆通过转动结构带动旋转；
所述的模具腔和炉体的连通处设有第二阀门（8），模具腔（5）内设有转台（6），转台（6）包括有转台底座（604）和固定在转台底座上并可以绕着转动底座转动的工作台，所述的工作台上设有升降台，升降台末端设有模腔台（603），升降台可以带动模腔台（603）上下移动，所述的模腔台上面用于放置模腔，所述的模腔台为中凹结构，所述的支架（102）上设有一个用于模腔台通过的圆形通道。
2.根据权利要求1所述的用于铜合金的真空感应熔炼炉，其特征在于，炉体设有氧枪（3）和感应熔炉连接，炉体设有用于向感应熔炉添加合金元素的加料斗（4）。
3.根据权利要求2所述的用于铜合金的真空感应熔炼炉，其特征在于，转台上设有3-4个升降台，升降台在转台的转动下轮流载模腔进入炉体。
4.根据权利要求3所述的用于铜合金的真空感应熔炼炉，其特征在于，模腔台顶部设有用于卸载铜锭的卸料口（501）。
5.根据权利要求4所述的用于铜合金的真空感应熔炼炉，其特征在于，模腔台设有进气口、以及位于进气口另一端的出气口，进气口和出气口之间的管道上设有换热装置（7）。
6.根据权利要求5所述的用于铜合金的真空感应熔炼炉，其特征在于，所述的升降台设有第二电机（601），所述的第二电机位于电机底座上并连接有升降螺杆，所述的螺杆外部配合连接有升降杆（602），升降杆端部设有模腔台（603），升降杆穿过工作台，升降杆外壁上设有沿着升降杆轴向设置的若干个凸条，相应的工作台的内壁上设有凹槽，所述的第二电机控制外部控制系统控制。
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