CN109539790A - 一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其结构包括：能量回收环、加紧支架、探测窗、坩埚炉、防护底座、控制机箱，能量回收环水平固定在加紧支架的顶部，并且与其顶部的电机相连接，能量回收环垂直嵌套在坩埚炉的顶部，坩埚炉安设与防护底座的顶部且连接处通过焊接固定，探测窗紧密贴合在坩埚炉前端的凹槽内综上，本发明改进后，将热量进行回收，并将原料当做隔温介质，为下一步进行熔融的工作进行预热，使材料升温提高其导电性方便线圈进行电磁加热。

Description

一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置

技术领域

本发明涉及一种铸造提纯装置，特别的，是一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置。

背景技术

在自然条件下氧化锆大部份为单斜晶体，主要以矿物的方式存在，常将其研磨成粉末然后再进入熔融使其发生变化，以人工方法合成，被将其用作钻石的代替品，在提纯炼制的时候有些有些需要改进的地方:

由于氧化锆的溶点高达2750℃，且在常温下不带有导电性质，坩埚外部的线圈无法进行高频加热需要将其加热引燃1200℃以上时才能有良好的导电性能进行熔融，在每次提炼的过程中都要对其添加引燃剂等待长时间才能够对其融化十分麻烦。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其结构包括：能量回收环、加紧支架、探测窗、坩埚炉、防护底座、控制机箱，所述能量回收环水平固定在加紧支架的顶部，并且与其顶部的电机相连接，所述能量回收环垂直嵌套在坩埚炉的顶部，所述坩埚炉安设与防护底座的顶部且连接处通过焊接固定，所述探测窗紧密贴合在坩埚炉前端的凹槽内，所述控制机箱通过螺栓固定在坩埚炉的表壁，所述能量回收环其内部结构包括：渐进螺头、锆粉箱、旋盘、出料头、添粉器，所述渐进螺头与顶部的锆粉箱内部相通，所述锆粉箱嵌套在旋盘的顶部，所述出料头顶部的外螺纹与添粉器内螺纹相咬合，所述添粉器安设在渐进螺头底轴的下端，所述加紧支架的电机与渐进螺头的齿圈相咬合。

作为本发明的进一步改进，所述渐进螺头由导热腔、自转底架、中心分流器、主动粉腔、附属分隔板组成，所述导热腔与中部的自转底架相契合，所述中心分流器焊接固定在主动粉腔的顶端且与附属分隔板的轴心相对，所述自转底架垂直固定在添粉器的顶部且同步旋转。

作为本发明的进一步改进，所述导热腔由吸热管、热风腔、连轴座、加热蛊、导向槽组成，所述吸热管设有两个以上并且嵌套固定在热风腔的四周，所述连轴座紧密固定在加热蛊的底部，所述导向槽均匀固定在加热蛊内槽，并且形成环形阵列，所述连轴座安设在自转底架的顶部并且相互平行。

作为本发明的进一步改进，所述附属分隔板由从动轴、量盘、限制盘、固定腔、螺纹圈组成，所述从动轴垂直焊接在量盘的中心并且形成一体结构，所述量盘与限制盘顶面紧密贴合，所述限制盘四周嵌套在固定腔的内槽，所述螺纹圈安设在固定腔的底部且与出料头的螺纹相互咬合。

作为本发明的进一步改进，所述量盘设有多个通孔，占整个圆周面的1/2。

作为本发明的进一步改进，所述吸热管呈斗状并且围成圈与热风腔底部的进风管相连接。

作为本发明的进一步改进，所述量盘与限制盘存在的间隙小且一旦圆孔错开能够进行阻隔。

作为本发明的进一步改进，所述中心分流器内部填充有保温结构，且表壁厚。

本发明的有益效果是：

本发明将坩埚炉发热向上的热气通过能量回收环进行回收，对即将添加的原料进行预热，且将原料自身当做隔温的介质对热能更好的吸收，再由底部的出料头将预热的石粉缓慢添加至融化的金属团内进行冶炼，效率更加的快速。

综上所述，本发明改进后，将热量进行回收，并将原料当做隔温介质，为下一步进行熔融的工作进行预热，使材料升温提高其导电性方便线圈进行电磁加热。

附图说明

图1为本发明一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置的结构示意图。

图2为本发明的能量回收环结构示意图。

图3为本发明渐进螺头的结构示意图。

图4为本发明导热腔的结构示意图。

图5为本发明添粉器的结构示意图。

图6为本发明主动粉腔与附属分隔板的排布结构示意图。

图7为本发明添粉器的分离的立体结构示意图。

图8为本发明吸热管的立体结构示意图。

图9为本发明主动粉腔的底部立体结构示意图。

图中：能量回收环-1、加紧支架-2、探测窗-3、坩埚炉-4、防护底座-5、控制机箱-6、渐进螺头-11、锆粉箱-12、旋盘-13、出料头-14、添粉器-15、导热腔-111、自转底架-112、中心分流器-113、主动粉腔-114、附属分隔板-115、吸热管-1111、热风腔-1112、连轴座-1113、加热蛊-1114、导向槽-1115、从动轴-151、量盘-152、限制盘-153、固定腔-154、螺纹圈-155。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图9示意性的显示了本发明实施方式的能量回收环的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

如图1-图9所示，本发明提供一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其结构包括：能量回收环1、加紧支架2、探测窗3、坩埚炉4、防护底座5、控制机箱6，所述能量回收环1水平固定在加紧支架2的顶部，并且与其顶部的电机相连接，所述能量回收环1垂直嵌套在坩埚炉4的顶部，所述坩埚炉4安设与防护底座5的顶部且连接处通过焊接固定，所述探测窗3紧密贴合在坩埚炉4前端的凹槽内，所述控制机箱6通过螺栓固定在坩埚炉4的表壁，所述能量回收环1其内部结构包括：渐进螺头11、锆粉箱12、旋盘13、出料头14、添粉器15，所述渐进螺头11与顶部的锆粉箱12内部相通，所述锆粉箱12嵌套在旋盘13的顶部，所述出料头14顶部的外螺纹与添粉器15内螺纹相咬合，所述添粉器15安设在渐进螺头11底轴的下端，所述加紧支架2的电机与渐进螺头11的齿圈相咬合，上述的锆粉箱12用于粉末原料，且由于是分散式进入渐进螺头11内的会将内部填满，形成相对密封的状态，且由于粉末间存在的空隙也能够更好使热气在原料间流通。

作为本发明的进一步改进，所述渐进螺头11由导热腔111、自转底架112、中心分流器113、主动粉腔114、附属分隔板115组成，所述导热腔111与中部的自转底架112相契合，所述中心分流器113焊接固定在主动粉腔114的顶端且与附属分隔板115的轴心相对，所述自转底架112垂直固定在添粉器15的顶部且同步旋转，上述的附属分隔板115安设在主动粉腔114的内部为固定式，主要是将粉末分散开来，避免大面积的粉末堆积造成原料阻塞的情况。

作为本发明的进一步改进，所述导热腔111由吸热管1111、热风腔1112、连轴座1113、加热蛊1114、导向槽1115组成，所述吸热管1111设有两个以上并且嵌套固定在热风腔1112的四周，所述连轴座1113紧密固定在加热蛊1114的底部，所述导向槽1115均匀固定在加热蛊1114内槽，并且形成环形阵列，所述连轴座1113安设在自转底架112的顶部并且相互平行，上述的导向槽1115呈圆弧状且表面光滑，机体在产生机械振动的时候导向槽1115位置的粉料首先塌陷向下流动，进而带动两侧的粉料，能够很好提高粉料在缝隙中的流动性。

作为本发明的进一步改进，所述附属分隔板115由从动轴151、量盘152、限制盘153、固定腔154、螺纹圈155组成，所述从动轴151垂直焊接在量盘152的中心并且形成一体结构，所述量盘152与限制盘153顶面紧密贴合，所述限制盘153四周嵌套在固定腔154的内槽，所述螺纹圈155安设在固定腔154的底部且与出料头14的螺纹相互咬合，上述的限制盘153与固定腔154由于位于中部，且靠近中间熔融状态的原料溶液，因此所用材质的厚度较大，能够减少高温氧化的情况。

作为本发明的进一步改进，所述量盘152设有多个通孔，占整个圆周面的1/2，通过顶部的电机进行配合能够很好进行粉料给进的速度，且能够将其隔离进行关断。

作为本发明的进一步改进，所述吸热管1111呈斗状并且围成圈与热风腔1112底部的进风管相连接，将热气导向吸热管1111使其将热量传递至加热蛊1114的表壁。

作为本发明的进一步改进，所述量盘152与限制盘153存在的间隙小且一旦圆孔错开能够进行阻隔。

作为本发明的进一步改进，所述中心分流器113内部填充有保温结构，且表壁厚就能够使靠近中部的材料受热均匀。

工作原理：

本发明将原材料放置在能量回收环1的锆粉箱12内，然后通过加紧支架2的驱动电机进行旋转使其缓慢下落至坩埚炉4的中部受高频电磁的加热。

坩埚炉4前度有探测窗3进行窥探内部的熔融的情况，且防护底座5进行隔温与避免底部在停止加热的时候回潮腐蚀底部，电路主要是通过控制机箱6进行加热以及给料的控制。

一旦加紧支架2旋转使渐进螺头11在旋盘13移动就会是粉料逐渐下落至导热腔111内，然后在中心分流器113的阻隔下往两侧分离进入主动粉腔114，并且期间还有附属分隔板115对粉末再次进行均分保证中部的加热均匀。

在主动粉腔114内部的粉末在加热蛊1114内部导向槽1115的引导下会逐渐下落，并且期间底部的热气经过热风腔1112在吸热管1111内部通行，将热量引导至加热蛊1114的表壁对贴紧表壁的粉料进行再次加热，二次加热后的粉料通过添粉器15由于顶部的自转底架112旋转会带动连轴座1113使从动轴151驱动量盘152旋转，量盘152在与限制盘153空位交错的过程中会使粉末逐渐下落由固定腔154的螺纹圈155所固定的出料头14然后进入坩埚炉4内进行加热，经过热量回收的料粉在底部热气烘烤下能够更加快速达到熔融状态，不仅提高提纯工作的效率，同时能够更加的节能环保。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其结构包括：能量回收环(1)、加紧支架(2)、探测窗(3)、坩埚炉(4)、防护底座(5)、控制机箱(6)，其特征在于：

所述能量回收环(1)水平固定在加紧支架(2)的顶部，并且与其顶部的电机相连接，所述能量回收环(1)垂直嵌套在坩埚炉(4)的顶部，所述坩埚炉(4)安设与防护底座(5)的顶部且连接处通过焊接固定，所述探测窗(3)紧密贴合在坩埚炉(4)前端的凹槽内，所述控制机箱(6)通过螺栓固定在坩埚炉(4)的表壁；

所述能量回收环(1)其内部结构包括：渐进螺头(11)、锆粉箱(12)、旋盘(13)、出料头(14)、添粉器(15)，所述渐进螺头(11)与顶部的锆粉箱(12)内部相通，所述锆粉箱(12)嵌套在旋盘(13)的顶部，所述出料头(14)顶部的外螺纹与添粉器(15)内螺纹相咬合，所述添粉器(15)安设在渐进螺头(11)底轴的下端，所述加紧支架(2)的电机与渐进螺头(11)的齿圈相咬合。

2.根据权利要求1所述的一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其特征在于：所述渐进螺头(11)由导热腔(111)、自转底架(112)、中心分流器(113)、主动粉腔(114)、附属分隔板(115)组成，所述导热腔(111)与中部的自转底架(112)相契合，所述中心分流器(113)焊接固定在主动粉腔(114)的顶端且与附属分隔板(115)的轴心相对，所述自转底架(112)垂直固定在添粉器(15)的顶部且同步旋转。

3.根据权利要求2所述的一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其特征在于：所述导热腔(111)由吸热管(1111)、热风腔(1112)、连轴座(1113)、加热蛊(1114)、导向槽(1115)组成，所述吸热管(1111)设有两个以上并且嵌套固定在热风腔(1112)的四周，所述连轴座(1113)紧密固定在加热蛊(1114)的底部，所述导向槽(1115)均匀固定在加热蛊(1114)内槽，并且形成环形阵列，所述连轴座(1113)安设在自转底架(112)的顶部并且相互平行。

4.根据权利要求1所述的一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其特征在于：所述附属分隔板(115)由从动轴(151)、量盘(152)、限制盘(153)、固定腔(154)、螺纹圈(155)组成，所述从动轴(151)垂直焊接在量盘(152)的中心并且形成一体结构，所述量盘(152)与限制盘(153)顶面紧密贴合，所述限制盘(153)四周嵌套在固定腔(154)的内槽，所述螺纹圈(155)安设在固定腔(154)的底部且与出料头(14)的螺纹相互咬合。

5.根据权利要求4所述的一种利用热传递能量回收的冷坩埚铸造装置，其特征在于：所述量盘(152)设有多个通孔，占整个圆周面的1/2。