CN109764676B - 一种感应加热炉真空状态多次进料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应加热炉真空状态多次进料装置，包括外部筒体以及配合安装在外部筒体上方的上真空腔，所述外部筒体内部开有第一空腔，所述第一空腔内配合安装有线圈，所述线圈内部形成线圈空腔，所述线圈空腔内固定安装有保温层柱，所述保温层柱顶面开有保温空腔，所述保温空腔内配合安装有石墨坩埚，所述保温层柱顶面固定安装有下真空腔。本发明通过上真空腔和下真空腔的设置，实现了在真空状态下，可以多次添加熔炼的金属材料，可以实现不同熔点材料在不同的温度段加入；通过支撑机构的设置，使用胶木支撑柱支撑上下法兰，并且胶木支撑，相比较金属支撑，不但减少重量，而且减少对磁场的干扰。

Description

一种感应加热炉真空状态多次进料装置

技术领域

本发明属于金属熔炼技术领域，尤其涉及一种感应加热炉真空状态多次进料装置。

背景技术

随着现代工业技术的迅猛发展，人们对机械零件的使用要求越来越高，愈加严苛的使用环境对金属材料的耐高温，耐磨，抗疲劳等性能提出了更高的要求。对于某些特定的金属或合金材料，无论是前期研发试验还是后期的大批量生产投入使用，研究或得到高性能的金属合金材料都需要金属熔炼设备，表面热处理设备等的支持。在众多的特种加热或熔炼方法中，感应加热技术用于熔炼制备金属材料或在一定工艺中对材料进行烧结，热处理等，都起到了至关重要的作用。

真空感应熔炼技术是目前对金属材料加热效率最高、速度最快，低耗节能环保型的感应加热技术。该技术主要在感应熔炼炉等设备上实现，应用范围十分广泛。

然而，由于该技术是在真空条件下进行，传统的熔炼炉，在熔炼过程中，添加物料会对坩埚内的真空度产生影响，制约了熔炼的正常进行，限制了金属熔炼的效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种感应加热炉真空状态多次进料装置，通过上真空腔和下真空腔的设置，实现了在真空状态下，可以多次添加熔炼的金属材料，可以实现不同熔点材料在不同的温度段加入；通过支撑机构的设置，使用胶木支撑柱支撑上下法兰，并且胶木支撑，相比较金属支撑，不但减少重量，而且减少对磁场的干扰。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种感应加热炉真空状态多次进料装置，包括外部筒体以及配合安装在外部筒体上方的上真空腔，所述外部筒体内部开有第一空腔，所述第一空腔内配合安装有线圈，所述线圈内部形成线圈空腔，所述线圈空腔内固定安装有保温层柱，所述保温层柱顶面开有保温空腔，所述保温空腔内配合安装有石墨坩埚，所述保温层柱顶面固定安装有下真空腔；

所述外部筒体下底面固定安装有底板，所述底板下底面固定连通有连接板，所述连接板下底面中央固定连通有真空接头，所述真空接头侧面固定连通有安全泄压阀；

所述外部筒体顶面固定安装有盖板，所述盖板顶面边缘固定安装有水冷上法兰，所述水冷上法兰上方配合安装有截止阀，所述截止阀上方固定连通有真空计，所述截止阀左侧面固定连通有进气管道；

所述盖板顶面固定安装有插板阀机构，所述插板阀机构包括插板连杆和密封腔体，所述插板连杆和所述密封腔体固定连接，所述密封腔体内开有密闭空腔，所述密闭空腔内固定安装有活动挡板，所述活动挡板与插板连杆固定连接；

所述密封腔体侧面远离插板连杆的一端固定安装有卡套，所述卡套内固定安装有热电偶；

所述第一空腔下底面边缘沿圆周方向均布有支撑机构，所述支撑机构包括两个相对称设立的连接法兰，两个所述连接法兰之间形成法兰空腔，所述法兰空腔内固定安装有胶木支撑柱；

所述上真空腔包括真空筒体以及固定安装在真空筒体顶面的球封结构，所述真空筒体侧面开有送料孔，所述送料孔内固定连通有送料机构；

所述球封结构包括阀座以及配合安装在阀座内部的密封球，所述阀座顶面固定安装有密封管，所述密封管内活动安装有搅拌杆，所述阀座侧面固定连通有真空口机构。

进一步地，所述密封腔体下底面固定连通有导料密封通道，所述导料密封通道包括导料管以及固定安装在导料管下底面的锥形导料管。

进一步地，所述送料机构包括送料连接管，所述送料连接管一端与密封腔体相连通，所述送料连接管另一端固定连通有储料箱体，所述储料箱体下底面转动安装有液压升降杆；

所述储料箱体包括第一储料盒以及固定安装在第一储料盒顶面的第二储料盒，所述第二储料盒顶面开有十字凹槽，所述十字凹槽将第二储料盒分割成四等份。

进一步地，所述真空口机构包括真空连接管道，所述真空连接管道一端与阀座相连通，所述真空连接管道另一端固定连通有气体输送管道，所述真空连接管道侧面固定连通有压力表。

本发明的有益效果是：

本发明通过上真空腔和下真空腔的设置，实现了在真空状态下，可以多次添加熔炼的金属材料，可以实现不同熔点材料在不同的温度段加入；通过支撑机构的设置，使用胶木支撑柱支撑上下法兰，并且胶木支撑，相比较金属支撑，不但减少重量，而且减少对磁场的干扰。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构爆炸图；

图3是本发明的局部结构示意图；

图4是本发明的局部结构爆炸图；

图5是本发明的局部结构示意图；

图6是本发明的局部结构示意图；

图7是本发明的局部结构示意图；

图8是本发明的局部结构示意图；

图9是本发明的局部结构示意图；

图10是本发明的局部结构爆炸图；

图11是本发明的局部结构爆炸图；

图12是本发明的局部结构示意图；

图13是本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示的一种感应加热炉真空状态多次进料装置，包括外部筒体1以及配合安装在外部筒体1上方的上真空腔2，外部筒体1内部开有第一空腔11，第一空腔11内配合安装有线圈3，线圈3内部形成线圈空腔31，线圈空腔31内固定安装有保温层柱4，保温层柱4顶面开有保温空腔41，保温空腔41内配合安装有石墨坩埚5，保温层柱4顶面固定安装有下真空腔6，线圈3感应加热采用环绕式，使得加热均匀，不会导致局部过热产生不良后果；石墨坩埚5外部有氧化铝保温层，起到保温隔热的功能，可以使得坩埚温度流失很小，减小加热功率输出，节约用电，同时外部温度也不会很高。

如图4所示，外部筒体1下底面固定安装有底板12，底板12下底面固定连通有连接板121，连接板121下底面中央固定连通有真空接头122，真空接头122侧面固定连通有安全泄压阀123。

如图5所示，外部筒体1顶面固定安装有盖板13，盖板13顶面边缘固定安装有水冷上法兰131，水冷上法兰131上方配合安装有截止阀132，截止阀132上方固定连通有真空计133，截止阀132左侧面固定连通有进气管道134。

如图6所示，盖板13顶面固定安装有插板阀机构135，插板阀机构135包括插板连杆1351和密封腔体1352，插板连杆1351和密封腔体1352固定连接，密封腔体1352内开有密闭空腔1353，密闭空腔1353内固定安装有活动挡板1354，活动挡板1354与插板连杆1351固定连接。

如图7所示，密封腔体1352侧面远离插板连杆1351的一端固定安装有卡套1355，卡套1355内固定安装有热电偶1356。

如图8所示，第一空腔11下底面边缘沿圆周方向均布有支撑机构111，支撑机构111包括两个相对称设立的连接法兰112，两个连接法兰112之间形成法兰空腔113，法兰空腔113内固定安装有胶木支撑柱114。

如图9所示，上真空腔2包括真空筒体21以及固定安装在真空筒体21顶面的球封结构22，真空筒体21侧面开有送料孔211，送料孔211内固定连通有送料机构212。

如图10所示，球封结构22包括阀座221以及配合安装在阀座221内部的密封球222，阀座221顶面固定安装有密封管223，密封管223内活动安装有搅拌杆224，阀座221侧面固定连通有真空口机构225。

如图11所示，密封腔体1352下底面固定连通有导料密封通道7，导料密封通道7包括导料管71以及固定安装在导料管71下底面的锥形导料管72。

如图12所示，送料机构212包括送料连接管2121，送料连接管2121一端与密封腔体1352相连通，送料连接管2121另一端固定连通有储料箱体2122，储料箱体2122下底面转动安装有液压升降杆2123；

储料箱体2122包括第一储料盒2124以及固定安装在第一储料盒2124顶面的第二储料盒2125，第二储料盒2125顶面开有十字凹槽2126，十字凹槽2126将第二储料盒2125分割成四等份。

如图13所示，真空口机构225包括真空连接管道2251，真空连接管道2251一端与阀座221相连通，真空连接管道2251另一端固定连通有气体输送管道2252，真空连接管道2251侧面固定连通有压力表2253。

在实际使用过程中，真空接头122和真空连接管道2251采用KF25真空快速接口，可以通过截止阀控制单个KF25真空快速接口进行抽真空，保证了下真空腔6和上真空腔2的快速抽真空，实现真空状态下多次进料，下真空腔6和上真空腔2之间采用插板阀机构135进行密封，保证上下2个腔室可以单独成为一个真空环境，为多次加料提供真空环境。

在实际使用过程中，真空计133采用防腐真空计，保证不同气氛下的真空度准确性，热电偶1357可连接温控系统装置，实现智能全自动控制加热过程，接口可采用铠装卡套密封，保证安全。

在实际使用过程中，安全泄压阀123采用精度为0.01Mpa的泄压阀，防止正压过大，产生危险。

在实际使用过程中，支撑机构111上的胶木支撑柱114，支撑上下法兰，并且胶木支撑，相比较金属支撑，不但减少重量，而且减少对磁场的干扰。

在实际使用过程中，球封结构22球头密封结构，可以实现真空腔室内径向360度和轴向60度旋转搅拌。

在实际使用过程中，该装置各部件连接好后，具体多次进料熔炼过程为：启动水冷系统，搅拌杆224处于上真空腔2内，然后启动加热系统进行试验，加热过程中，插板阀机构135密封状态下，打开插板阀机构135，进行加料，物料经由送料机构212放置在活动挡板1354上，投料完成后，安装好上真空腔2，对上真空腔2抽真空，待上真空腔2和下真空腔6真空基本一致时，打开插板阀机构135，在插板阀机构135打开的过程中，由于固定挡板1354位置发生变化，物料的位置受密封腔体1352的限制，落入下方的导料密封通道7内，使用搅拌杆224，使物料落入石墨坩埚5内，然后将搅拌杆224拉回上真空腔2内，关闭插板阀机构135，完成一次送料，若需要多次进料，重复上述步骤，本发明采用球封结构22、插板阀机构135、卡套1355以及支撑机构111，实现高温真空状态下，进行多次加料，保证易损失物料的充足，此外，在电磁搅拌的基础上，增加手动搅拌，使熔炼更加均匀，在熔炼过程中，可通过外界设备，实现使用过程的全自动控制，保证生产安全，使产品具有安全、稳定、高效和节能环保等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (4)

1.一种感应加热炉真空状态多次进料装置，其特征在于：包括外部筒体(1)以及配合安装在外部筒体(1)上方的上真空腔(2)，所述外部筒体(1)内部开有第一空腔(11)，所述第一空腔(11)内配合安装有线圈(3)，所述线圈(3)内部形成线圈空腔(31)，所述线圈空腔(31)内固定安装有保温层柱(4)，所述保温层柱(4)顶面开有保温空腔(41)，所述保温空腔(41)内配合安装有石墨坩埚(5)，所述保温层柱(4)顶面固定安装有下真空腔(6)；

所述外部筒体(1)下底面固定安装有底板(12)，所述底板(12)下底面固定连通有连接板(121)，所述连接板(121)下底面中央固定连通有真空接头(122)，所述真空接头(122)侧面固定连通有安全泄压阀(123)；

所述外部筒体(1)顶面固定安装有盖板(13)，所述盖板(13)顶面边缘固定安装有水冷上法兰(131)，所述水冷上法兰(131)上方配合安装有截止阀(132)，所述截止阀(132)上方固定连通有真空计(133)，所述截止阀(132)左侧面固定连通有进气管道(134)，所述真空计(133)采用防腐真空计；

所述盖板(13)顶面固定安装有插板阀机构(135)，所述插板阀机构(135)包括插板连杆(1351)和密封腔体(1352)，所述插板连杆(1351)和所述密封腔体(1352)固定连接，所述密封腔体(1352)内开有密闭空腔(1353)，所述密闭空腔(1353)内固定安装有活动挡板(1354)，所述活动挡板(1354)与插板连杆(1351)固定连接；

所述下真空腔(6)和上真空腔2之间采用插板阀机构(135)进行密封；

所述密封腔体(1352)侧面远离插板连杆(1351)的一端固定安装有卡套(1355)，所述卡套(1355)内固定安装有热电偶(1356)；

所述第一空腔(11)下底面边缘沿圆周方向均布有支撑机构(111)，所述支撑机构(111)包括两个相对称设立的连接法兰(112)，两个所述连接法兰(112)之间形成法兰空腔(113)，所述法兰空腔(113)内固定安装有胶木支撑柱(114)；

所述上真空腔(2)包括真空筒体(21)以及固定安装在真空筒体(21)顶面的球封结构(22)，所述真空筒体(21)侧面开有送料孔(211)，所述送料孔(211)内固定连通有送料机构(212)；

所述球封结构(22)包括阀座(221)以及配合安装在阀座(221)内部的密封球(222)，所述阀座(221)顶面固定安装有密封管(223)，所述密封管(223)内活动安装有搅拌杆(224)，所述阀座(221)侧面固定连通有真空口机构(225)。

2.根据权利要求1所述的一种感应加热炉真空状态多次进料装置，其特征在于：所述密封腔体(1352)下底面固定连通有导料密封通道(7)，所述导料密封通道(7)包括导料管(71)以及固定安装在导料管(71)下底面的锥形导料管(72)。

3.根据权利要求1所述的一种感应加热炉真空状态多次进料装置，其特征在于：所述送料机构(212)包括送料连接管(2121)，所述送料连接管(2121)一端与密封腔体(1352)相连通，所述送料连接管(2121)另一端固定连通有储料箱体(2122)，所述储料箱体(2122)下底面转动安装有液压升降杆(2123)；

所述储料箱体(2122)包括第一储料盒(2124)以及固定安装在第一储料盒(2124)顶面的第二储料盒(2125)，所述第二储料盒(2125)顶面开有十字凹槽(2126)，所述十字凹槽(2126)将第二储料盒(2125)分割成四等份。

4.根据权利要求1所述的一种感应加热炉真空状态多次进料装置，其特征在于：所述真空口机构(225)包括真空连接管道(2251)，所述真空连接管道(2251)一端与阀座(221)相连通，所述真空连接管道(2251)另一端固定连通有气体输送管道(2252)，所述真空连接管道(2251)侧面固定连通有压力表(2253)。