CN111570779B - 一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，包括：炉体，具有一密闭容腔；坩埚，设置于一转轴上，所述转轴设置于所述容腔内，并能够进行旋转，所述转轴一端伸出炉体；翻转离合机构，能够控制所述转轴正转与反转；第一锭模，设置于坩埚下侧，当转轴正转时，盛接熔融合金；第二锭模，设置于坩埚下侧，当转轴反转时，盛接熔融合金；升降机构，与所述第一锭模与第二锭模连接，能够使所述第一锭模与所述第二锭模交替升降。上述技术方案的优点在于：坩埚能够双侧翻转，并设置两组锭模，使得两组锭模能够交替进行接收熔融的合金液体，从而延长了合金冷却的时间，使得坩埚能够持续的进行加热熔融，提高了真空熔炼炉的加工效率。

Description

一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉

技术领域

本发明涉及一种真空熔炼炉，特别是涉及一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉。

背景技术

钕铁硼磁性材料，是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体，广泛用于制备钕铁硼磁铁。钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等。

在钕铁硼材料的生产过程中，需要将多种材料进行熔炼、烧结，这过程中需要使用到真空熔炼炉。真空熔炼炉主要用于在真空或保护气氛条件下对金属材料（如不锈钢、镍基合金、铜、合金钢、镍钴合金、稀土钕铁硼等）的熔炼处理，也可进行合金钢的真空精炼处理及精密铸造。

钕铁硼磁铁是最为常见的一种永磁铁，一般通过真空熔炼炉进行合金的熔炼。

而常规的真空熔炼炉在进行一次熔炼后需要暂停较长的一段时间，使合金能够冷却固化，但这会极大的影响熔炼效率。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，提高真空熔炼炉的加工效率。

本发明公开的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉包括：炉体，具有一密闭容腔；坩埚，设置于一转轴上，所述转轴设置于所述容腔内，并能够进行旋转，所述转轴一端伸出炉体；翻转离合机构，与所述转轴伸出炉体的一端连接，能够控制所述转轴正转与反转；第一锭模，设置于坩埚下侧，当转轴正转时，盛接熔融合金；第二锭模，设置于坩埚下侧，当转轴反转时，盛接熔融合金；升降机构，与所述第一锭模与第二锭模连接，能够使所述第一锭模与所述第二锭模交替升降。

在其中一个实施例中，所述翻转离合机构包括：第一齿轮；第一离合部；第二离合部；第二齿轮；调控齿轮组，所述调控齿轮组包括齿轮架、第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮同轴固定连接的第二传动齿轮、与所述第二传动齿轮啮合的第三传动齿轮、以及分隔凸块，所述第一传动齿轮能够与所述第一齿轮啮合，且同时所述第三传动齿轮与所述第二齿轮啮合；伸缩气缸，用于驱动所述调控齿轮组沿水平方向移动，所述第一齿轮、第一离合部、第二离合部、第二齿轮依次同轴设置，当所述第一离合部与第二离合部配合时，所述第一齿轮与第二齿轮同向转动；当所述第一传动齿轮与所述第一齿轮啮合时，所述第三传动齿轮与第二齿轮啮合，且所述分隔凸块伸入所述第一离合部与所述第二离合部之间，使第一离合部与第二离合部分离，从而使所述第一齿轮与第二齿轮反向旋转。

在其中一个实施例中，所述升降机构包括：第一锭模连接组件；第二锭模连接组件；驱动齿轮，能够驱动所述第一锭模连接组件与第二锭模连接组件交替升降；驱动电机，能够驱动所述驱动齿轮旋转。

在其中一个实施例中，所述炉体内设置有分隔板，所述分隔板上开设有第一落料孔与第二落料孔，且分别对应于所述第一锭模连接组件与第二锭模连接组件，所述升降机构还包括隔板组件，所述隔板组件包括与所述驱动齿轮同轴连接的第一带轮、与所述第一带轮通过皮带连接的第二带轮、与所述第二带轮同轴连接的隔板驱动轮、由所述隔板驱动轮驱动的隔板件，所述隔板件能够沿水平方向滑移，当所述第一锭模连接组件上升时，所述隔板件封闭所述第二落料孔；当所述第二锭模连接组件上升时，所述隔板件封闭所述第一落料孔。

在其中一个实施例中，所述第一锭模连接组件包括滑移块、翻转电机，所述翻转电机固定于所述滑移块上用于驱动所述第一锭模翻转，所述滑移块能够在所述驱动齿轮驱动下沿竖直方向移动。

在其中一个实施例中，所述锭模外侧设置有水冷装置。

在其中一个实施例中，所述第一锭模连接组件的锭模上升后能够封闭所述第一落料孔，所述第二锭模连接组件的锭模上升后能够封闭所述第二落料孔。

在其中一个实施例中，所述炉体上设置有第一进气管、第二进气管、第一出气管、第二出气管，所述第一进气管及第一出气管连接于所述分隔板的上侧炉体，所述第二进气管及第二出气管连接于所述分隔板的下侧炉体。

在其中一个实施例中，所述炉体侧面设置有取料口，所述取料口处设置有密封门。

在其中一个实施例中，所述炉体上开设有至少一根进气管和至少一根出气管。

上述技术方案的优点在于：坩埚能够双侧翻转，并设置两组锭模，使得两组锭模能够进行接收熔融的合金液体，从而延长了合金冷却的时间，使得坩埚能够持续的进行加热熔融，提高了真空熔炼炉的加工效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的立体图。

图2为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的另一视角的立体图。

图3为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的爆炸图。

图4为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的局部剖视图。

图5为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的局部剖视图。

图6为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的俯视图。

图7为本发明提供的根据图6的A-A面的剖视图。

图8为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的半剖视图。

图9为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的调控齿轮组的立体图。

图10为本发明提供的一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉的升降机构的立体图。

图中，用于钕铁硼生产的真空熔炼炉100、炉体10、分隔板11、第一落料孔111、第二落料孔112、第一进气管12、第二进气管13、第一出气管14、第二出气管15、炉盖20、进料口21、观察窗22、翻转离合机构30、第一齿轮31、第二齿轮32、第一离合部33、第二离合部34、调控齿轮组35、齿轮架351、第一传动齿轮352、第二传动齿轮353、第三传动齿轮354、分隔凸块355、伸缩气缸36、弹簧37、第一锭模40、第二锭模50、升降机构60、第一锭模组件61、滑移块611、翻转电机612、第二锭模组件62、驱动齿轮63、隔板组件65、第一带轮651、第二带轮652、隔板驱动轮653、隔板件654、坩埚70、操作手柄81、密封门82。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

真空熔炼炉用于在特殊环境下进行金属冶炼，在惰性气体环境下熔炼金属，能够有效避免金属在熔炼过程中被氧化。

如图1至图3所示，一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉100，其包括：炉体10，具有一密闭容腔；坩埚70，设置于一转轴上，所述转轴设置于所述容腔内，并能够进行旋转，所述转轴一端伸出炉体10；翻转离合机构30，与所述转轴伸出炉体10的一端连接，能够控制所述转轴正转与反转；第一锭模40，设置于坩埚70下侧，当转轴正转时，盛接熔融合金；第二锭模50，设置于坩埚70下侧，当转轴反转时，盛接熔融合金；升降机构60，与所述第一锭模40与第二锭模50连接，能够使所述第一锭模40与所述第二锭模50交替升降。

可以理解的是，第一锭模40与第二锭模50设置于坩埚70的下方，坩埚70能够向两侧翻转，将金属熔融液倾倒入不同的锭模中，通过使第一锭模40和第二锭模50交替盛接金属熔融液，从而使金属熔融液在锭模中冷却的时间更长。

需要说明的是，所述炉体10包括一设置于顶部的炉盖20，所述炉盖20上设置有进料口21以及观察窗22，所述进料口21用于向坩埚70内放置金属原料，所述观察窗22便于操作者观察炉体10内的情况。

优选的，所述翻转离合机构30包括：第一齿轮31；第一离合部33；第二离合部34；第二齿轮32；调控齿轮组35，结合图9，所述调控齿轮组35包括齿轮架351、第一传动齿轮352、与所述第一传动齿轮352同轴固定连接的第二传动齿轮353、与所述第二传动齿轮353啮合的第三传动齿轮354、以及分隔凸块355，所述第一传动齿轮352能够与所述第一齿轮31啮合，且同时所述第三传动齿轮354与所述第二齿轮32啮合；伸缩气缸36，用于驱动所述调控齿轮组35沿水平方向移动，所述第一齿轮31、第一离合部33、第二离合部34、第二齿轮32依次同轴设置，如图4所示，当所述第一离合部33与第二离合部34配合时，所述第一齿轮31与第二齿轮32同向转动；如图5所示，当所述第一传动齿轮352与所述第一齿轮31啮合时，所述第三传动齿轮354与第二齿轮32啮合，且所述分隔凸块355伸入所述第一离合部33与所述第二离合部34之间，使第一离合部33与第二离合部34分离，从而使所述第一齿轮31与第二齿轮32反向旋转。

可以理解的是，坩埚70通过操作手柄81控制进行翻转，翻转离合机构30设置于操控手柄与坩埚70之间，在操作手柄81保持相同旋转方向的情况下，控制坩埚70的翻转方向。

具体的，结合图8，所述第一离合部33与第二离合部34啮合状态下，所述操作手柄81逆时针旋转，带动所述第一齿轮31旋转，从而驱动第二齿轮32旋转，使坩埚70发生逆时针旋转，将熔融合金倒入第一锭模40中；当伸缩气缸36驱动所述调控齿轮组35移动至工作位置，此时，第一传动齿轮352与第一齿轮31啮合，第三传动齿轮354与第二齿轮32啮合，从而当所述手柄逆时针旋转时，所述坩埚70发生顺时针旋转，从而将熔融合金倒入第二锭模50中。

值得一提的是，当所述调控齿轮组35移动至工作位置时，所述分隔凸块355插入所述第一离合部33与第二离合部34之间，从而使第一离合部33与第二离合部34分离，在本实施例中，所述第二离合部34与第二齿轮32之间设置有弹簧37，当所述分隔凸块355插入第一离合部33与第二离合部34之间，弹簧37被压缩，第一离合部33与第二离合部34分离，当调控齿轮组35复位后，第二离合部34在弹簧37的作用下复位与第一离合部33配合。

优选的，如图6至图8所示，所述升降机构60包括：第一锭模连接组件61，与所述第一锭模40连接；第二锭模连接组件62，与所述第二锭模50连接；驱动齿轮63，能够驱动所述第一锭模连接组件61与第二锭模连接组件62交替升降；驱动电机（图未示），能够驱动所述驱动齿轮63旋转。

可以理解的是，第一锭模连接组件61与第二锭模连接组件62交替升降，使得第一锭模40与第二锭模50交替升降。

优选的，结合图8所示，所述炉体10内设置有分隔板11，所述分隔板11上开设有第一落料孔111与第二落料孔112，且分别对应于所述第一锭模连接组件61与第二锭模连接组件62，所述升降机构60还包括隔板组件65，所述隔板组件65包括与所述驱动齿轮63同轴连接的第一带轮651、与所述第一带轮651通过皮带连接的第二带轮652、与所述第二带轮652同轴连接的隔板驱动轮653、由所述隔板驱动轮653驱动的隔板件654，所述隔板件654能够沿水平方向滑移，当所述第一锭模连接组件61上升时，所述隔板件654封闭所述第二落料孔112；当所述第二锭模连接组件62上升时，所述隔板件654封闭所述第一落料孔111。

需要说明的是，分隔板11将炉体10内分隔为两个空腔，且通过设置隔板件654，并配合第一锭模40及第二锭模50，使得两个空腔能够被阻隔，从而减少两个空腔之间的气体交换，保持坩埚70所在腔室内的惰性气体浓度。

具体的，当所述第一锭模40上升后，隔板件654移动至第二落料孔112处并封闭第二落料孔112，第二锭模50上升后，隔板件654移动至第一落料孔111处并封闭第一落料孔111，从而减少炉体10内的两个容腔之间的气体交换。

值得一提的是，分隔板11将炉体10分隔为上下两个空腔，使得分隔板11上侧空腔在加热过程中，分隔板11下侧空腔能够保持较低的温度，从而有利于加快熔融合金的固化。

优选的，所述第一锭模连接组件61包括滑移块611、翻转电机612，所述翻转电机612固定于所述滑移块611上用于驱动所述第一锭模40翻转，所述滑移块611能够在所述驱动齿轮63驱动下沿竖直方向移动。

需要说明的是，第二锭模连接组件62与第一锭模连接组件61结构相同，且第一锭模连接组件61的滑移块611与第二锭模连接组件62的滑移块611均与驱动齿轮63啮合，第一锭模连接组件61与第二锭模连接组件62在驱动齿轮63的驱动下能够交替升降。

优选的，所述锭模外侧设置有水冷装置（图未示）。

可以理解的是，通过设置水冷装置能够加快锭模内的熔融合金的冷却速度，水冷装置为本领域内的常规结构，在此不再赘述。

优选的，所述第一锭模连接组件61的锭模上升后能够封闭所述第一落料孔111，所述第二锭模连接组件62的锭模上升后能够封闭所述第二落料孔112。

可以理解的是，第一锭模40能够封闭第一落料孔111，第二锭模50能够封闭第二落料孔112，使得坩埚70在工作状态下，分隔板11的上下侧具有更好的分隔效果。

优选的，所述炉体10侧面设置有取料口，所述取料口处设置有密封门82。可以理解是，所述密封门82能够封闭取料口。

优选的，所述炉体10上开设有至少一根进气管和至少一根出气管。

需要说明的是，当炉体10上仅开设一根进气管与一根出气管时，所述的进气管与出气管均连接于分隔板的上侧，以保证合金加热腔室内保护气体具有足够的浓度。

在本实施例中，所述炉体10上设置有第一进气管12、第二进气管13、第一出气管14、第二出气管15，所述第一进气管12及第一出气管14连接于所述分隔板11的上侧炉体10，所述第二进气管13及第二出气管15连接于所述分隔板11的下侧炉体10。

可以理解的是，通过设置第二进气管13与第二出气管15，能够使分隔板11下侧也保持一定的纯度，从而进一步避免在隔板件654移动过程中，分隔板11上侧的空腔内进入过多的杂质气体。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉包括：

炉体，具有一密闭容腔；

坩埚，设置于一转轴上，所述转轴设置于所述容腔内，并能够进行旋转，所述转轴一端伸出炉体；

翻转离合机构，与所述转轴伸出炉体的一端连接，能够控制所述转轴正转与反转；

第一锭模，设置于坩埚下侧，当转轴正转时，盛接熔融合金；

第二锭模，设置于坩埚下侧，当转轴反转时，盛接熔融合金；

升降机构，与所述第一锭模与第二锭模连接，能够使所述第一锭模与所述第二锭模交替升降，

所述翻转离合机构包括：

第一齿轮；

第一离合部；

第二离合部；

第二齿轮；

调控齿轮组，所述调控齿轮组包括齿轮架、第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮同轴固定连接的第二传动齿轮、与所述第二传动齿轮啮合的第三传动齿轮、以及分隔凸块，所述第一传动齿轮能够与所述第一齿轮啮合，且同时所述第三传动齿轮与所述第二齿轮啮合；

伸缩气缸，用于驱动所述调控齿轮组沿水平方向移动，

所述第一齿轮、第一离合部、第二离合部、第二齿轮依次同轴设置，当所述第一离合部与第二离合部配合时，所述第一齿轮与第二齿轮同向转动；当所述第一传动齿轮与所述第一齿轮啮合时，所述第三传动齿轮与第二齿轮啮合，且所述分隔凸块伸入所述第一离合部与所述第二离合部之间，使第一离合部与第二离合部分离，从而使所述第一齿轮与第二齿轮反向旋转，

所述升降机构包括：

第一锭模连接组件；

第二锭模连接组件；

驱动齿轮，所述第二锭模连接组件与第一锭模连接组件结构相同，且所述第一锭模连接组件的滑移块与所述第二锭模连接组件的滑移块均与所述驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮能够驱动所述第一锭模连接组件与第二锭模连接组件交替升降；

驱动电机，能够驱动所述驱动齿轮旋转。

2.根据权利要求1所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述炉体内设置有分隔板，所述分隔板上开设有第一落料孔与第二落料孔，且分别对应于所述第一锭模连接组件与第二锭模连接组件，所述升降机构还包括隔板组件，所述隔板组件包括与所述驱动齿轮同轴连接的第一带轮、与所述第一带轮通过皮带连接的第二带轮、与所述第二带轮同轴连接的隔板驱动轮、由所述隔板驱动轮驱动的隔板件，所述隔板件能够沿水平方向滑移，当所述第一锭模连接组件上升时，所述隔板件封闭所述第二落料孔；当所述第二锭模连接组件上升时，所述隔板件封闭所述第一落料孔。

3.根据权利要求2所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述第一锭模连接组件包括滑移块、翻转电机，所述翻转电机固定于所述滑移块上用于驱动所述第一锭模翻转，所述滑移块能够在所述驱动齿轮驱动下沿竖直方向移动。

4.根据权利要求3所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述锭模外侧设置有水冷装置。

5.根据权利要求3所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述第一锭模连接组件的锭模上升后能够封闭所述第一落料孔，所述第二锭模连接组件的锭模上升后能够封闭所述第二落料孔。

6.根据权利要求2所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述炉体上设置有第一进气管、第二进气管、第一出气管、第二出气管，所述第一进气管及第一出气管连接于所述分隔板的上侧炉体，所述第二进气管及第二出气管连接于所述分隔板的下侧炉体。

7.根据权利要求1所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述炉体侧面设置有取料口，所述取料口处设置有密封门。

8.根据权利要求1所述的用于钕铁硼生产的真空熔炼炉，其特征在于，所述炉体上开设有至少一根进气管和至少一根出气管。

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