CN111854432A - 一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备及其工作方法，通过设置的真空座和连接管对反应座的内部进行真空操作，设置的第一传感器和第三传感器可以分别获取反应座和模具座内部的压力值，可以及时调整反应座和模具座内部的压力，设置的第二传感器和第四传感器可以分别获取反应座和模具座内部的温度值，可以及时调整反应座和模具座内部的温度，设置的导流瓷管和过滤器对熔化的金属炉料进行导流和过滤，避免浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，可以有效提高浇筑的质量和效率，解决了现有方案中在浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，导致浇筑成型的质量参差不齐以及效率低的问题。

Description

一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及真空感应熔炼炉技术领域，尤其涉及一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备及其工作方法。

背景技术

真空感应熔炼在电磁感应过程中会产生涡电流，使金属熔化，此制程可用来提炼高纯度的金属及合金；主要包括真空感应炉熔炼、悬浮熔炼和冷坩埚熔炼，由于在真空下熔炼容易将溶于钢和合金中的氮、氢、氧和碳去除到远比常压下冶炼为低的水平，同时对于在熔炼温度下蒸气压比基体金属高的杂质元素(铜、锌、铅、锑、铋、锡和砷等)可通过挥发去除，而合金中需要加入的铝、钛、硼及锆等活性元素的成分易于控制；因此经真空感应熔炼的金属材料可明显地提高韧性、疲劳强度、耐腐蚀性能，高温蠕变性能以及磁性合金的磁导率等多种性能。

公开号(CN210173503U)公开了一种镍锭真空感应熔炉腔内工作平台，包括熔炉主体、操作台和工作台，熔炉主体底端的中部固定设有熔炼台，熔炼台的一侧固定设有收集箱，熔炼台的顶端固定设有操作台，操作台顶端的中部等距设有若干保护块，操作台顶端的一侧固定设有引流板，且引流板的一侧与操作台顶端的中部相通。本实用新型一种镍锭真空感应熔炉腔内工作平台，在操作台顶端放置有两个工作台，两个工作台通过连接杆衔接在一起，并通过合页与支撑板铰接，支撑柱和底板将工作台稳定，在镍锭真空感应熔炉腔内设置工作平台，便于操作人员在腔内进行作业，避免出现作业不彻底的情况，从而保证镍锭真空感应熔炉的使用寿命。存在的缺陷包括：在浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，导致浇筑成型的质量参差不齐的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备及其工作方法，解决的技术问题包括：

如何解决在浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，导致成型的质量参差不齐的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，包括真空座、反应座、加取料座、坩埚、导流瓷管和模具座，所述反应座位于所述真空座的上端，所述加取料座位于反应座的后端，所述坩埚、导流瓷管和模具座均位于反应座的内部，所述导流瓷管位于坩埚和模具座之间靠近中间的位置，所述坩埚位于模具座的上方，所述坩埚和模具座之间靠近两侧的位置连接有第一支撑柱和第二支撑柱；

所述导流瓷管的内部靠近上方的位置连接有过滤器，所述导流瓷管的内表面靠近下方的位置安装有第一导流瓷板和第二导流瓷板，所述第一导流瓷板位于第二导流瓷板的一侧，所述过滤器的内部设置有过滤孔，所述过滤器与导流瓷管卡合固定。

进一步的，所述反应座的内表面靠近两侧的位置安装有第一导流柱和第二导流柱，所述第一导流柱与第一支撑柱之间连接有第一连接柱，所述第二导流柱与第二支撑柱之间连接有第二连接柱，所述反应座的内表面靠近两侧的位置安装有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器位于第一导流柱的上端，所述第二传感器位于第二导流柱的上端，所述反应座的内部靠近底端的位置设置有连接管，所述反应座通过连接管与真空座连接。

进一步的，所述反应座的上端转动连接有转板，该转板的上端设置有排气座，所述反应座的前端靠近上方的位置安装有挡板，所述反应座的前端靠近中间的位置镶嵌有观察窗，所述加取料座的下端连接有若干个支撑底柱。

进一步的，所述第一连接柱贯穿第一支撑柱的内部至坩埚的下端靠近一侧的位置，所述第二连接柱贯穿第二支撑柱的内部至坩埚的下端靠近另一侧的位置。

进一步的，所述模具座的内部设置有连接环和模具本体，所述连接环位于模具本体的上端，所述模具座的内表面安装有第一隔离柱和第二隔离柱，所述第一隔离柱位于第二隔离柱的一侧，所述第一隔离柱的内部靠近中间的位置安装有第三传感器，所述第二隔离柱的内部靠近中间的位置安装有第四传感器。

进一步的，所述第一连接柱、第二连接柱和坩埚的外表面均连接有感应线圈，所述真空座的内部安装有真空泵。

进一步的，所述第一导流瓷板和第二导流瓷板均呈三角形，所述第一导流瓷板和第二导流瓷板在导流瓷管的内部呈对称排列分布。

进一步的，该工作方法的具体步骤包括：

步骤一：将金属炉料通过加取料座处理后放置在坩埚内，通过转板将反应座关闭密封，通过真空座和连接管对反应座的内部进行真空操作，通过第一传感器获取反应座内部的压力值，及时调整反应座内部的压力；

步骤二：将电流通过第一导流柱和第二导流柱以及第一连接柱、第二连接柱和坩埚的外表面连接的感应线圈进行传导，电流通过感应线圈产生感应电动势使坩埚内部产生涡流进行加热，通过第二传感器获取反应座内部的温度值，及时调整电流的大小来控制金属炉料熔化的温度；

步骤三：金属炉料由固态熔化为液态后，通过导流瓷管向模具座流动，金属炉料通过过滤器时，过滤器将液态的金属炉料中的浮渣进行过滤，过滤后的金属炉料通过第一导流瓷板和第二导流瓷板向模具本体内流动，通过模具本体对液态的金属炉料进行筑型；

步骤四：通过第三传感器获取模具座内部的值，及时调整模具座内部的压力，通过第四传感器获取模具座内部的值，及时调整模具座内部的温度。

与现有方案相比，本发明的有益效果：

本发明公开的各个方面，通过设置的真空座和连接管对反应座的内部进行真空操作，设置的第一传感器和第三传感器可以分别获取反应座和模具座内部的压力值，可以及时调整反应座和模具座内部的压力，设置的第二传感器和第四传感器可以分别获取反应座和模具座内部的温度值，可以及时调整反应座和模具座内部的温度，设置的导流瓷管和过滤器对熔化的金属炉料进行导流和过滤，避免浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，可以有效提高浇筑的质量和效率，可以解决现有方案中在浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，导致浇筑成型的质量参差不齐以及效率低的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备的结构示意图；

图2为本发明中反应座的内部截面示意图；

图3为本发明中导流瓷管的内部截面示意图；

图4为本发明中模具座的内部截面示意图。

图中：1、真空座；2、反应座；3、加取料座；4、挡板；5、排气座；6、观察窗；7、支撑底柱；8、坩埚；9、导流瓷管；10、模具座；11、第一导流柱；12、第二导流柱；13、第一传感器；14、第二传感器；15、第一支撑柱；16、第二支撑柱；17、第一连接柱；18、第二连接柱；19、过滤器；20、第一导流瓷板；21、第二导流瓷板；22、连接环；23、模具本体；24、第一隔离柱；25、第二隔离柱；26、第三传感器；27、第四传感器。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

如图1-4所示，一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，包括真空座1、反应座2、加取料座3、坩埚8、导流瓷管9和模具座10，所述反应座2位于所述真空座1的上端，所述加取料座3位于反应座2的后端，所述坩埚8、导流瓷管9和模具座10均位于反应座2的内部，所述导流瓷管9位于坩埚8和模具座10之间靠近中间的位置，所述坩埚8位于模具座10的上方，所述坩埚8和模具座10之间靠近两侧的位置连接有第一支撑柱15和第二支撑柱16；

所述导流瓷管9的内部靠近上方的位置连接有过滤器19，所述导流瓷管9的内表面靠近下方的位置安装有第一导流瓷板20和第二导流瓷板21，所述第一导流瓷板20位于第二导流瓷板21的一侧，所述过滤器19的内部设置有过滤孔，所述过滤器19与导流瓷管9卡合固定。

所述反应座2的内表面靠近两侧的位置安装有第一导流柱11和第二导流柱12，所述第一导流柱11与第一支撑柱15之间连接有第一连接柱17，所述第二导流柱12与第二支撑柱16之间连接有第二连接柱18，所述反应座2的内表面靠近两侧的位置安装有第一传感器13和第二传感器14，所述第一传感器13位于第一导流柱11的上端，所述第二传感器14位于第二导流柱12的上端，所述反应座2的内部靠近底端的位置设置有连接管，所述反应座2通过连接管与真空座1连接。

所述反应座2的上端转动连接有转板，该转板的上端设置有排气座5，所述反应座2的前端靠近上方的位置安装有挡板4，所述反应座2的前端靠近中间的位置镶嵌有观察窗6，所述加取料座3的下端连接有若干个支撑底柱7。

所述第一连接柱17贯穿第一支撑柱15的内部至坩埚8的下端靠近一侧的位置，所述第二连接柱18贯穿第二支撑柱16的内部至坩埚8的下端靠近另一侧的位置。

所述模具座10的内部设置有连接环22和模具本体23，所述连接环22位于模具本体23的上端，所述模具座10的内表面安装有第一隔离柱24和第二隔离柱25，所述第一隔离柱24位于第二隔离柱25的一侧，所述第一隔离柱24的内部靠近中间的位置安装有第三传感器26，所述第二隔离柱25的内部靠近中间的位置安装有第四传感器27。

所述第一连接柱17、第二连接柱18和坩埚8的外表面均连接有感应线圈，所述真空座1的内部安装有真空泵；通过真空环境以及感应加热的控制，可以调整反应座2的内部温度并及时补充合金金属，达到精炼的目的。

所述第一导流瓷板20和第二导流瓷板21均呈三角形，所述第一导流瓷板20和第二导流瓷板21在导流瓷管9的内部呈对称排列分布，第一导流瓷板20和第二导流瓷板21起到导流的作用。

该工作方法的具体步骤包括：

步骤一：将金属炉料通过加取料座3处理后放置在坩埚8内，通过转板将反应座2关闭密封，通过真空座1和连接管对反应座2的内部进行真空操作，通过第一传感器13获取反应座2内部的压力值，及时调整反应座2内部的压力；

步骤二：将电流通过第一导流柱11和第二导流柱12以及第一连接柱17、第二连接柱18和坩埚8的外表面连接的感应线圈进行传导，电流通过感应线圈产生感应电动势使坩埚8内部产生涡流进行加热，通过第二传感器14获取反应座2内部的温度值，及时调整电流的大小来控制金属炉料熔化的温度；

步骤三：金属炉料由固态熔化为液态后，通过导流瓷管9向模具座10流动，金属炉料通过过滤器19时，过滤器19将液态的金属炉料中的浮渣进行过滤，过滤后的金属炉料通过第一导流瓷板20和第二导流瓷板21向模具本体23内流动，通过模具本体23对液态的金属炉料进行筑型；

步骤四：通过第三传感器26获取模具座10内部的值，及时调整模具座10内部的压力，通过第四传感器27获取模具座10内部的值，及时调整模具座10内部的温度。

本发明的工作原理为：将金属炉料通过加取料座3处理后放置在坩埚8内，通过转板将反应座2关闭密封，通过真空座1和连接管对反应座2的内部进行真空操作，真空泵的型号可以为XY-2XZ002211，通过第一传感器13获取反应座2内部的压力值，及时调整反应座2内部的压力，第一传感器13与第三传感器26的型号均可以为气压传感器2SMPP-03；

将电流通过第一导流柱11和第二导流柱12以及第一连接柱17、第二连接柱18和坩埚8的外表面连接的感应线圈进行传导，电流通过感应线圈产生感应电动势使坩埚8内部产生涡流进行加热，通过第二传感器14获取反应座2内部的温度值，及时调整电流的大小来控制金属炉料熔化的温度，第二传感器14和第四传感器27的型号均可以为温度传感器CWDZ11；通过真空环境以及感应加热的控制，可以调整反应座2的内部温度并及时补充合金金属，达到精炼的目的；

金属炉料由固态熔化为液态后，通过导流瓷管9向模具座10流动，金属炉料通过过滤器19时，过滤器19将液态的金属炉料中的浮渣进行过滤，过滤器19的型号可以为泡沫陶瓷过滤器，过滤后的金属炉料通过第一导流瓷板20和第二导流瓷板21向模具本体23内流动，通过模具本体23对液态的金属炉料进行筑型；

通过第三传感器26获取模具座10内部的值，及时调整模具座10内部的压力，通过第四传感器27获取模具座10内部的值，及时调整模具座10内部的温度；

通过设置的真空座1和连接管对反应座2的内部进行真空操作，设置的第一传感器13和第三传感器26可以分别获取反应座2和模具座10内部的压力值，可以及时调整反应座2和模具座10内部的压力，设置的第二传感器14和第四传感器27可以分别获取反应座2和模具座10内部的温度值，可以及时调整反应座2和模具座10内部的温度，设置的导流瓷管9和过滤器19对熔化的金属炉料进行导流和过滤，避免浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，可以有效提高浇筑的质量和效率，可以解决现有方案中在浇筑模具过程中受温度以及气体的影响，导致浇筑成型的质量参差不齐以及效率低的问题。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，包括真空座(1)、反应座(2)、加取料座(3)、坩埚(8)、导流瓷管(9)和模具座(10)，所述反应座(2)位于所述真空座(1)的上端，所述加取料座(3)位于反应座(2)的后端，所述坩埚(8)、导流瓷管(9)和模具座(10)均位于反应座(2)的内部，所述导流瓷管(9)位于坩埚(8)和模具座(10)之间靠近中间的位置，所述坩埚(8)位于模具座(10)的上方，所述坩埚(8)和模具座(10)之间靠近两侧的位置连接有第一支撑柱(15)和第二支撑柱(16)；

所述导流瓷管(9)的内部靠近上方的位置连接有过滤器(19)，所述导流瓷管(9)的内表面靠近下方的位置安装有第一导流瓷板(20)和第二导流瓷板(21)，所述第一导流瓷板(20)位于第二导流瓷板(21)的一侧，所述过滤器(19)的内部设置有过滤孔，所述过滤器(19)与导流瓷管(9)卡合固定。

2.根据权利要求1所述的一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，所述反应座(2)的内表面靠近两侧的位置安装有第一导流柱(11)和第二导流柱(12)，所述第一导流柱(11)与第一支撑柱(15)之间连接有第一连接柱(17)，所述第二导流柱(12)与第二支撑柱(16)之间连接有第二连接柱(18)，所述反应座(2)的内表面靠近两侧的位置安装有第一传感器(13)和第二传感器(14)，所述第一传感器(13)位于第一导流柱(11)的上端，所述第二传感器(14)位于第二导流柱(12)的上端，所述反应座(2)的内部靠近底端的位置设置有连接管，所述反应座(2)通过连接管与真空座(1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，所述反应座(2)的上端转动连接有转板，该转板的上端设置有排气座(5)，所述反应座(2)的前端靠近上方的位置安装有挡板(4)，所述反应座(2)的前端靠近中间的位置镶嵌有观察窗(6)，所述加取料座(3)的下端连接有若干个支撑底柱(7)。

4.根据权利要求2所述的一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，所述第一连接柱(17)贯穿第一支撑柱(15)的内部至坩埚(8)的下端靠近一侧的位置，所述第二连接柱(18)贯穿第二支撑柱(16)的内部至坩埚(8)的下端靠近另一侧的位置。

5.根据权利要求1所述的一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，所述模具座(10)的内部设置有连接环(22)和模具本体(23)，所述连接环(22)位于模具本体(23)的上端，所述模具座(10)的内表面安装有第一隔离柱(24)和第二隔离柱(25)，所述第一隔离柱(24)位于第二隔离柱(25)的一侧，所述第一隔离柱(24)的内部靠近中间的位置安装有第三传感器(26)，所述第二隔离柱(25)的内部靠近中间的位置安装有第四传感器(27)。

6.根据权利要求2所述的一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，所述第一连接柱(17)、第二连接柱(18)和坩埚(8)的外表面均连接有感应线圈，所述真空座(1)的内部安装有真空泵。

7.根据权利要求1所述的一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备，其特征在于，所述第一导流瓷板(20)和第二导流瓷板(21)均呈三角形，所述第一导流瓷板(20)和第二导流瓷板(21)在导流瓷管(9)的内部呈对称排列分布。

8.一种铸造合金熔炼用真空感应熔炼炉设备的工作方法，其特征在于，该工作方法的具体步骤包括：

步骤一：将金属炉料通过加取料座(3)处理后放置在坩埚(8)内，通过转板将反应座(2)关闭密封，通过真空座(1)和连接管对反应座(2)的内部进行真空操作，通过第一传感器(13)获取反应座(2)内部的压力值，及时调整反应座(2)内部的压力；

步骤二：将电流通过第一导流柱(11)和第二导流柱(12)以及第一连接柱(17)、第二连接柱(18)和坩埚(8)的外表面连接的感应线圈进行传导，电流通过感应线圈产生感应电动势使坩埚(8)内部产生涡流进行加热，通过第二传感器(14)获取反应座(2)内部的温度值，及时调整电流的大小来控制金属炉料熔化的温度；

步骤三：金属炉料由固态熔化为液态后，通过导流瓷管(9)向模具座(10)流动，金属炉料通过过滤器(19)时，过滤器(19)将液态的金属炉料中的浮渣进行过滤，过滤后的金属炉料通过第一导流瓷板(20)和第二导流瓷板(21)向模具本体(23)内流动，通过模具本体(23)对液态的金属炉料进行筑型；

步骤四：通过第三传感器(26)获取模具座(10)内部的值，及时调整模具座(10)内部的压力，通过第四传感器(27)获取模具座(10)内部的值，及时调整模具座(10)内部的温度。

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