CN112743056A - 一种真空速凝装置 - Google Patents

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王玉鹏
徐福兴
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Abstract

本发明公开了一种真空速凝装置，通过将浇注组件设在移动车上，并使移动车在熔炼室和准备室之间移动，同时，通过设置第一密封门和第二密封门，控制熔炼室和准备室连通、或使熔炼室和准备室隔成两个独立的腔室，进而方便对相互独立的熔炼室和准备室分别进行真空度的控制，以实现熔炼室内保持真空和气氛环境的情况下，将移动机构在熔炼室和准备室分隔成两个独立的腔室之间停留，进而方便了对位于准备室内的移动机构的维修和养护的同时，还能够完成在保证熔炼室真空或者惰性气氛环境不被破坏的条件下进行物料加热、熔炼和浇注过程。总之，本发明提供的真空速凝装置具有提高生产效率、增加产品性能、提高熔炼材料收率、降低劳动强度等优点。

Description

一种真空速凝装置
技术领域
本发明属于真空速凝炉技术领域，具体涉及一种真空速凝装置。
背景技术
目前，随着烧结钕铁硼稀土永磁合金材料及稀土储氢合金材料的不断发展，社会对该材料的需求不断提升，对生产该产品的设备的性能及效率有了更高的要求。一般来说，此种生产工艺要求该材料熔化后，经过急冷辊急速冷却成金属片，然后短时间保温再冷却至出炉温度，这样有利于产品的均匀化以提高其性能。
在专利号为：CN200920264641.2公开的一种熔炼铸片炉，包括熔炼室、感应器、漏斗、中间包、急冷辊，感应器、漏斗、急冷辊设置于熔炼室中，感应器内的金属液体通过漏斗和中间包流到急冷辊上急速冷却成金属片，通过风机将熔炼室内的气体经过换热器换热，随搅拌器搅拌同时吹到金属片上使其降温至出炉。该设备加料和出料都采用人工进行，效率低下，冷却过程中整个熔炼室都需要充入氩气，生产成本较高。在专利号为：CN201610106165.6公开的一种双面冷却多功能高效真空速凝炉要点在于是在熔炼室内熔化并浇铸、速凝成薄片，然后破碎、收料；收料桶可以独立冷却。该设备解决了收料冷却与熔炼和浇铸分离，在一定程度上提高了生产效率。
上述列举的真空炉都是采用周期式工作方式，即每次熔炼浇铸结束后都需要对熔炼室充入大气进行清理铜辊及坩埚、更换中间包、再次加料后抽真空到做指定的真空度，重新开始熔化、浇铸，因此导致运行效率低下；在下一炉清理坩埚和加料过程中，由于上一炉刚刚熔炼结束，坩埚内部温度仍然有近千度的高温，此时又需要工人靠近坩埚手工作业，劳动强度大、环境恶劣；另外在熔炼室内部和大气接触过程中会使得有害气体吸附到表面上，抽真空也难以排净，在熔化和铸造过程中会造成熔炼针对的材料污染以及收率下降；自动化程度低，对操作工人水平要求高。
针对这种周期式生产的设备在市场上有很多，但是产量不足、生产操作人员紧张、产品性能难以控制等诸多因素的情况下，需要设计一种具有提高生产效率、增加产品性能、提高熔炼材料收率、降低劳动强度等优点的真空熔炼速凝炉。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种具有提高生产效率、增加产品性能、提高熔炼材料收率、降低劳动强度等优点的真空速凝装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种真空速凝装置，包括：
熔炼室，设有用于对物料进行加热和倾倒的感应器；
准备室，与所述熔炼室连通；
移动机构，包括移动车、以及设在所述移动车上的浇注组件，所述移动车可在所述熔炼室和所述准备室之间移动；
第一密封门，当所述移动车移动至所述熔炼室内时，用于将所述熔炼室和所述准备室分隔成两个独立的腔室；
第二密封门，当所述移动车移动至所述准备室内时，用于将所述熔炼室和所述准备室分隔成两个独立的腔室。
进一步的，所述浇注组件包括：
水冷辊，设在所述移动车上；
第一驱动部，包括第一电机和第一减速机，与所述水冷辊驱动连接，用于带动所述水冷辊轴向旋转；
中间包，设在所述水冷辊靠近所述感应器的一侧；
破碎机构，设在所述水冷辊的下方；
第二驱动部，包括第二电机和第二减速机，与所述破碎机构驱动连接，用于带动所述破碎机构对经所述水冷辊浇注成的金属片进行破碎。
进一步的，所述第一驱动部和第二驱动部设在所述移动车靠近所述准备室的一端，当所述移动车移动至所述熔炼室内时，所述第一驱动部和第二驱动部均位于所述准备室内。
进一步的，所述感应器包括：
坩埚，用于盛放物料；
感应线圈，用于通过电磁感应对所述坩埚内的物料进行加热；
倾倒组件，与所述感应器连接，用于带动所述感应器翻转，以使所述坩埚内的熔融物料以恒定流速倒入到所述浇注组件上。
进一步的，还包括二次冷却室和与所述二次冷却室连通的收料室，所述二次冷却室与所述熔炼室连通，用于对经破碎机构破碎后的金属片进行冷却；所述收料室和所述二次冷却室之间设有密封阀门，所述收料室用于收集经所述二次冷却室冷却后的金属片。
进一步的，所述二次冷却室包括：
导向斗，位于所述熔炼室的底部并与所述收料室连通；
水冷滚筒，一端与所述导向斗连通，另一端与所述收料室连通，所述水冷滚筒内设有用于输送金属片的螺旋翅片。
进一步的，所述收料室包括：
中间室，与所述二次冷却室连通；
收料机构，设在所述中间室的下方；
导向筒，设在所述中间室内并可在所述中间室内移动，用于将从所述中间室和所述收料机构对接，以使从所述二次冷却室输出的金属片导入到所述收料机构内。
进一步的，还包括位于所述感应器上方并与所述熔炼室连通的加料室，所述加料室和所述熔炼室之间还设有密封阀门。
进一步的，还包括与所述熔炼室连通的测温室，所述测温室和所述熔炼室之间还设有密封阀门。
进一步的，所述第一密封门设在所述移动车靠近所述准备室一端，所述第二密封门设在所述熔炼室靠近所述准备室的一侧。
本发明提供的真空速凝装置，通过将浇注组件设在移动车上，并使移动车在熔炼室和准备室之间移动，同时，通过设置第一密封门和第二密封门，控制熔炼室和准备室连通、或使熔炼室和准备室隔成两个独立的腔室，进而方便对相互独立的熔炼室和准备室分别进行真空度的控制，以实现熔炼室内保持真空和气氛环境的情况下，将移动机构在熔炼室和准备室分隔成两个独立的腔室之间停留，进而方便了对位于准备室内的移动机构的维修和养护的同时，还能够完成在保证熔炼室真空或者惰性气氛环境不被破坏的条件下进行物料加热、熔炼和浇注过程。总之，本发明提供的真空速凝装置具有提高生产效率、增加产品性能、提高熔炼材料收率、降低劳动强度等优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明示例性实施例的一种真空速凝装置的结构示意图；
图2为本发明示例性实施例的一种真空速凝装置的结构示意图。
图中：
1-熔炼室，2-准备室，3-第一密封门，4-第二密封门，5-移动车，6-水冷辊，7-第一驱动部，8-中间包，9-破碎机构，10-第二驱动部，11-加热器，12-导向斗，13-水冷滚筒，14-螺旋翅片，15-中间室，16-收料机构，17-导向筒，18-加料室，19-测温室。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种真空速凝装置，参见图1和2，包括熔炼室1、准备室2、移动机构、第一密封门3和第二密封门4，熔炼室1设有用于对物料进行加热和倾倒的感应器；准备室2与熔炼室1连通；移动机构包括移动车5、以及设在移动车5上的浇注组件，移动车5可在熔炼室1和准备室2之间移动；当移动车5移动至熔炼室1内时，第一密封门3用于将熔炼室1和准备室2分隔成两个独立的腔室；当移动车5移动至准备室2内时，第二密封门4用于将熔炼室1和准备室2分隔成两个独立的腔室。其中，移动机构还包括安装在准备室外侧的电机及减速机、以及位于准备室内并与移动车5传动连接的链条，电机的传输轴与位于准备室内链条传动连接。
作为优选的，可通过减速机电机或液压马达驱动第一密封门3和第二密封门4移动，实现将熔炼室1和准备室2的连通或分隔两个独立的腔室，若第一密封门3和/或第二密封门4通过液压马达进行驱动，液压马达可放在准备室2内；若第一密封门3和/或第二密封门4通过减速机电机进行驱动，减速机电机则位于准备室2的外侧。
本发明提供的真空速凝装置，通过将浇注组件设在移动车5上，并使移动车5在熔炼室1和准备室2之间移动，同时，通过设置第一密封门3和第二密封门4，控制熔炼室1和准备室2连通、或使熔炼室1和准备室2隔成两个独立的腔室，进而方便对相互独立的熔炼室1和准备室2分别进行真空度的控制，以实现熔炼室1内保持真空和气氛环境的情况下，将移动机构在熔炼室1和准备室2分隔成两个独立的腔室之间停留，进而方便了对位于准备室2内的移动机构的维修和养护的同时，还能够完成在保证熔炼室1真空或者惰性气氛环境不被破坏的条件下进行物料加热、熔炼和浇注过程。总之，本发明提供的真空速凝装置具有提高生产效率、增加产品性能、提高熔炼材料收率、降低劳动强度等优点。
在一些实施方式中，浇注组件包括水冷辊6、第一驱动部7、中间包8、破碎机构9和第二驱动部10，水冷辊6设在移动车5上；第一驱动部7包括第一电机和第一减速机，与水冷辊6驱动连接，用于带动水冷辊6轴向旋转；中间包8设在水冷辊6靠近感应器的一侧；破碎机构9设在水冷辊6的下方；第二驱动部10包括第二电机和第二减速机，与破碎机构9驱动连接，用于带动破碎机构9对经水冷辊6浇注成的金属片进行破碎。当移动车5移动至熔炼室1内并使中间包8靠近感应器后，感应器内的熔融物料倾倒入中间包8内，使熔融物料经水冷辊6表面速凝成金属片，然后金属片经过破碎机构9进行破碎。因此，当结束对物料进行浇注时，可将移动车5移动至准备室2内，在准备室2对浇注组件上的各部件进行检修和维护。作为优选的，第一驱动部7和第二驱动部10均包括电机和减速机，破碎机构9包括两个相对旋转的轴，轴上设有多排外齿轮，且两轴的齿轮交错排列；两轴由同一个电机的输入轴进行驱动，当金属片进入两轴之间后可被交错设置的齿轮切断，进而完成对金属片的破碎。
作为一优选实施方式，第一驱动部7和第二驱动部10设在移动车5靠近准备室2的一端，当移动车5移动至熔炼室1内时，第一驱动部7和第二驱动部10均位于准备室2内。由于在对熔融物料进行浇注的过程中，熔炼室1一直保持高温且真空或惰性气氛的状态，因此，通过将第一驱动部7和第二驱动部10设在移动车5靠近准备室2的一端，使第一驱动部7和第二驱动部10在熔融物料被浇注时，被第一密封门3分隔到准备室2的独立空腔内，再通过对准备室2内充入大气使其内的压力达到常压，使第一驱动部7和第二驱动部10在常压下进行工作，避免了第一驱动部7和第二驱动部10受熔炼室1内的温度和压力的影响，进而保证了第一驱动部7和第二驱动部10的工作环境。
作为另一优选实施方式，感应器包括坩埚11、感应线圈和倾倒组件，坩埚11用于盛放物料；感应线圈用于通过电磁感应对坩埚11内的物料进行加热；倾倒组件与感应器连接，用于带动感应器翻转，以使坩埚11内的熔融物料以恒定流速倒入到浇注组件上，即为使坩埚11内的熔融物料倒入到中间包8内，进而实现熔融物料经水冷辊6表面速凝成金属片。
作为优选的，还包括二次冷却室和与二次冷却室连通的收料室，二次冷却室与熔炼室1连通，用于对经破碎机构9破碎后的金属片进行冷却；收料室和二次冷却室之间设有密封阀门，收料室用于收集经二次冷却室冷却后的金属片。由于经水冷辊6表面速凝成的金属片表面还具有较高的温度，因此，熔炼室1连通的二次冷却室，以实现对经破碎机构9破碎后的金属片进行冷却，并在需要对金属片进行收料时，将位于收料室和二次冷却室之间的密封阀门打开，使金属片掉落在收料室内，进而完成对金属片的收料。
进一步的，二次冷却室包括导向斗12和水冷滚筒13，导向斗12位于熔炼室1的底部并与收料室连通；水冷滚筒13的一端与导向斗12连通，水冷滚筒13的另一端与收料室连通，水冷滚筒13内设有用于输送金属片的螺旋翅片14，使金属片与水冷滚筒13的筒壁及螺旋翅片14进行热量交换，达到降低温度的目的。在本实施方式中，导向斗12位于破碎机构9对经水冷辊6表面速凝的金属片进行破碎的破碎工位下方，以便导向斗12将导向片引导至水冷滚筒13内；其中，在水冷滚筒13内设有螺旋翅片14，使金属片在螺旋翅片14的带动下向收料室移动，并且通过螺旋翅片14的旋转速度也能够控制金属片的移动速度。
更进一步的，收料室包括中间室15、收料机构16和导向筒17，中间室15与二次冷却室连通；收料机构16设在中间室15的下方；导向筒17设在中间室15内并可在中间室15内移动，用于将从中间室15和收料机构16对接，以使从二次冷却室输出的金属片导入到收料机构16内。
在一些实施方式中，真空速凝装置还包括位于感应器上方并与熔炼室1连通的加料室18，加料室18和熔炼室1之间还设有密封阀门。在本实施方式中，在加料室18向感应器内进行加料前，对加料室18进行抽真空处理或惰性气氛处理，以使加料室18的真空度或惰性气氛与熔炼室1的相同，再将加料室18和熔炼室1之间的密封阀门打开，通过加料室18向感应器内进行加料，因此，在对熔炼室1的加料过程中，熔炼室1的真空度或惰性气氛保持不变；在加料室18向感应器内停止加料时，将加料室18和熔炼室1之间的密封阀门关闭，使加料组件的真空度或惰性气氛保持不变的情况下，还使加料室18和熔炼室1分隔为两个独立的腔体，使对加料室18加料不影响熔炼室1的真空度。
在一些实施方式中，真空速凝装置还包括与熔炼室1连通的测温室19，测温室19和熔炼室1之间还设有密封阀门。在本实施方式中，在测温室19对熔炼室1前，对测温室19进行抽真空处理或惰性气氛处理，以使测温室19的真空度或惰性气氛与熔炼室1的相同，再将测温室19和熔炼室1之间的密封阀门打开，通过测温室19对熔炼室1进行测温，因此，在对熔炼室1的测温过程中，熔炼室1的真空度或惰性气氛保持不变。
在一些实施方式中，第一密封门3设在移动车5靠近准备室2一端，第二密封门4设在熔炼室1靠近准备室2的一侧。移动车5移动至熔炼室1内时，位于移动车5靠近准备室2上的第一密封门3可将熔炼室1和准备室2分隔成两个独立的腔室；当移动车5移动至准备室2内时，设在熔炼室1靠近准备室2的一侧的第二密封门4可将熔炼室1和准备室2分隔成两个独立的腔室。
在一些实施方式中，真空速凝装置还包括熔炼室1和准备室2分别与真空组件连接，真空组件用于对熔炼室1和准备室2的真空度分别进行控制。
本发明提供的真空速凝装置的使用方法如下：
(1)将移动车5移动至准备室2内，参见图2，通过第二密封门4将熔炼室1和准备室2进行分隔，并通过真空系统对熔炼室1的真空度进行调整、或对熔炼室1内的惰性气氛进行调整，同时，关闭收料室和二次冷却室之间的密封阀门；
(2)通过真空系统控制加料室18内的真空度与熔炼室1内的真空度一致、或控制加料室18内的惰性气氛与熔炼室1内的惰性气氛一致，打开位于加料室18和熔炼室1之间的密封阀门，通过加料室18对熔炼室1内的感应器进行加料，并在加料结束后关闭位于加料室18和熔炼室1之间的密封阀门；
(3)感应器将物料加热至熔融状态之后，通过真空系统控制准备室2内的真空度与熔炼室1内的真空度一致、或控制准备室2内的惰性气氛与熔炼室1内的惰性气氛一致，打开第二密封门4，使熔炼室1和准备室2连通；
(4)将移动车5移动至熔炼室1内，参见图1，并使感应器靠近浇注组件，通过第一密封门3将将熔炼室1和准备室2进行分隔，此时将准备室2内充入大气达到常压，开启第一驱动7和第二驱动10，将感应器内的熔融物料倾倒到入中间包8内，使熔融物料经水冷辊6表面速凝成金属片，金属片经破碎机构9破碎后，掉落到导向斗12内；
(5)金属片经导向斗12进入到水冷滚筒13内，金属片在螺旋翅片14的带动下输送至靠近中间室15的一侧，打开收料室和二次冷却室之间的密封阀门，金属片在导向筒17的导向下掉落到收料机构16内，进行收料。
由此可见，本发明通过在加料室18和熔炼室1、收料室和二次冷却室之间分别设置密封阀门，并通过设置第一密封门3和第二密封门4，控制熔炼室1和准备室2连通、或使熔炼室1和准备室2隔成两个独立的腔室，以使在保持熔炼室1内真空和气氛环境的情况下，加料、熔炼、浇注和收料过程可分别进行，同时，通过将浇注组件设在移动车5上，并使移动车5在熔炼室1和准备室2之间移动，同时，通过设置第一密封门3和第二密封门4，控制熔炼室1和准备室2连通、或使熔炼室1和准备室2隔成两个独立的腔室，进而方便对相互独立的熔炼室1和准备室2分别进行真空度或惰性气氛的控制，以实现熔炼室1内保持真空和气氛环境的情况下，将移动机构在熔炼室1和准备室2分隔成两个独立的腔室之间停留，进而方便了对位于准备室2内的移动机构的维修和养护。总之，本发明提供的真空速凝装置具有提高生产效率、增加产品性能、提高熔炼材料收率、降低劳动强度等优点。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种真空速凝装置，其特征在于，包括：
熔炼室，设有用于对物料进行加热和倾倒的感应器；
准备室，与所述熔炼室连通；
移动机构，包括移动车、以及设在所述移动车上的浇注组件，所述移动车可在所述熔炼室和所述准备室之间移动；
第一密封门，当所述移动车移动至所述熔炼室内时，用于将所述熔炼室和所述准备室分隔成两个独立的腔室；
第二密封门，当所述移动车移动至所述准备室内时，用于将所述熔炼室和所述准备室分隔成两个独立的腔室。
2.根据权利要求1所述的真空速凝装置，其特征在于，所述浇注组件包括：
水冷辊，设在所述移动车上；
第一驱动部，包括第一电机和第一减速机，与所述水冷辊驱动连接，用于带动所述水冷辊轴向旋转；
中间包，设在所述水冷辊靠近所述感应器的一侧；
破碎机构，设在所述水冷辊的下方；
第二驱动部，包括第二电机和第二减速机，与所述破碎机构驱动连接，用于带动所述破碎机构对经所述水冷辊浇注成的金属片进行破碎。
3.根据权利要求2所述的真空速凝装置，其特征在于，所述第一驱动部和第二驱动部设在所述移动车靠近所述准备室的一端，当所述移动车移动至所述熔炼室内时，所述第一驱动部和第二驱动部均位于所述准备室内。
4.根据权利要求2所述的真空速凝装置，其特征在于，所述感应器包括：
坩埚，用于盛放物料；
感应线圈，用于通过电磁感应对所述坩埚内的物料进行加热；
倾倒组件，与所述感应器连接，用于带动所述感应器翻转，以使所述坩埚内的熔融物料以恒定流速倒入到所述浇注组件上。
5.根据权利要求4所述的真空速凝装置，其特征在于，还包括二次冷却室和与所述二次冷却室连通的收料室，所述二次冷却室与所述熔炼室连通，用于对经破碎机构破碎后的金属片进行冷却；所述收料室和所述二次冷却室之间设有密封阀门，所述收料室用于收集经所述二次冷却室冷却后的金属片。
6.根据权利要求5所述的真空速凝装置，其特征在于，所述二次冷却室包括：
导向斗，位于所述熔炼室的底部并与所述收料室连通；
水冷滚筒，一端与所述导向斗连通，另一端与所述收料室连通，所述水冷滚筒内设有用于输送金属片的螺旋翅片。
7.根据权利要求5所述的真空速凝装置，其特征在于，所述收料室包括：
中间室，与所述二次冷却室连通；
收料机构，设在所述中间室的下方；
导向筒，设在所述中间室内并可在所述中间室内移动，用于将从所述中间室和所述收料机构对接，以使从所述二次冷却室输出的金属片导入到所述收料机构内。
8.根据权利要求1所述的真空速凝装置，其特征在于，还包括位于所述感应器上方并与所述熔炼室连通的加料室，所述加料室和所述熔炼室之间还设有密封阀门。
9.根据权利要求1所述的真空速凝装置，其特征在于，还包括与所述熔炼室连通的测温室，所述测温室和所述熔炼室之间还设有密封阀门。
10.根据权利要求1至9任一项所述的真空速凝装置，其特征在于，所述第一密封门设在所述移动车靠近所述准备室一端，所述第二密封门设在所述熔炼室靠近所述准备室的一侧。
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