CN1862201A - 定向凝固熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定向凝固熔炼炉，在坩埚的下面设置中空结构的耐火外保温托以及和水冷器可互换位置的内保温托，在耐火外保温托与坩埚之间设置散热承重板，耐火外保温托的下部与升降箍连接，与耐火外保温托相对的周围耐火保温材料侧壁上开有环形凹槽，凹槽内镶嵌有弹性密封圈；升降丝杠设置在耐火外保温托下部，升降丝杠上连接有水冷器升降蜗杆，升降丝杠与升降伺服电机及减速控制装置连接，水冷器升降蜗杆的上端连接有滑动托板，也可放置内保温托，同样可受变速伺服机构升降控制；变速伺服机构可以控制水冷器升降蜗杆独立上下运动；本发明结构简单，成本低廉，占地面积小，使熔炼后的金属及合金锭具有各向异性。同时对所熔炼的材料具有提纯去杂的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种熔炼炉，尤其涉及一种熔炼金属及合金锭，使其提纯并具有各向异性的水冷熔炼炉。
背景技术
金属熔炼提纯已被广泛应用，在熔炼的过程中炉温可高达2000℃，由于石墨在高温下容易氧化，因此将炉内抽成真空，然后充入惰性气体，但抽真空的设备投资很大，并且现有设备的密封性能不是很好。同时被熔炼的金属提纯的效果不是很好，也不能使熔炼后的物质具有各向异性及提纯去杂作用。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的是提供一种结构简单，可减少抽真空的级数，减低成本，并且使熔炼后的物质具有各向异性的定向凝固熔炼炉。
本发明的技术方案是这样实现的，一种定向凝固熔炼炉，包括坩埚、石墨加热器、其中还包括耐火外保温托、内保温托塞、升降丝杠；同轴独控的蜗杆装置；
耐火外保温托设置在坩埚的下面，为中空结构，在耐火外保温托与坩埚之间设置散热承重板，散热承重板的两端搭在耐火外保温托的上面，耐火外保温托的下部与升降丝杠上的升降箍连接，与耐火外保温托相对的周围耐火保温材料侧壁上开有若干环形凹槽，凹槽内镶嵌有弹性密封圈；弹性密封圈略凸出凹槽
升降丝杠设置在耐火外保温托外侧的耐火保温层的下部，升降丝杠上还连接有水冷器升降蜗杆，升降丝杠与升降伺服电机及减速控制装置连接，并控制升降丝杠的上下运动；
水冷器升降蜗杆的上端设置有滑动托板，滑动托板连接有变速伺服机构；变速伺服机构可以控制水冷器升降蜗杆独立上下运动；
当熔炼的过程中，滑动托板上设置有内保温托塞，熔炼结束后将滑动托板向下运动，将内保温托塞移走，将水冷器置于滑动托板上。
水冷器为夹层水道，并且水冷器的顶部为平面形，当熔炼完成后冷却的过程中，升降蜗杆由变速伺服系统控制，独立的使水冷器上升，直到水冷器的底部平面与散热承重板相接触，使坩埚达到很好的冷却效果。
在靠近坩埚旁的炉腔下部设置有分区石墨加强加热器，，使坩埚内的熔炼凝固均匀。
所述的散热承重板为钨或钼或其他耐高温合金或具有一定厚度的石墨板材。
所述的弹性密封圈为弹性石墨毡密封圈或涂有防止氧化层的弹性石墨毡密封圈或碳毡密封圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明结构简单，可减少抽真空级数、降低造价，减少占地面积、节约能源。
2、由于设置有两个升降系统使熔料在熔炼完成后，在下降的过程中能够进行水冷，使熔炼后产生的金属及合金锭具有各向异性。
3、对熔化前的原材料具有很强的提纯作用及去除杂质的作用。
4、由于采用弹性密封圈，使在熔炼后移出坩埚的过程中不会有气体进入，达到很好的密封效果。
附图说明
图1为本发明熔炼炉在熔炼过程时的结构示意图；
图2为本发明熔炼炉在冷却时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，定向凝固熔炼炉，在坩埚外侧设置有石墨加热器5在石墨加热器5的外侧依次为隔热反射层6、耐火层3和保温层4，隔热反射层6的作用是将热量反射回坩埚1，防止热量的散失，在坩埚1的上部设置有热电偶17，用于测量坩埚1内的温度，在坩埚1的两侧设置有惰性气体及热电偶插口18，由于在熔炼的过程中炉温高达2000℃，石墨在高温下容易氧化，因此向炉体内充惰性气体等保护气体，当充保护气体时，可以把炉腔内的空气基本排净，使炉体内的坩埚1、石墨加热器5、石墨密封圈都处于保护气体的保护中，使其不会被氧化，降低了现有技术中抽真空的成本及时间。
在坩埚1的下面设置中空结构的耐火外保温托10，在耐火外保温托10与坩埚1之间设置散热承重板7，散热承重板7的两端搭在耐火外保温托10的上面，散热承重板7可以承载坩埚1的重量，使其不至于落下，同时吸收坩埚1的热量，使坩埚1内的熔料定向冷却凝固，散热承重板7为钨或钼或其他耐高温合金或具有一定厚度的石墨板材。
耐火外保温托10的下部与升降丝杠14上的升降箍20连接，耐火外保温托10可上下移动，与耐火外保温托10相接触的耐火保温材料上开有环形凹槽，凹槽内镶嵌有弹性密封圈8；弹性密封圈8为弹性石墨毡密封圈或涂有防止氧化层的弹性石墨毡密封圈，弹性密封圈8略凸出凹槽，使耐火外保温托10与弹性密封圈8紧密配合，使耐火外保温托10在拖动坩埚1移动的过程中不至于漏气。
在耐火外保温托10外侧的耐火保温层的下部设置升降丝杠14，升降丝杠14上连接有水冷器升降蜗杆13，升降丝杠14与升降伺服电机及减速控制装置16连接，并控制升降丝杠14的上下运动。
水冷器升降蜗杆13的上端设置有滑动托板19，滑动托板19连接有变速伺服系统15；变速伺服系统15可以控制水冷器升降蜗杆13独立上下运动。
由于坩埚1的底部与冷却水距离最近，在冷却的过程中坩埚底部的熔料会最先凝固，坩埚内的熔料就会因凝固不均而使坩埚炸裂，为了防止这种现象的发生在靠近坩埚的炉腔下部设置有分区石墨加强加热器2，使坩埚1内的熔炼凝固均匀。
如图1所示在熔炼的过程中，滑动托板19上设置有内保温托塞11，内保温托塞11与耐火外保温托10紧密配合，内保温托塞11的上部紧顶在散热承重板7的下面，防止在熔炼的过程中热量的散失。
熔炼结束后变速伺服系统控制滑动托板19及其上面的内保温托塞11一起向下运动，当移动到炉体的外部将内保温托塞11移走，如图2所示将水冷器9置于滑动托板19上，水冷器9为夹层水道，并且水冷器9的顶部为平面形，变速伺服系统15控制滑动托板19及水冷器9一起向上运动，使水冷器9的顶部平面抵在散热承重板7的下面，使坩埚1冷却。同时坩埚1、耐热外保温托10、水冷器9在升降伺服电机及减速控制机构16控制下随升降丝杠14一起向下运动，使坩埚1在下移的过程中不断的冷却，因此坩埚1内的熔料不断的凝固，并且具有各向异性及对所熔炼的物料进行提纯。
Claims (6)
1、定向凝固熔炼炉，包括坩埚、保温层和耐火层，其特征在于还包括耐火外保温托、升降丝杠、水冷器、内保温托塞，同轴独控的蜗杆装置；
耐火外保温托设置在坩埚的下面，为中空结构，在耐火外保温托与坩埚之间设置散热承重板，散热承重板的两端搭在耐火外保温托的上面，耐火外保温托的下部与升降丝杠上的升降箍连接，与耐火外保温托相对的耐火保温材料侧壁上开有环形凹槽，凹槽内镶嵌有弹性密封圈，弹性密封圈略凸出凹槽；
升降丝杠设置在耐火外保温托外侧的耐火保温层的下部，升降丝杠上连接有水冷器升降蜗杆，升降丝杠与升降伺服电机及减速控制装置连接，并控制升降丝杠的上下运动；
水冷器升降蜗杆的上端连接有滑动托板，滑动托板连接有变速伺服机构；变速伺服机构可以控制水冷器升降蜗杆独立上下运动；
当熔炼的过程中，滑动托板上设置有内保温托塞，熔炼结束将内保温托塞移走，同时将水冷器置于滑动托板上。
2、根据权利要求1所述的定向凝固熔炼炉，其特征在于在靠近坩埚的下部设置有分区石墨加强加热器。
3、根据权利要求1或2所述的定向凝固熔炼炉，其特征在于在所述的散热承重板为钨铼或钼或其他耐高温合金或具有一定厚度的石墨板材。
4、根据权利要求1或2所述的定向凝固熔炼炉，其特征在于在所述的弹性密封圈为弹性石墨毡密封圈或涂有防止氧化层的弹性石墨毡密封圈或碳毡密封圈。
5、根据权利要求1或2所述的定向凝固熔炼炉，其特征在于在水冷器为夹层水道，并且水冷器的顶部为平面形。
6、根据权利要求1或2所述的定向凝固熔炼炉，其特征在于同一套丝杠上装有两套可独立升降的蜗杆。
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| CN 200610087497 CN1862201A (zh) | 2006-06-12 | 2006-06-12 | 定向凝固熔炼炉 |
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2006
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