CN201514114U - 一种双室真空定向熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双室真空定向熔炼炉。第一炉体底部设置通孔，在通孔处安装设置插板阀，插板阀的另一侧配合设置第二炉体，插板阀与第二炉体通过真空吸力连接，第二炉体的底部设置冷水管，第一炉体和插板阀分别与真空系统相连；首先将合金在真空状态下的第一炉体内熔炼，然后将高温模壳放入第二炉体内，将第二炉体通过插板阀与第一炉体连接，在打开插板阀之前需要对第二炉体抽真空，直至和第一炉体一致，打开插板阀，两个炉体连通，继续抽真空，然后冲入氩气，在惰性气体的保护下进行浇铸，同时打开冷水管冷却定向结晶板。本实用新型杜绝了材料中各金属元素在高温下的烧损，烧损率低至0.5％以下，减少了产品夹渣，外观合格率提高至94％以上。

Description

一种双室真空定向熔炼炉

技术领域

本实用新型涉及一种双室真空定向熔炼炉。

背景技术

目前，磁性材料的熔炼大多是在敞开的环境中进行的，这种生产工艺大大降低了磁性材料的性能，如①在高温状态时，合金处于熔融状态，温度一般约为1600～1700℃，在此温度下，极易引起合金中各种元素(特别是个别较为活泼的元素)与空气中的氧化气氛(氧气、氮气等气体)进行反应，造成各元素烧损，从而不能对合金成分进行有效控制，②不能有效保证各种金属元素彻底均匀混合，由于是敞开式生产，较长时间的高温熔炼会导致各金属元素过度氧化烧损，因此必须尽可能缩短高温精炼时间，从而使合金成分中的各种金属元素不能彻底均匀混合，③各金属元素大量氧化形成炉渣，进而导致产品外表存在夹渣等缺陷，外观合格率仅约为85％，④工作条件相对较差，操作人员面对约1600℃高温的合金液体进行抓渣、搅拌等操作，危险性大、劳动强度高、难操作(需多人协作完成)，⑤产品的磁性能不太稳定，离散度高(产品磁能积9～11MGOe)，合格率仅约为90％，⑥大量的材料烧损浪费，烧损率超过12％，所以设计一种能够提高产品性能、减少材料浪费、改善工人工作环境的装置和生产工艺是亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种双室真空定向熔炼炉，通过对合金材料的真空熔炼和定向结晶，提高了产品的一次性合格率。

所述的一种双室真空定向熔炼炉，包括第一炉体、电柜、真空系统，其特征在于所述的第一炉体底部设置通孔，在通孔处安装设置插板阀，插板阀的另一侧配合设置第二炉体，插板阀与第二炉体通过真空吸力连接，第二炉体的底部设置冷水管，第一炉体和插板阀分别与真空系统相连。

所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的插板阀与第一炉体、第二炉体的连接处分别设置密封圈。

所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的第一炉体由炉盖、炉身、坩埚和浇杯一组成，浇杯一与坩埚、第一炉体底部的通孔配合设置。

所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的第二炉体的内部底侧设置定向结晶板，定向结晶板上设置浇铸外框、保温层、模壳，在模壳的顶部设置模盖，模盖上设置进料孔，浇铸外框、保温层、模盖顶部放置压板，压板上嵌接设置浇杯二。

所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的保温层为石棉。

上述一种双室真空定向熔炼炉，在第一炉体底部开设通孔，通过插板阀与第二炉体连通，保证了熔炼和浇铸都在真空和惰性气体的保护下进行，实现了如下有益效果：

1.杜绝了材料中各金属元素在高温下的烧损，烧损率低至0.5％以下，减少了产品夹渣，外观合格率提高至94％以上；

2.改善了员工操作环境，降低了劳动强度，提高了劳动效率，只需单人操作，无需面对高温；

3.保证了材料化学成分的有效控制及合金成分中金属元素的均匀性；

4.在材料磁性能方面取得了前所未有的突破并能稳定的保持在较高水平，批量产品的磁性能可以稳定在12.0MGOe以上，最高可达13.0MGOe；

5.简化了生产工艺，保证了产品磁性能的一致性和稳定性，产品的磁性合格率提高至98％以上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-炉盖，2-第一炉体，3-坩埚，4-浇杯一，5-插板阀，6-第二炉体，7-浇杯二，8-压板，9-模盖，10-保温层，11-浇铸外框，12-模壳，13-定向结晶板，14-冷水管，15-电柜，16-真空系统。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种双室真空定向熔炼炉，包括第一炉体2、电柜15、真空系统16，第一炉体2底部设置通孔，在通孔处安装设置插板阀5，插板阀5的另一侧配合设置第二炉体6，插板阀5与第二炉体6通过真空吸力连接，插板阀5与第一炉体2、第二炉体6的连接处分别设置密封圈，第二炉体6的底部设置冷水管14，第一炉体2和插板阀5分别与真空系统16相连；第一炉体2由炉盖1、炉身、坩埚3和浇杯一4组成，浇杯一4与坩埚3、第一炉体2底部的通孔配合设置，第二炉体6的内部底侧设置定向结晶板13，定向结晶板上设置浇铸外框11、保温层10、模壳12，保温层10为石棉，在模壳12的顶部设置模盖9，模盖9上设置进料孔，浇铸外框11、保温层10、模盖9顶部放置压板8，压板8上嵌接设置浇杯二7。

上述一种双室真空定向熔炼炉，其使用过程如下：

1)原材料配比；

2)检查熔炼炉系统；

3)将原材料装入坩埚3，根据坩埚3的位置放置浇杯一4，盖上炉盖1；

4)对第一炉体2抽真空至20Pa；

5)启动中频电源，对坩埚3内的原材料进行加热，同时在加热炉中对模壳12加热，直至达到1300℃；

6)第一炉体2停止抽真空，向第一炉体2内冲入氩气，然后继续对坩埚3内的原材料进行精炼；

7)在精炼即将完成时，将第二炉体6内的浇铸外框11、保温层10、模壳12放置好，迅速将1300℃的高温模壳12转入第二炉体6，盖上模盖9，放置压板8和浇杯二7；

8)将第二炉体6推至第一炉体2正下方，通过液压系统将第二炉体6向上顶起通过法兰与插板阀5对接，打开插板阀5与真空系统16的连接阀，给第二炉体6抽真空，此时第二炉体6与插板阀5紧密连接，继续抽真空直至与第一炉体2的真空度一致，打开插板阀5，第一炉体2和第二炉体6连通，继续抽真空至20Pa，此时精炼时间已到，将熔炼炉冲入氩气，准备浇铸；

9)开启冷水对定向结晶板13冷却，同时关闭或者调小中频功率加热，将熔融的合金液浇入模壳12，浇铸完后继续冲水冷却30分钟；

10)打开插板阀5上的放气阀，第二炉体6与第一炉体2分离，拉出第二炉体6，取出第二炉体6内的模壳12，产品成型。

其中步骤6)中所述的精炼时间为9-11分钟，，步骤7)中取出高温模壳12至步骤8)中第二炉体6向上顶起通过法兰与插板阀5对接之间的时间间隔应当小于30秒，步骤9)中所述的将熔融的合金液浇入模壳12在40秒内完成，只有保证从高温模壳出炉到浇铸完成在95秒以内，才能确保产品的各种特性达到高标准的要求。

上述一种双室真空定向熔炼炉，在第一炉体2底部开设通孔，通过插板阀5与第二炉体6连通，保证了熔炼和浇铸都在真空和惰性气体的保护下进行，实现了如下有益效果：

1.杜绝了材料中各金属元素在高温下的烧损，烧损率低至0.5％以下，减少了产品夹渣，外观合格率提高至94％以上；

2.改善了员工操作环境，降低了劳动强度，提高了劳动效率，只需单人操作，无需面对高温；

3.保证了材料化学成分的有效控制及合金成分中金属元素的均匀性；

4.在材料磁性能方面取得了前所未有的突破并能稳定的保持在较高水平，批量产品的磁性能可以稳定在12.0MGOe以上，最高可达13.0MGOe；

5.简化了生产工艺，保证了产品磁性能的一致性和稳定性，产品的磁性合格率提高至98％以上。

Claims (5)

1.一种双室真空定向熔炼炉，包括第一炉体(2)、电柜(15)、真空系统(16)，其特征在于所述的第一炉体(2)底部设置通孔，在通孔处安装设置插板阀(5)，插板阀(5)的另一侧配合设置第二炉体(6)，插板阀(5)与第二炉体(6)通过真空吸力连接，第二炉体(6)的底部设置冷水管(14)，第一炉体(2)和插板阀(5)分别与真空系统(16)相连。

2.根据权利要求1所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的插板阀(5)与第一炉体(2)、第二炉体(6)的连接处分别设置密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的第一炉体(2)由炉盖(1)、炉身、坩埚(3)和浇杯一(4)组成，浇杯一(4)与坩埚(3)、第一炉体(2)底部的通孔配合设置。

4.根据权利要求1所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的第二炉体(6)的内部底侧设置定向结晶板(13)，定向结晶板上设置浇铸外框(11)、保温层(10)、模壳(12)，在模壳(12)的顶部设置模盖(9)，模盖(9)上设置进料孔，浇铸外框(11)、保温层(10)、模盖(9)顶部放置压板(8)，压板(8)上嵌接设置浇杯二(7)。

5.根据权利要求4所述的一种双室真空定向熔炼炉，其特征在于所述的保温层(10)为石棉。