CN206862111U - 真空自耗电极电弧熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空自耗电极电弧熔炼炉，包括坩埚、控制箱、电极升降机构、电极杆、电极夹头、自耗电极、炉壳、抽真空机构以及水冷却机构；本实用新型结构新颖、功能实用，通过自耗电极下端部同坩埚之间形成电弧等离子区，该区具有极高的温度，能使自耗电极端部首先在这里被熔化掉，对于纯度越高的产品，真空度要求也越高，通过旋片泵、罗茨泵以及油增扩泵的组合，能达到更高标准的极限真空度，确保产品的纯度；设置底部电磁搅拌器和侧壁电磁搅拌器，能够更大程度地实现金属熔体强烈地紊流运动，进而实现自搅拌，即排除杂质，又能够使得组织更均匀，同时设置在水冷却机构内还能够同步冷却电磁搅拌器，一机构两用，节省能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于钛合金生产设备领域，具体涉及一种真空自耗电极电弧熔炼炉。
背景技术
真空自耗电极电弧炉是在真空环境中利用电弧作为热源熔炼金属的一种电炉；主要用于熔炼难熔金属及稀有金属，尤其是在钛及钛合金熔炼领域中应用非常广泛。真空自耗电极电弧炉的结构，包括内置坩埚的炉壳，炉壳内坩埚外设置有夹套式的冷却水室，上炉壳连接有抽真空系统，炉壳内套设有竖向正对坩埚设置的电极，电极包括位于上方的过渡电极(电极杆)和焊接在过渡电极下方的自耗电极，过渡电极上部连接在升降主轴上，升降主轴上部通过滑动密封结构可滑动地穿过炉壳，还设置有用于控制炉壳真空度以及升降主轴进行升降控制系统；现有的真空自耗炉由于力求没有杂质，进而缺少搅拌装置，另外，纯度越高的产品对于炉壳内的真空度要求也越高，现有设备难以保持足够高的真空度。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构新颖、功能实用的真空自耗电极电弧熔炼炉。
本实用新型所提供的技术方案是：一种真空自耗电极电弧熔炼炉，包括坩埚、控制箱、电极升降机构、电极杆、电极夹头、自耗电极、炉壳、抽真空机构以及水冷却机构；所述坩埚设置在所述炉壳内，所述抽真空机构包括依次设置的旋片泵、罗茨泵以及油增扩泵，所述旋片泵的进气一端通过管路连接所述炉壳；所述电极升降机构设置在所述炉壳上部，所述电极升降机构连接所述电极杆，所述电极杆通过所述电极夹头连接所述自耗电极，所述自耗电极通过所述电极升降机构的工作行程沿所述坩埚内部中央垂直上下移动；在所述坩埚的外部设置所述水冷却机构，在所述坩埚外还设置有电磁搅拌机构；在所述控制箱设置有供电电源，所述坩埚和自耗电极分别连接所述供电电源的正极和负极，所述电极升降机构和电磁搅拌机构的控制开关也设置在所述控制箱上。
作为本实用新型的一种改进，所述电磁搅拌机构包括底部电磁搅拌器和侧壁电磁搅拌器，所述底部电磁搅拌器设置在所述坩埚的正下方，所述侧壁电磁搅拌 器设置在所述坩埚的两侧。
作为本实用新型的一种改进，所述底部电磁搅拌器和侧壁电磁搅拌器设置在所述水冷却机构内。
作为本实用新型的一种改进，在所述水冷却机构内还设置有温度传感器。
作为本实用新型的一种改进，在所述炉壳内还设置有电弧监控机构，所述电弧监控机构包括三防高清摄像头，在所述控制箱上还设置有显示屏组，所述电弧监控机构的信号输出端连接所述显示屏组的一个信号输入端。
作为本实用新型的一种改进，在所述旋片泵与所述炉壳连通的管路上还设置有真空表和电子真空计。
作为本实用新型的一种改进，所述电子真空计的信号输出端连接所述显示屏组的另一个信号输入端。
有益效果：
本实用新型结构新颖、功能实用，通过自耗电极下端部同坩埚之间形成电弧等离子区，该区具有极高的温度，能使自耗电极端部首先在这里被熔化掉，对于纯度越高的产品，真空度要求也越高，通过旋片泵、罗茨泵以及油增扩泵的组合，能达到更高标准的极限真空度，确保产品的纯度；
设置底部电磁搅拌器和侧壁电磁搅拌器，能够更大程度地实现金属熔体强烈地紊流运动，进而实现自搅拌，即排除杂质，又能够使得组织更均匀，同时设置在水冷却机构内还能够同步冷却电磁搅拌器，一机构两用，节省能耗；
设置温度传感器能够有效监控关键步骤中水冷却机构的温度，过高或过低都会影响产品质量；
通过显示屏组集中显示温度、真空度信号、电弧监控画面，方便生产操作，提高效率并把控产品质量关键指标。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中1为坩埚、10为电弧监控机构、11为显示屏组，2为控制箱，3为电极升降机构，4为电极杆、41为电极夹头，5为自耗电极，6为炉壳，7为抽真空机构、71为旋片泵、72为罗茨泵、73为油增扩泵、74为真空表、75为电子真空计，8为水冷却机构、81为温度传感器、82为电磁搅拌机构、821为底部电磁搅拌器、822为侧电磁搅拌器。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
如附图1所示，本实施例中的真空自耗电极电弧熔炼炉，包括坩埚1、控制箱2、电极升降机构3、电极杆4、电极夹头41、自耗电极5、炉壳6、抽真空机构7以及水冷却机构8；所述坩埚1为设置在所述炉壳6内的紫铜结晶坩埚，所述抽真空机构7包括依次设置的旋片泵71(2X-70)、罗茨泵72(RTO-150)以及油增扩泵73(ZK300)，所述旋片泵71的进气一端通过管路连接所述炉壳6；采用现有的电极升降机构3及相应地导向装置设置在所述炉壳6上部，所述电极升降机构3连接所述电极杆4，所述电极杆4通过所述电极夹头41连接所述自耗电极5，所述自耗电极5通过所述电极升降机构3的工作行程沿所述坩埚1内部中央垂直上下移动；在所述坩埚1的外部设置所述水冷却机构8，所述水冷却机构8为现有的循环冷却水箱，在所述坩埚1外还设置有电磁搅拌机构82；在所述控制箱2设置有供电电源，所述坩埚1和自耗电极5分别连接所述供电电源的正极和负极，所述电极升降机构3和电磁搅拌机构82的控制开关也设置在所述控制箱2上。
在本实施例中，所述电磁搅拌机构82包括底部电磁搅拌器821和侧壁电磁搅拌器822，所述底部电磁搅拌器821设置在所述坩埚1的正下方，所述侧壁电磁搅拌器822设置在所述坩埚1的两侧；所述底部电磁搅拌器821和侧壁电磁搅拌器822均为现有的电磁搅拌器，且均设置在所述水冷却机构8内；在所述水冷却机构8内还设置有温度传感器81；在所述炉壳6内还设置有电弧监控机构10，所述电弧监控机构10包括三防高清摄像头，在所述控制箱2上还设置有显示屏组11，所述电弧监控机构10的信号输出端连接所述显示屏组11的一个信号输入端；在所述旋片泵71与所述炉壳6连通的管路上还设置有真空表74和电子真空计75；所述电子真空计75的信号输出端连接所述显示屏组11的另一个信号输入端，温度传感器81的信号输出端也连接所述显示屏组11相应地信号输入端。
在使用过程中，通过自耗电极下端部同坩埚之间形成电弧等离子区，该区具有极高的温度，能使自耗电极端部这里被熔化掉，对于纯度越高的产品，真空度要求也越高，使用时首先打开旋片泵71，再打开罗茨泵72，当真空度降到6Pa时开启油增扩泵73，此时极限真空度能达到0.0067Pa左右，熔炼前真空度可达0.013Pa，配合水冷却机构8以及电磁搅拌机构82的作用，得到高纯度且组织更 均匀的产品铸锭结晶出料。
本实用新型并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或者类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。
Claims (7)
1.一种真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，包括坩埚(1)、控制箱(2)、电极升降机构(3)、电极杆(4)、电极夹头(41)、自耗电极(5)、炉壳(6)、抽真空机构(7)以及水冷却机构(8)；所述坩埚(1)设置在所述炉壳(6)内，所述抽真空机构(7)包括依次设置的旋片泵(71)、罗茨泵(72)以及油增扩泵(73)，所述旋片泵(71)的进气一端通过管路连接所述炉壳(6)；所述电极升降机构(3)设置在所述炉壳(6)上部，所述电极升降机构(3)连接所述电极杆(4)，所述电极杆(4)通过所述电极夹头(41)连接所述自耗电极(5)，所述自耗电极(5)通过所述电极升降机构(3)的工作行程沿所述坩埚(1)内部中央垂直上下移动；在所述坩埚(1)的外部设置所述水冷却机构(8)，在所述坩埚(1)外还设置有电磁搅拌机构(82)；在所述控制箱(2)设置有供电电源，所述坩埚(1)和自耗电极(5)分别连接所述供电电源的正极和负极，所述电极升降机构(3)和电磁搅拌机构(82)的控制开关也设置在所述控制箱(2)上。
2.如权利要求1所述的真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，所述电磁搅拌机构(82)包括底部电磁搅拌器(821)和侧壁电磁搅拌器(822)，所述底部电磁搅拌器(821)设置在所述坩埚(1)的正下方，所述侧壁电磁搅拌器(822)设置在所述坩埚(1)的两侧。
3.如权利要求2所述的真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，所述底部电磁搅拌器(821)和侧壁电磁搅拌器(822)设置在所述水冷却机构(8)内。
4.如权利要求3所述的真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，在所述水冷却机构(8)内还设置有温度传感器(81)。
5.如权利要求4所述的真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，在所述炉壳(6)内还设置有电弧监控机构(10)，所述电弧监控机构(10)包括三防高清摄像头，在所述控制箱(2)上还设置有显示屏组(11)，所述电弧监控机构(10)的信号输出端连接所述显示屏组(11)的一个信号输入端。
6.如权利要求5所述的真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，在所述旋片泵(71)与所述炉壳(6)连通的管路上还设置有真空表(74)和电子真空计(75)。
7.如权利要求6所述的真空自耗电极电弧熔炼炉，其特征在于，所述电子真空计(75)的信号输出端连接所述显示屏组(11)的另一个信号输入端。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111485114A (zh) * | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 北京大学 | 氢等离子体电弧熔炼与区域熔炼技术相结合制备高纯无氧钆金属锭的方法 |
-
2017
- 2017-05-26 CN CN201720601669.5U patent/CN206862111U/zh not_active Expired - Fee Related
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