CN209043023U - 一种感应熔炼炉及其炉体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属以及合金的熔炼设备技术领域，公开了一种感应熔炼炉及其炉体。一种感应熔炼炉的炉体包括坩埚；设置在坩埚侧壁外侧的感应线圈；设置在坩埚侧壁以及底壁的外侧并将感应线圈包裹于内部的耐火结构层；设置在坩埚侧壁以及底壁的外侧并介于坩埚与耐火结构层之间的填充层；填充层与耐火结构层之间还设有隔离层，且隔离层覆盖耐火结构层包裹有感应线圈的部分的内壁。通过在耐火结构层与填充层之间设置隔离层，并使隔离层能够将耐火结构层内部包裹有感应线圈的那一部分与填充层隔离开，从而防止在熔炼过程中受高温的影响这两种材料板结在一起，在更换坩埚时有利于保护耐火结构层内部的感应线圈不受损坏。

Description

一种感应熔炼炉及其炉体

技术领域

本实用新型涉及金属以及合金的熔炼设备技术领域，尤其涉及一种感应熔炼炉及其炉体。

背景技术

感应熔炼炉是一种熔炼设备，只要有合适的坩埚，感应熔炼几乎可以涵盖绝大多数的金属或合金的熔炼，因此，感应熔炼炉的使用日益普遍。感应熔炼炉包括炉体，炉体由内向外依次包括坩埚、坩埚背衬材以及内部包裹有感应线圈的耐火水泥层，在坩埚开口的外圈还有用耐火水泥形成的封口层。制作时，一般都采用筑炉方式进行坩埚的安装，当坩埚的使用寿命到达极限后，需要将炉体内的封口层、坩埚背衬材以及坩埚清除，保留感应线圈和耐火水泥层，以便更换新的坩埚进行炉体的筑造。

封口层、坩埚背衬材以及坩埚一般是通过气锤或者铁锤击打除去，而在熔炼过程中受高温的影响，坩埚背衬材和耐火水泥层通常会板结在一起，用此方法清除坩埚背衬材时可能会损坏耐火水泥层，处理不当甚至可能会损坏到内部的感应线圈。

实用新型内容

本实用新型提供一种感应熔炼炉及其炉体，用以在更换坩埚时保护感应线圈不受损坏。

本实用新型实施例提供了一种感应熔炼炉的炉体，该炉体包括坩埚、填充层以及包裹有感应线圈的耐火结构层，其中，所述填充层与所述耐火结构层之间设置有隔离层，且所述隔离层至少覆盖所述耐火结构层包裹有感应线圈的部分的内壁。

上述实施例中，通过在耐火结构层与填充层之间设置隔离层，且该隔离层至少设置在耐火结构层内部包裹有感应线圈的那一部分与填充层之间，这样使得隔离层能够将这一部分耐火结构层与填充层隔离开，防止在熔炼过程中受高温影响使两种材料板结在一起，在更换坩埚时有利于保护耐火结构层内部的感应线圈不受损坏。

隔离层的设置有多种形式，可选的，所述隔离层覆盖所述耐火结构层的侧壁区域。即，可以在耐火结构层的侧壁与填充层的侧壁之间设置隔离层，使隔离层能够将耐火结构层内部包裹有感应线圈的部分与填充层隔离开。

可选的，所述隔离层还覆盖所述耐火结构层的底壁区域。即，除可以在耐火结构层的侧壁与填充层的侧壁之间设置隔离层外，还可以在耐火结构层的底壁与填充层的底壁之间设置隔离层，使隔离层能够将整个耐火结构层与填充层隔离开，从而使坩埚以及填充层容易脱离耐火结构层。

可选的，所述填充层与所述耐火结构层之间设置有金属板结构，所述金属板结构覆盖所述耐火结构层的底壁区域。与隔离层的作用类似，金属板结构在填充层与耐火结构层之间也能形成隔离，在两者的共同作用下，可以使坩埚以及填充层容易脱离耐火结构层。

可选的，所述隔离层为由云母纸形成的隔离层。云母纸绝缘、耐高温，且渗透性和透气性较差，因此，在使用过程中不仅可以起到隔离的作用，还可以当坩埚出现裂纹时，防止高温熔液渗透填充层后向外流出，破坏外部结构，引发危险。

可选的，所述填充层的上端围绕所述坩埚的侧壁设置有封口层。

可选的，所述填充层为氧化铝、氧化镁或氧化锆材料形成的填充层。

可选的，所述感应线圈均匀设置在所述耐火结构层中。这样设置使坩埚内的物料受热均匀。

本实用新型实施例还提供了一种感应熔炼炉，包括上述任一项所述的感应熔炼炉的炉体、用于控制炉体的控制器，以及用于为所述炉体供电的电源。该炉体通过在内部包裹有感应线圈的耐火结构层部分与填充层之间设置隔离层从而方便了坩埚以及填充层等的清除，保护了感应线圈不受损坏，并提高了作业效率。

附图说明

图1为一种感应熔炼炉的炉体的剖视图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种感应熔炼炉的炉体的剖视图。

附图标记：

10-坩埚 20-填充层 30-感应线圈

40-耐火水泥层 50-封口层 60-隔离层

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种感应熔炼炉的炉体，该炉体在更换坩埚时，能够避免感应线圈受到损坏，具体的，该炉体包括坩埚、填充层以及包裹有感应线圈的耐火结构层，其中，填充层与耐火结构层之间设置有隔离层，且隔离层至少覆盖耐火结构层包裹有感应线圈的部分的内壁。

上述实施例中，通过在耐火结构层与填充层之间设置隔离层，且该隔离层至少设置在耐火结构层内部包裹有感应线圈的那一部分与填充层之间，这样使得隔离层能够将这一部分耐火结构层与填充层隔离开，防止在熔炼过程中受高温的影响这部分耐火结构层与填充层板结在一起，从而在更换坩埚时，在设置有隔离层的区域内能够方便地将坩埚以及填充层清除，有利于保护耐火结构层以及其内部的感应线圈不受损坏。

一般地，如图1所示，感应熔炼炉的炉体包括坩埚10，坩埚10用于盛放金属或合金等待加工的物料；坩埚10侧壁的外侧，即坩埚10的外圈设置有感应线圈30，当交变电流通过感应线圈30时，感应线圈30周围将产生交变磁场，在交变磁场的作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或熔化的效果。具体的，坩埚10的中心线与感应线圈30的中心线重合，使坩埚10位于该炉体的中心位置，从而使坩埚10内的物料受热均匀；坩埚10的侧壁以及底壁的外侧还设有耐火结构层40，耐火结构层40将感应线圈30包裹于内部，从而对感应线圈30起到固定以及支撑的作用，其中，耐火结构层40可以为耐火水泥层；感应熔炼炉的炉体还包括填充层20，填充层20设置在坩埚10的侧壁以及底壁的外侧并介于坩埚10与耐火结构层40之间。

在熔炼过程中受高温的影响，填充层20与耐火结构层40通常会板结在一起，从而当坩埚10的使用寿命到达极限后，在用气锤或铁锤等工具清除坩埚10、填充层20等结构时，容易损坏耐火结构层40内部的感应线圈30，进而影响感应线圈30的重复使用，增加生产成本。

有鉴于此，本实用新型提供一种感应熔炼炉及其炉体，用以在更换坩埚时保护感应线圈不受损坏。

为了更加清楚的了解本实用新型实施例提供的感应熔炼炉的炉体的具体结构，现结合附图进行详细的描述。

如图2所示，本实用新型提供的一种感应熔炼炉的炉体包括坩埚10，坩埚10侧壁的外侧，即坩埚10的外圈设置有感应线圈30，坩埚10的侧壁以及底壁的外侧还设有耐火结构层40，耐火结构层40将感应线圈30包裹于内部，从而对感应线圈30起到固定以及支撑的作用，具体的，感应线圈30均匀设置在耐火结构层40中；还包括设置在坩埚10的侧壁以及底壁的外侧并介于坩埚10与耐火结构层40之间的填充层20，其中，填充层20可以为由氧化铝、氧化镁、氧化锆砂或氧化锆粉形成的填充层20，填充层20具有隔热作用，以减少热量的逸散；填充层20的上端围绕坩埚10的侧壁还设置有封口层50，如图2所示，封口层50位于坩埚10的开口的外圈，并覆盖填充层20，从而形成封堵，使炉体在结构上更加坚固。

为在更换坩埚10时避免损坏感应线圈30，本实施例中，填充层20与耐火结构层40之间还设有隔离层60。具体的，隔离层60可以设置在两者之间的一部分区域或整个区域，且隔离层60至少能覆盖耐火结构层40包裹有感应线圈30的部分的内壁，这样使得隔离层60能够将耐火结构层40包裹有感应线圈30的那一部分与填充层20隔离开，防止在熔炼过程中受高温的影响这一部分耐火结构层40与填充层20板结在一起，从而在更换坩埚10时，在这部分区域，能够方便将坩埚10以及填充层20清除，避免耐火结构层40以及其内部的感应线圈30受到损坏。而在不设置有隔离层60的区域，可以在气锤或铁锤的击打作用下实现坩埚10以及填充层20的清除，由于该区域耐火结构层40内部并没有包裹感应线圈30，相对而言，占有的区域较小，因此，在进行清除时，对感应线圈30的影响较小。

在具体实施中，由于上述炉体的结构，由于本实用新型中隔离层60的设置，隔离层60与填充层20以及耐火结构层40之间均不会发生板结；为了进一步增加隔离层60的绝缘性、耐热性，隔离层60可以由云母纸、石棉布以及玻璃纤维布等形成。在一个可选方案中，隔离层60由云母纸形成，除具有绝缘性以及耐热性外，云母纸的渗透性和透气性较差，因此，在使用过程中云母纸不仅可以起到隔离的作用，还可以在坩埚10出现裂纹时，防止高温熔液渗透填充层20后向外流出，破坏外部结构，引发危险。

在具体实施例中，隔离层60的设置位置有多种形式。可选地，隔离层60至少设置在耐火结构层40中内部包裹有感应线圈30的区域与填充层20之间；从而避免感应线圈30在拆卸坩埚的过程中被损坏。可选地，本实用新型中隔离层60可以设置在耐火结构层40的侧壁与填充层20的侧壁之间的部分区域内或者整个区域内。即，隔离层60覆盖耐火结构层40侧壁的部分区域或整个区域。但是需要强调的是，还可以在填充层20与耐火结构层40之间设置表面光滑的金属板结构进行隔离，且该金属板结构覆盖耐火结构层40的底壁区域，金属板结构具有与隔离层类似的作用，从而使得在清除坩埚10以及填充层20时，在气锤或铁锤的击打作用下，坩埚10以及填充层20很容易与耐火结构层40发生脱离。由于金属板结构设置在坩埚10的底部，因此可以避免受感应线圈30产生的交变磁场的影响，金属板结构也可以替换成其他具有类似功能且耐热的结构，在此不再详细赘述。

在另一个具体的实施方式中，除在耐火结构层40的侧壁与填充层20的侧壁之间设置隔离层60外，还可以在耐火结构层40的底壁与填充层20的底壁之间设置隔离层60。即隔离层60还可以覆盖耐火结构层40的底壁区域，如图2所示，隔离层60位于填充层20与耐火结构层40之间，并覆盖耐火结构层40的侧壁以及底壁的整个区域，从而将整个耐火结构层40与填充层20隔离开。这样，在清除坩埚10以及填充层20时，由于隔离层60的隔离作用，在气锤或铁锤的击打作用下，坩埚10以及填充层20很容易脱离耐火结构层40，可以同时保护整个耐火结构层40以及内部的感应线圈30不受损坏，提高了耐火结构层40以及感应线圈30的重复利用率，并提高了作业效率。

为了形成上述实施例提供的感应熔炼炉的炉体，下面将解释该炉体在清除坩埚10、填充层20以及封口层50后，或者在形成感应熔炼炉的炉体时，如何制作本实施例提供的感应熔炼炉。其中，仅以隔离层包括云母纸为例进行叙述，但不限于隔离层仅为云母纸材料。具体步骤如下：

步骤一、将一块直径为D的云母纸放置在炉体的底部，与耐火结构层40的底壁贴合；其中，D为耐火结构层40底壁的内径；

步骤二、取一块长度为πD，宽度为H的云母纸做成卷筒，放置于炉体内，并使云母纸与耐火结构层40的侧壁贴合；其中，云母纸的厚度可以取3mm；

其中，步骤一和步骤二没有执行先后顺序，可以先执行步骤一再执行步骤二，或者同时执行步骤一和步骤二；或者先执行步骤二再执行步骤一，在此不做具体限定。

步骤三、在炉体内填充厚度为(H-h)的填充材料，该填充材料可以为氧化铝、氧化镁、氧化锆砂或氧化锆粉，并将填充材料捣实；其中，H为炉体内部耐火结构层40的底壁距端口的深度，h为坩埚10的高度；

步骤四、将坩埚10放入炉体内，并使坩埚10位于炉体的中心位置；

步骤五、在坩埚10的外圈以及由云母纸制成的卷筒之间填充1英寸厚的填充材料，捣实后再加入1英寸的填充材料，再捣实，直到最终捣实后离坩埚10口距离1英寸，并形成填充层20；

步骤六、用耐火水泥进行封口，形成封口层50。

上述制作方法中，任一结构的厚度仅为举例的数字，并非形成任一结构的标准。

通过以上描述可以看出，本实用新型实施例中，通过在耐火结构层40与填充层20之间设置隔离层60，并使隔离层60能够将耐火结构层40内部包裹有感应线圈30的区域与填充层20隔离开，从而防止在熔炼过程中受高温的影响将耐火结构层与填充层结在一起，以及在更换坩埚10时有利于保护耐火结构层40内部的感应线圈30不受损坏。

本实用新型实施例还提供了一种感应熔炼炉，包括上述所述的炉体，该炉体通过在耐火结构层40以及填充层20之间设置隔离层60，方便了坩埚10以及填充层20、封口层50等的清除，避免了感应线圈30受到损坏，并提高了作业效率；感应熔炼炉还包括用于控制炉体的控制器，以及用于为炉体供电的电源等组件，在使用过程中，感应熔炼炉通过感应线圈30产生的感应电流进行金属或合金的熔炼。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种感应熔炼炉的炉体，包括坩埚、填充层以及包裹有感应线圈的耐火结构层，其特征在于，所述填充层与所述耐火结构层之间设置有隔离层，且所述隔离层至少覆盖所述耐火结构层包裹有感应线圈的部分的内壁。

2.如权利要求1所述的炉体，其特征在于，所述隔离层覆盖所述耐火结构层的侧壁区域。

3.如权利要求2所述的炉体，其特征在于，所述隔离层还覆盖所述耐火结构层的底壁区域。

4.如权利要求2所述的炉体，其特征在于，所述填充层与所述耐火结构层之间设置有金属板结构，所述金属板结构覆盖所述耐火结构层的底壁区域。

5.如权利要求1所述的炉体，其特征在于，所述隔离层为由云母纸形成的隔离层。

6.如权利要求1所述的炉体，其特征在于，所述填充层的上端围绕所述坩埚的侧壁设置有封口层。

7.如权利要求1所述的炉体，其特征在于，所述填充层为氧化铝、氧化镁或氧化锆材料形成的填充层。

8.如权利要求1所述的炉体，其特征在于，所述感应线圈均匀设置在所述耐火结构层中。

9.一种感应熔炼炉，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的感应熔炼炉的炉体、用于控制所述炉体的控制器，以及用于为所述炉体供电的电源。