CN210215496U - 一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室 - Google Patents

一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,包括:机架、炉室、电极杆、电缆、真空管、坩埚和冷却管,机架中心设置有炉室,炉室中心设置有电极杆,电极杆穿出炉室,电极杆中段连接有电缆,炉室一侧设置有用于抽真空的真空管,炉室底部设置有坩埚,所述坩埚与炉室密封,坩埚固定于机架上,坩埚底部设置有冷却管;所述冷却管呈双螺旋盘形设置于坩埚底部;所述坩埚外侧设置有第二冷却机构,一方面增加了冷却机构,在利用热传递冷却的情况下,又利用部分化合反应剧烈吸热的原理,提高了设备的冷却能力,实用性高;另一方面提高了抵抗外力冲击和内部燃爆的能力,安全性高。

Description

一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室
技术领域
本实用新型属于熔炼设备领域,特别涉及一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室。
背景技术
随着现代工业技术的迅猛发展,人们对机械零件的使用要求越来越高,愈加严苛的使用环境对金属材料的耐高温,耐磨,抗疲劳等性能提出了更高的要求。真空熔炼技术是目前对金属材料加热效率最高、速度最快,低耗节能环保型的感应加热技术。该技术主要在熔炼炉等设备上实现,应用范围十分广泛。
随着工业的进步,真空熔炼技术以其独有的优势,近几十年得到了巨大的发展,并在工业领域中发挥着重要的作用。但目前来看,我国的真空熔炼技术与国外相比,仍处在落后的局面,仍然需要相关从业人员的不懈努力,现在的熔炼炉,冷却速度慢,导致生产效率低。因此本申请就以上问题,对熔炼炉进行了改进和创新。
现在的熔炼设备,主要存在以下几个问题:
1、现在的熔炼设备大多不具备良好的散热冷却能力,冷却速度慢,生产效率低,熔炼物料处于熔融状态时间长,容易受到杂质污染,产品质量差。
2、现在的熔炼设备大多不具备防爆冲能力,一方面容易受到外力冲击破坏,另一方面也容易受到内部事故冲击受损,安全性低。
发明内容
发明目的:为了克服以上不足,本实用新型的目的是提供一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,一方面增加了冷却机构,在利用热传递冷却的情况下,又利用部分化合反应剧烈吸热的原理,提高了设备的冷却能力,实用性高;另一方面提高了抵抗外力冲击和内部燃爆的能力,安全性高。
技术方案:为了实现上述目的,本实用新型提供了一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,包括:机架、炉室、电极杆、电缆、真空管、坩埚和冷却管,所述机架中心设置有炉室,所述炉室中心设置有电极杆,所述电极杆穿出炉室,所述电极杆设置于机架上,所述电极杆中段连接有电缆,所述电缆提供电力,所述炉室一侧设置有用于抽真空的真空管,所述炉室底部设置有坩埚,所述坩埚与炉室密封,所述坩埚固定于机架上,所述坩埚底部设置有冷却管;所述冷却管呈双螺旋盘形设置于坩埚底部,所述冷却管内部循环流动有冷却液。
本实用新型中所述真空熔炼室的设置,采用真空熔炼,通过金属液与气相间以及熔池内发生物化反应,达到提高金属的纯净度,改善其结晶组织和性能的目的;同时真空电弧熔炼不受大气、耐火材料和铸模等的沾污;可以去除钢及合金中的气体和有害金属杂质;熔炼中夹杂物也可上浮去除一部分,改善夹杂物在合金中的分布及形态
本实用新型中所述的坩埚外侧设置有第二冷却机构,所述第二冷却机构包括插槽、插板和反应腔,所述插槽设置于坩埚外表面,所述插槽设置有多个,所述插槽内设置有插板,所述插板与插槽卡接,所述插板内部设置有反应腔,所述反应腔内设置有冷却材料。
本实用新型中所述第二冷却机构的设置,增加了冷却机构,并利用部分化合反应剧烈吸热的原理,增加了设备的冷却能力,同时其冷却能力优于水冷机构,实用性高。
本实用新型中所述的反应腔内设置有用于冷却的反应物,所述反应物优选为碘、氢气和催化剂,所述催化剂本质为铂。
本实用新型中所述反应腔镍反应物的设置,由于碘和氢化合反应生成的碘化氢极不稳定,会受热状态下会重新分解成氢和碘蒸气,即碘在由固态转换为气态时将持续吸热,同时吸热速率和吸热量都大于简单的升华现象,而碘蒸气可以进行冷却凝华重新变成固态碘单质,因此该组分吸热效率高且可以循环使用;综上所述,其采用了可反复利用的反应化合物,不需要注意反应物剩余量,也不需要反复装填,使用方便,同时降低了生产成本。
本实用新型中所述的反应腔一端设置有恒压膜,所述恒压膜密封固定于反应腔内表面,所述反应腔靠近恒压膜的一端开有通孔,所述恒压膜采用柔性材料,所述恒压膜采用密封材料。
本实用新型中所述恒压膜的设置,能够平衡密封反应管内因为反应产生的容积变化,避免密封反应管内压强变化,保护密封反应管,稳定管内反应过程。
本实用新型中所述的反应腔与插板之间设置有空隙,所述空隙内设置有保护液,所述保护液包括水、酒精和蛋白质。
本实用新型中所述保护液的设置,所述水和酒精能够稀释碘化氢和碘蒸气,蛋白质能够与碘蒸气反应,降低两种化合物释放至外界空气中的数量,能够在密封反应管破损时及时稀释罐内反应物质,降低密封反应管泄漏的危害性,保证工人和环境安全。
本实用新型中所述的炉室包括基础层、耐热层和抗冲击层,所述抗冲击层内部设置有长方体空腔,所述长方体空腔中段设置有方便吸收能量的压溃槽,所述基础层采用铜材料,所述耐热层采用耐火材料,所述抗冲击层采用铝合金结构。
本实用新型中所述炉室的设置,其通过基础层提高设备的强度,同时能够优化钢锭铸态组织,通过耐热层提高设备的耐热性,避免对周边设备和人员造成影响,通过抗冲击层提高设备的抗冲击能力,利用压溃原理,有效地吸收外力作用。
本实用新型中所述的炉室表面设置有防爆机构,所述防爆机构包括耐热筒、固定层、隔热层和密封层,所述炉室表面设置有通孔,所述通孔内设置有耐热筒,所述耐热筒与通孔过盈配合,所述耐热筒本质为管件,所述耐热筒内设置有固定层,所述固定层设置有两个,所述固定层本质为耐热钢网,所述固定层中间设置有隔热层,所述隔热层本质为陶瓷颗粒,所述固定层远离炉室的一侧设置有密封层,所述密封层本质为单向阀。
本实用新型中所述防爆机构的设置,能够有效地控制设备内部反应失控造成的燃爆现象,由于本身处于真空状态,防爆机构通过快速排出膨胀气体,能够有效组织燃爆膨胀对设备的损伤,安全性能高。
本实用新型中所述的密封层设置有阀座和阀门钢珠,所述阀座上设置有柔性密封圈,所述烦闷钢珠上包裹有柔性密封层。
本实用新型中所述密封层的设置,能够有效提高设备的密封性。
本实用新型中所述的耐热筒远离炉室的一端设置有弧形弯曲。
本实用新型中所述耐热筒的设置,能够避免排气时高温气体灼伤附近人员或者设备,安全性高。
上述技术方案可以看出,本实用新型具有如下有益效果:
1、本实用新型中所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,增加了冷却机构,在利用热传递冷却的情况下,又利用部分化合反应剧烈吸热的原理,提高了设备的冷却能力,实用性高。
2、本实用新型中所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,通过抗冲击层提高设备的抗冲击能力,利用压溃原理,有效地吸收外力作用。
3、本实用新型中所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其通过防爆机构快速排出膨胀气体,能够有效组织燃爆膨胀对设备的损伤,安全性能高。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图;
图2为本实用新型第二冷却机构的结构示意图;
图3为本实用新型炉室的结构示意图;
图4为本实用新型防爆机构的结构示意图;
图中:机架-1、炉室-2、基础层-21、耐热层-22、抗冲击层-23、电极杆-3、电缆-4、真空管-5、坩埚-6、冷却管-7、第二冷却机构-8、插槽-81、插板-82、反应腔-83、恒压膜-84、保护液-85、防爆机构-9、耐热筒-91、固定层-92、隔热层-93、密封层-94。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型。
实施例1
如图1所示的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,包括:机架1、炉室2、电极杆3、电缆4、真空管5、坩埚6和冷却管7,所述机架1中心设置有炉室2,所述炉室2中心设置有电极杆3,所述电极杆3穿出炉室2,所述电极杆3设置于机架1上,所述电极杆3中段连接有电缆4,所述电缆4提供电力,所述炉室2一侧设置有用于抽真空的真空管5,所述炉室2底部设置有坩埚6,所述坩埚6与炉室2密封,所述坩埚6固定于机架1上,所述坩埚6底部设置有冷却管7;所述冷却管7呈双螺旋盘形设置于坩埚6底部,所述冷却管7内部循环流动有冷却液。
本实施例中所述的坩埚6外侧设置有第二冷却机构8,所述第二冷却机构8包括插槽81、插板82和反应腔83,所述插槽81设置于坩埚6外表面,所述插槽81设置有多个,所述插槽81内设置有插板82,所述插板82与插槽81卡接,所述插板82内部设置有反应腔83,所述反应腔103内设置有冷却材料。
本实施例中所述的反应腔83内设置有用于冷却的反应物,所述反应物优选为碘、氢气和催化剂,所述催化剂本质为铂。
本实施例中所述的反应腔83一端设置有恒压膜84,所述恒压膜84密封固定于反应腔83内表面,所述反应腔83靠近恒压膜84的一端开有通孔,所述恒压膜84采用柔性材料,所述恒压膜84采用密封材料。
本实施例中所述的反应腔83与插板82之间设置有空隙,所述空隙内设置有保护液85,所述保护液85包括水、酒精和蛋白质。
本实施例中所述的炉室2包括基础层21、耐热层22和抗冲击层23,所述抗冲击层23内部设置有长方体空腔,所述长方体空腔中段设置有方便吸收能量的压溃槽,所述基础层21采用铜材料,所述耐热层22采用耐火材料,所述抗冲击层23采用铝合金结构。
本实施例中所述的炉室2表面设置有防爆机构9,所述防爆机构9包括耐热筒91、固定层92、隔热层93和密封层94,所述炉室2表面设置有通孔,所述通孔内设置有耐热筒91,所述耐热筒91与通孔过盈配合,所述耐热筒91本质为管件,所述耐热筒91内设置有固定层92,所述固定层92设置有两个,所述固定层92本质为耐热钢网,所述固定层92中间设置有隔热层93,所述隔热层93本质为陶瓷颗粒,所述固定层92远离炉室的一侧设置有密封层94,所述密封层94本质为单向阀。
本实施例中所述的密封层94设置有阀座和阀门钢珠,所述阀座上设置有柔性密封圈,所述烦闷钢珠上包裹有柔性密封层。
本实施例中所述的耐热筒91远离炉室2的一端设置有弧形弯曲。
实施例2
如图2所示的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,包括:机架1、炉室2、电极杆3、电缆4、真空管5、坩埚6和冷却管7,所述机架1中心设置有炉室2,所述炉室2中心设置有电极杆3,所述电极杆3穿出炉室2,所述电极杆3设置于机架1上,所述电极杆3中段连接有电缆4,所述电缆4提供电力,所述炉室2一侧设置有用于抽真空的真空管5,所述炉室2底部设置有坩埚6,所述坩埚6与炉室2密封,所述坩埚6固定于机架1上,所述坩埚6底部设置有冷却管7;所述冷却管7呈双螺旋盘形设置于坩埚6底部,所述冷却管7内部循环流动有冷却液。
本实施例中所述的坩埚6外侧设置有第二冷却机构8,所述第二冷却机构8包括插槽81、插板82和反应腔83,所述插槽81设置于坩埚6外表面,所述插槽81设置有多个,所述插槽81内设置有插板82,所述插板82与插槽81卡接,所述插板82内部设置有反应腔83,所述反应腔103内设置有冷却材料。
本实施例中所述的反应腔83内设置有用于冷却的反应物,所述反应物优选为碘、氢气和催化剂,所述催化剂本质为铂。
本实施例中所述的反应腔83一端设置有恒压膜84,所述恒压膜84密封固定于反应腔83内表面,所述反应腔83靠近恒压膜84的一端开有通孔,所述恒压膜84采用柔性材料,所述恒压膜84采用密封材料。
本实施例中所述的反应腔83与插板82之间设置有空隙,所述空隙内设置有保护液85,所述保护液85包括水、酒精和蛋白质。
实施例3
如图3所示的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,包括:机架1、炉室2、电极杆3、电缆4、真空管5、坩埚6和冷却管7,所述机架1中心设置有炉室2,所述炉室2中心设置有电极杆3,所述电极杆3穿出炉室2,所述电极杆3设置于机架1上,所述电极杆3中段连接有电缆4,所述电缆4提供电力,所述炉室2一侧设置有用于抽真空的真空管5,所述炉室2底部设置有坩埚6,所述坩埚6与炉室2密封,所述坩埚6固定于机架1上,所述坩埚6底部设置有冷却管7;所述冷却管7呈双螺旋盘形设置于坩埚6底部,所述冷却管7内部循环流动有冷却液。
本实施例中所述的炉室2包括基础层21、耐热层22和抗冲击层23,所述抗冲击层23内部设置有长方体空腔,所述长方体空腔中段设置有方便吸收能量的压溃槽,所述基础层21采用铜材料,所述耐热层22采用耐火材料,所述抗冲击层23采用铝合金结构。
实施例4
如图4所示的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,包括:机架1、炉室2、电极杆3、电缆4、真空管5、坩埚6和冷却管7,所述机架1中心设置有炉室2,所述炉室2中心设置有电极杆3,所述电极杆3穿出炉室2,所述电极杆3设置于机架1上,所述电极杆3中段连接有电缆4,所述电缆4提供电力,所述炉室2一侧设置有用于抽真空的真空管5,所述炉室2底部设置有坩埚6,所述坩埚6与炉室2密封,所述坩埚6固定于机架1上,所述坩埚6底部设置有冷却管7;所述冷却管7呈双螺旋盘形设置于坩埚6底部,所述冷却管7内部循环流动有冷却液。
本实施例中所述的炉室2表面设置有防爆机构9,所述防爆机构9包括耐热筒91、固定层92、隔热层93和密封层94,所述炉室2表面设置有通孔,所述通孔内设置有耐热筒91,所述耐热筒91与通孔过盈配合,所述耐热筒91本质为管件,所述耐热筒91内设置有固定层92,所述固定层92设置有两个,所述固定层92本质为耐热钢网,所述固定层92中间设置有隔热层93,所述隔热层93本质为陶瓷颗粒,所述固定层92远离炉室的一侧设置有密封层94,所述密封层94本质为单向阀。
本实施例中所述的密封层94设置有阀座和阀门钢珠,所述阀座上设置有柔性密封圈,所述烦闷钢珠上包裹有柔性密封层。
本实施例中所述的耐热筒91远离炉室2的一端设置有弧形弯曲。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:包括:机架(1)、炉室(2)、电极杆(3)、电缆(4)、真空管(5)、坩埚(6)和冷却管(7),所述机架(1)中心设置有炉室(2),所述炉室(2)中心设置有电极杆(3),所述电极杆(3)穿出炉室(2),所述电极杆(3)设置于机架(1)上,所述电极杆(3)中段连接有电缆(4),所述电缆(4)提供电力,所述炉室(2)一侧设置有用于抽真空的真空管(5),所述炉室(2)底部设置有坩埚(6),所述坩埚(6)与炉室(2)密封,所述坩埚(6)固定于机架(1)上,所述坩埚(6)底部设置有冷却管(7);所述冷却管(7)呈双螺旋盘形设置于坩埚(6)底部,所述冷却管(7)内部循环流动有冷却液。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的坩埚(6)外侧设置有第二冷却机构(8),所述第二冷却机构(8)包括插槽(81)、插板(82)和反应腔(83),所述插槽(81)设置于坩埚(6)外表面,所述插槽(81)设置有多个,所述插槽(81)内设置有插板(82),所述插板(82)与插槽(81)卡接,所述插板(82)内部设置有反应腔(83),所述反应腔(83)内设置有冷却材料。
3.根据权利要求2所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的反应腔(83)内设置有用于冷却的反应物,所述反应物为碘、氢气和催化剂,所述催化剂本质为铂。
4.根据权利要求2所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的反应腔(83)一端设置有恒压膜(84),所述恒压膜(84)密封固定于反应腔(83)内表面,所述反应腔(83)靠近恒压膜(84)的一端开有通孔,所述恒压膜(84)采用柔性材料,所述恒压膜(84)采用密封材料。
5.根据权利要求2所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的反应腔(83)与插板(82)之间设置有空隙,所述空隙内设置有保护液(85),所述保护液(85)包括水、酒精和蛋白质。
6.根据权利要求1所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的炉室(2)包括基础层(21)、耐热层(22)和抗冲击层(23),所述抗冲击层(23)内部设置有长方体空腔,所述长方体空腔中段设置有方便吸收能量的压溃槽,所述基础层(21)采用铜材料,所述耐热层(22)采用耐火材料,所述抗冲击层(23)采用铝合金结构。
7.根据权利要求1所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的炉室(2)表面设置有防爆机构(9),所述防爆机构(9)包括耐热筒(91)、固定层(92)、隔热层(93)和密封层(94),所述炉室(2)表面设置有通孔,所述通孔内设置有耐热筒(91),所述耐热筒(91)与通孔过盈配合,所述耐热筒(91)本质为管件,所述耐热筒(91)内设置有固定层(92),所述固定层(92)设置有两个,所述固定层(92)本质为耐热钢网,所述固定层(92)中间设置有隔热层(93),所述隔热层(93)本质为陶瓷颗粒,所述固定层(92)远离炉室的一侧设置有密封层(94),所述密封层(94)本质为单向阀。
8.根据权利要求7所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的密封层(94)设置有阀座和阀门钢珠,所述阀座上设置有柔性密封圈,所述阀门钢珠上包裹有柔性密封层。
9.根据权利要求7所述的一种用于铝合金的快速冷却真空熔炼室,其特征在于:所述的耐热筒(91)远离炉室(2)的一端设置有弧形弯曲。
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