權(quán)利要求

1.雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，包括爐壁、安裝在爐壁上的封頭以及包裹在封頭和爐壁外部的夾套，其特征在于，所述熔煉爐還包括： 隔板，安裝在爐壁和封頭構(gòu)建的熔煉爐內(nèi)，將熔煉爐的內(nèi)腔分隔成熔煉腔和裝料腔； 兩組坩堝組件，分別設(shè)置于熔煉腔和裝料腔內(nèi)； 閘板閥，安裝于隔板上，用于間斷性連通熔煉腔和裝料腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述熔煉爐還包括：一套循環(huán)水冷系統(tǒng)、一套抽真空系統(tǒng)以及一套感應(yīng)熔煉系統(tǒng)；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)用于對夾套和坩堝進(jìn)行冷卻，所述抽真空系統(tǒng)用于對熔煉腔和裝料腔抽真空；所述感應(yīng)熔煉系統(tǒng)，用于控制坩堝熔煉的過程。 

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述循環(huán)水冷系統(tǒng)包括常溫水和冷卻水，冷卻水供給坩堝，常溫水供給爐體夾套；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)的冷卻水供給管道與設(shè)置在熔煉爐上的冷卻管相連，冷卻管與坩堝組件相連；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)的常溫水供給管道與夾套上的進(jìn)液口相連，回收管道與夾套上的排液口相連。 

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述熔煉爐上還設(shè)置有用于充氬氣的進(jìn)氬氣口，所述進(jìn)氬氣氣口數(shù)量至少為兩個，一部分進(jìn)氬氣氣口與熔煉腔連通，另一部分進(jìn)氬氣口與裝料腔連通。 

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述坩堝組件包括安裝在熔煉爐內(nèi)的驅(qū)動軌道，所述驅(qū)動軌道上滑動安裝有坩堝座，所述坩堝座內(nèi)設(shè)置有磁懸浮單元和水管，所述水管與水冷管相連通；所述驅(qū)動軌道橫跨熔煉腔和裝料腔，用于驅(qū)動坩堝座帶動坩堝在熔煉腔和裝料腔之間循環(huán)移動。 

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述隔板包括與封頭相連的上隔板以及與爐壁相連的下隔板；所述封頭與爐壁可拆卸式連接。 

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述熔煉腔和裝料腔上均設(shè)置有抽氣口和冷卻管，所述抽真空系統(tǒng)與兩個抽氣口相連通，且抽真空系統(tǒng)與抽氣口之間設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥用于控制抽真空系統(tǒng)與熔煉腔和裝料腔的連通狀態(tài)。 

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，其特征在于，所述循環(huán)水冷系統(tǒng)上設(shè)置有用于控制水流通斷的總閥，進(jìn)而控制循環(huán)水冷系統(tǒng)對兩組坩堝同時進(jìn)行冷水冷卻或分別進(jìn)行冷水冷卻。

說明書

雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金熔煉設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐。

背景技術(shù)

在金屬熔煉技術(shù)中，真空懸浮熔煉技術(shù)受很多材料工作者的青睞，是制備高溫合金的最佳手段。真空懸浮熔煉在消除其他氣體污染的基礎(chǔ)上還消除了熔煉坩堝對原材料污染的可能性。適合制備高溫高商合金、高純金屬、活潑金屬、以及其他金屬化合物等。

在真空懸浮熔煉技術(shù)中，水冷銅坩堝熔煉技術(shù)發(fā)展得比較成熟，目前在科研單位和小企業(yè)中公斤級、幾十公斤級的小型設(shè)備在制備高溫、高純、活潑金屬材料技術(shù)中得到了實際的應(yīng)用，百公斤的設(shè)備也已經(jīng)出現(xiàn)。真空懸浮熔煉技術(shù)的特點在于用水冷紫銅坩堝代替陶瓷材料坩堝，并通過電磁場的作用在加熱爐料的同時使熔融的爐料在熔煉過程中處于懸浮或準(zhǔn)懸浮狀態(tài)。

懸浮熔煉技術(shù)實際應(yīng)用的時間還比較短，大多數(shù)設(shè)備的規(guī)模還屬于小型的范疇，設(shè)備的功能還不是很完善。關(guān)于功能，大多設(shè)備或者只能進(jìn)行熔煉，或者在熔煉的基礎(chǔ)上增加了鑄造功能，而完整的熔煉過程則要包括加料、抽真空、熔化、測溫、傾轉(zhuǎn)鑄造、底注鑄造、翻錠重熔、多爐次運行等操作。雖然在真空感應(yīng)熔煉設(shè)備中，已經(jīng)有各類相關(guān)操作裝置的設(shè)計，包括氣動機(jī)構(gòu)、機(jī)械手，但是裝料、抽真空、熔煉、冷卻、取料這些裝置及操作全部在一個爐腔內(nèi)進(jìn)行。裝料、抽真空、冷卻、取料占用了大量的時間，使熔煉效率大幅度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，旨在解決背景技術(shù)中所提出的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，包括爐壁、安裝在爐壁上的封頭以及包裹在封頭和爐壁外部的夾套；

所述熔煉爐還包括：

隔板，安裝在爐壁和封頭構(gòu)建的熔煉爐內(nèi)，將熔煉爐的內(nèi)腔分隔成熔煉腔和裝料腔；

兩組坩堝組件，分別設(shè)置于熔煉腔和裝料腔內(nèi)；

閘板閥，安裝于隔板上，用于間斷性連通熔煉腔和裝料腔。

優(yōu)選地，所述熔煉爐還包括：一套循環(huán)水冷系統(tǒng)、一套抽真空系統(tǒng)以及一套感應(yīng)熔煉系統(tǒng)；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)用于對夾套和坩堝進(jìn)行冷卻，所述抽真空系統(tǒng)用于對熔煉腔和裝料腔抽真空；所述感應(yīng)熔煉系統(tǒng)，用于控制坩堝熔煉的過程。

優(yōu)選地，所述循環(huán)水冷系統(tǒng)包括常溫水和冷卻水，冷卻水供給坩堝，常溫水供給夾套；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)的冷卻水供給管道與設(shè)置在熔煉爐上的冷卻管相連，冷卻管與坩堝組件相連；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)的常溫水供給管道與夾套上的進(jìn)液口相連，回收管道與夾套上的排液口相連。

優(yōu)選地，所述熔煉爐上還設(shè)置有用于充氬氣的進(jìn)氬氣口，所述進(jìn)氬氣口數(shù)量至少為兩個，一部分進(jìn)氬氣口與熔煉腔連通，另一部分進(jìn)氬氣口與裝料腔連通。

優(yōu)選地，所述坩堝組件包括安裝在熔煉爐內(nèi)的驅(qū)動軌道，所述驅(qū)動軌道上滑動安裝有坩堝座，所述坩堝座內(nèi)設(shè)置有磁懸浮單元和水管，所述水管與水冷管相連通；所述驅(qū)動軌道橫跨熔煉腔和裝料腔，用于驅(qū)動坩堝座帶動坩堝在熔煉腔和裝料腔之間循環(huán)移動。

優(yōu)選地，所述隔板包括與封頭相連的上隔板以及與爐壁相連的下隔板；所述封頭與爐壁可拆卸式連接。

優(yōu)選地，所述熔煉腔和裝料腔上均設(shè)置有抽氣口和冷卻管，所述抽真空系統(tǒng)與兩個抽氣口相連通，且抽真空系統(tǒng)與抽氣口之間設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥用于控制抽真空系統(tǒng)與熔煉腔和裝料腔的連通狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述循環(huán)水冷系統(tǒng)上設(shè)置有用于控制水流通斷的總閥，進(jìn)而控制循環(huán)水冷系統(tǒng)對兩組坩堝同時進(jìn)行冷水冷卻或分別進(jìn)行冷水冷卻。

本發(fā)明實施例提供的一種雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐，兩個腔室通過電磁閥交替控制，實現(xiàn)在不停真空泵的前提下，兩個倉室能先后交替配合進(jìn)行工作。具體為熔煉腔真空停止進(jìn)行充氬熔煉時，將電磁閥換至裝料腔進(jìn)行抽真空。待熔煉腔完成熔煉后，裝料腔也具備熔煉條件，此時進(jìn)行坩堝切換，將熔煉好的坩堝移入裝料腔內(nèi)進(jìn)行冷卻、取料、裝料一系列操作，另一坩堝移入熔煉腔內(nèi)進(jìn)行熔煉。雙熔煉坩堝可在雙腔體內(nèi)互換使用，可以節(jié)省熔煉過程中的冷卻和抽真空時間，提高熔煉效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐的主視圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐的俯視圖；

附圖中：1-封頭；2-夾套；3-進(jìn)出料門；4-上隔板；5-下隔板；6-閘板閥；7-驅(qū)動軌道；8-坩堝座；9-磁懸浮單元；10-水管；11-冷卻管；12-抽氣口；13-進(jìn)氬氣口；14-排液口；15-進(jìn)液口；16-坩堝；17-爐壁。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1和圖2所示，為一個實施例提供的一種雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐的結(jié)構(gòu)圖，包括爐壁17、安裝在爐壁17上的封頭1以及包裹在封頭1和爐壁17外部的夾套2；

所述熔煉爐還包括：

隔板，安裝在爐壁17和封頭1構(gòu)建的熔煉爐內(nèi)，將熔煉爐的內(nèi)腔分隔成熔煉腔和裝料腔；

兩組坩堝組件，分別設(shè)置于熔煉腔和裝料腔內(nèi)；

閘板閥6，安裝于隔板上，用于間斷性連通熔煉腔和裝料腔。

在本實施例的一種情況中，所述熔煉爐還包括：一套循環(huán)水冷系統(tǒng)、一套抽真空系統(tǒng)以及一套感應(yīng)熔煉系統(tǒng)；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)用于對夾套和坩堝進(jìn)行冷卻，所述抽真空系統(tǒng)用于對熔煉腔和裝料腔抽真空；所述感應(yīng)熔煉系統(tǒng)，用于控制坩堝熔煉的過程。所述循環(huán)水冷系統(tǒng)上設(shè)置有用于控制水流通斷的總閥，進(jìn)而控制循環(huán)水冷系統(tǒng)對兩組坩堝同時進(jìn)行冷水冷卻或分別進(jìn)行冷水冷卻。兩個銅坩堝可同時供水也可分開供水，供水管前端都裝有總閥，當(dāng)不需要供水時，可選擇性的關(guān)閉總閥。

在本實施例的一種情況中，所述熔煉腔和裝料腔上均設(shè)置有抽氣口12和冷卻管11，抽真空系統(tǒng)與兩個抽氣口12相連通，且抽真空系統(tǒng)與抽氣口12之間設(shè)置有電磁閥，所述電磁閥用于控制抽真空系統(tǒng)與熔煉腔和裝料腔的連通狀態(tài)，可隨時控制抽真空系統(tǒng)，可進(jìn)行兩個腔體之間切換抽真空或同時抽真空。所述隔板包括與封頭1相連的上隔板4以及與爐壁17相連的下隔板5；所述封頭1與爐壁17可拆卸式連接。

現(xiàn)有設(shè)備只能實現(xiàn)單倉熔煉取料功能，抽真空、熔煉、取料等步驟不能同步進(jìn)行。本實施例具體為一臺主體電源帶兩個腔室。這兩個腔室通過電磁閥交替控制，實現(xiàn)在不停真空泵的前提下，兩個倉室能先后交替配合進(jìn)行工作。具體為熔煉腔真空停止進(jìn)行充氬熔煉時，將電磁閥換至裝料腔進(jìn)行抽真空。待熔煉腔完成熔煉后，裝料腔也具備熔煉條件，此時進(jìn)行坩堝切換，將熔煉好的坩堝移入裝料腔內(nèi)進(jìn)行冷卻、取料、裝料一系列操作，另一坩堝移入熔煉腔內(nèi)進(jìn)行熔煉。雙熔煉坩堝可在雙腔體內(nèi)互換使用，可以節(jié)省熔煉過程中的冷卻和抽真空時間，提高熔煉效率。

如圖1所示，在一個實施例中，所述循環(huán)水冷系統(tǒng)包括常溫水和冷卻水，冷卻水供給坩堝，常溫水供給夾套2；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)的冷卻水供給管道與設(shè)置在熔煉爐上的冷卻管11相連，冷卻管11與坩堝組件相連；所述循環(huán)水冷系統(tǒng)的常溫水供給管道與夾套2上的進(jìn)液口15相連，回收管道與夾套2上的排液口14相連。

在本實施例的一種情況中，結(jié)合圖1所示，所述熔煉爐上還設(shè)置有用于充氬氣的進(jìn)氬氣口13，所述進(jìn)氬氣口13數(shù)量至少為兩個，一部分進(jìn)氬氣口13與熔煉腔連通，另一部分進(jìn)氬氣口13與裝料腔連通。

如圖1和圖2所示，在一個實施例中，所述坩堝組件包括安裝在熔煉爐內(nèi)的驅(qū)動軌道7，所述驅(qū)動軌道7上滑動安裝有坩堝座8，所述坩堝座8內(nèi)設(shè)置有磁懸浮單元9和水管10，所述水管10與水冷管11相連通；所述驅(qū)動軌道7橫跨熔煉腔和裝料腔，用于驅(qū)動坩堝座8帶動坩堝16在熔煉腔和裝料腔之間循環(huán)移動。爐體內(nèi)有兩套坩堝組件，爐腔底部有驅(qū)動軌道7，可方便坩堝座8在熔煉腔和裝料腔之間相互運動替換。

爐腔內(nèi)裝有兩個水冷坩堝，一個在熔煉腔內(nèi)，一個在裝料腔內(nèi)，設(shè)備在第一爐熔煉時，打開進(jìn)出料門3向熔煉腔內(nèi)的坩堝16中裝入需要熔煉的材料，關(guān)閉熔煉腔與裝料腔之間通道的閘板閥6，打開真空系統(tǒng)給熔煉腔抽真空直至抽到需要熔煉的真空度，熔煉腔內(nèi)的坩堝16在抽真空熔煉過程中，同時在裝料腔內(nèi)的坩堝16中裝入需要熔煉的原材料，關(guān)閉進(jìn)出料門3給裝料腔預(yù)抽真空，等熔煉腔內(nèi)坩堝熔煉完成時打開閘板閥6將熔煉腔內(nèi)的坩堝轉(zhuǎn)移到裝料腔中進(jìn)行冷卻，將裝料腔中的坩堝轉(zhuǎn)移到熔煉腔中進(jìn)行繼續(xù)抽高真空熔煉。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

全文PDF

雙腔體雙坩堝互換懸浮熔煉爐.pdf