1.本實用新型涉及金屬熔煉領(lǐng)域，具體涉及一種電弧熔煉爐。

背景技術(shù)：

2.目前市場上的電弧熔煉爐基本都是作為實驗進行使用，一般使用時間都比較短，并且針對熔煉的金屬溫度也都比較低，一般熔煉溫度也都在2000度一下，目前對電弧熔煉爐的銅坩堝熔煉只是在外部焊接一個水冷盤管來進行降溫；

3.現(xiàn)在遇到的問題是：對于一些鈦合金、鋯合金或者其他的特殊合金，熔煉溫度都要達到3000度，目前在采用傳統(tǒng)的電弧熔煉爐對這些合金材料進行熔煉時，銅坩堝在長時間的高溫環(huán)境下進行作業(yè)，傳統(tǒng)的水冷盤管很難將銅坩堝的溫度降下來，這就會造成銅坩堝變形，從而使銅坩堝與爐體之間形成漏氣間隙，然后這種電弧熔煉爐基本也就不能再使用了，必須要再拆卸下來，將銅坩堝重新打磨平整之后在與爐體之間密封安裝，然后繼續(xù)使用一段時候之后，銅坩堝還是會繼續(xù)變形。

4.究其原因在于：以往對銅坩堝的降溫效果不理想，只能在爐腔溫度處于2000度以下的環(huán)境進行水冷降溫，一旦爐腔長時間作業(yè)溫度在3000度的時候，水冷降溫能力就跟不上了，也就造成了銅坩堝受熱變形。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本實用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電弧熔煉爐，解決以往電弧熔煉爐在針對熔煉溫度在3000左右的合金材料時，電弧熔煉爐降溫能力不足造成銅坩堝受熱變形的問題。

6.本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

7.提供一種電弧熔煉爐，包括爐體、爐蓋以及銅坩堝，所述爐蓋密封設(shè)置在電弧爐爐體頂部，所述銅坩堝密封設(shè)置在電弧爐爐體底部；

8.所述銅坩堝下端密封設(shè)置水冷盤，所述水冷盤上端開設(shè)水冷槽，所述水冷槽內(nèi)開設(shè)進水孔和出水孔，所述水冷槽與銅坩堝之間形成水冷腔；

9.所述水冷盤采用非鐵磁材料制成；

10.多個第一連接螺栓穿過水冷盤后與銅坩堝相螺紋連接、以使銅坩堝與水冷盤形成固定連接；

11.所述水冷盤與爐體之間設(shè)置絕緣墊，多個第二連接螺栓穿過水冷盤與爐體螺紋連接、以使爐體與水冷盤之間形成絕緣密封連接；

12.所述銅坩堝與水冷腔的水冷接觸面積≥70%。

13.進一步的，所述水冷盤下端面設(shè)置多個電磁攪拌裝置，所述電磁攪拌裝置與銅坩堝內(nèi)的熔煉腔上下對應(yīng)，并適于對熔煉腔內(nèi)的熔煉的金屬液進行攪拌。

14.進一步的，所述水冷盤和銅坩堝上均開設(shè)上下貫穿的安裝孔，上下兩個安裝孔之間形成密封連接，上下兩個安裝孔之間形成安裝腔，所述安裝腔內(nèi)設(shè)置真空吸鑄裝置，所述

真空吸鑄裝置與水冷盤和銅坩堝之間設(shè)置密封圈、以形成密封安裝。

15.進一步的，所述爐蓋上設(shè)置電弧槍，所述電弧槍伸至爐腔內(nèi)、以對對熔煉腔內(nèi)的合金進行放電熔煉；

16.所述水冷盤上設(shè)置多個電極棒，所述電極棒穿過水冷盤后與銅坩堝相連接。

17.進一步的，所述水冷盤上設(shè)置多個用于檢測水冷盤溫度的熱電偶。

18.進一步的，所述非鐵磁材料包括鋁、合金鋁、鈦合金、銅或奧氏體不銹鋼中的一種。

19.本實用新型的有益效果是：

20.本實用新型的電弧熔煉爐底部安裝航空鋁材質(zhì)的水冷盤，將銅坩堝的水冷面積控制在≥70%，大大提升了對銅坩堝的水冷降溫效果，使電弧熔煉爐可以長時間在3000度左右的環(huán)境下對合金進行熔煉而銅坩堝不會發(fā)生形變。

21.本實用新型的電弧熔煉爐，可以長時間在3000度左右的高溫下進行熔煉，可以使電弧熔煉爐投入的全天工作，大大提升了電弧熔煉爐的使用效率和使用壽命。

附圖說明

22.下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。

23.圖1是電弧熔煉爐（帶抽真空裝置裝置）示意圖；

24.圖2是電弧熔煉爐半剖示意圖；

25.圖3是水冷盤底部示意圖；

26.圖4是水冷盤上端示意圖；

27.圖5是銅坩堝示意圖；

28.其中，

29.21、爐體，22、爐蓋，23、銅坩堝，231、熔煉腔；

30.3、水冷盤，31、進水孔，32、出水孔，33、水冷槽；

31.41、電磁攪拌裝置，42、真空吸鑄裝置，43、電極棒，44、熱電偶；

32.51、抽真空裝置，52、電弧槍；

33.6、絕緣墊；

34.7、安裝孔。

具體實施方式

35.現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

36.如圖1至圖5所示，一種電弧熔煉爐，包括爐體21、爐蓋22以及銅坩堝23，所述爐蓋22密封設(shè)置在電弧爐爐體21頂部，所述銅坩堝23密封設(shè)置在電弧爐爐體21底部；

37.所述銅坩堝23下端密封設(shè)置水冷盤3，所述水冷盤3上端開設(shè)水冷槽33，所述水冷槽33內(nèi)開設(shè)進水孔31和出水孔32，所述水冷槽33與銅坩堝23之間形成水冷腔；通過進水孔31和出水孔32向水冷腔內(nèi)輸入和輸出冷卻水。

38.所述水冷盤3采用非鐵磁材料制成；

39.多個第一連接螺栓穿過水冷盤3后與銅坩堝23相螺紋連接、以使銅坩堝23與水冷盤3形成固定連接；

40.所述水冷盤3與爐體21之間設(shè)置絕緣墊6，多個第二連接螺栓穿過水冷盤3與爐體21螺紋連接、以使爐體21與水冷盤3之間形成絕緣密封連接；

41.所述銅坩堝23與水冷腔的水冷接觸面積≥70%。

42.本實施中，銅坩堝23與水冷腔的水冷接觸面積為85%。

43.本實施例中，所述非鐵磁材料包括鋁、合金鋁、鈦合金、銅或奧氏體不銹鋼中的一種。本實施例中非鐵磁材料采用合金鋁，即航空鋁。

44.具體的，作為本實施例中一種可選的實施方式，所述水冷盤3下端面設(shè)置多個電磁攪拌裝置41，所述電磁攪拌裝置41與銅坩堝23內(nèi)的熔煉腔231上下對應(yīng)，并適于對熔煉腔231內(nèi)熔煉的金屬液進行攪拌。

45.具體的，作為本實施例中一種可選的實施方式，所述水冷盤3和銅坩堝23上均開設(shè)上下貫穿的安裝孔7，上下兩個安裝孔7之間形成密封連接，上下兩個安裝孔7之間形成安裝腔，所述安裝腔內(nèi)設(shè)置真空吸鑄裝置42，所述真空吸鑄裝置42與水冷盤3和銅坩堝23之間設(shè)置密封圈、以形成密封安裝。

46.具體的，作為本實施例中一種可選的實施方式，所述爐蓋22上設(shè)置電弧槍52，所述電弧槍52伸至爐腔內(nèi)、以對對熔煉腔231內(nèi)的合金進行放電熔煉；

47.所述水冷盤3上設(shè)置多個電極棒43，所述電極棒43穿過水冷盤3后與銅坩堝23相連接。

48.具體的，作為本實施例中一種可選的實施方式，所述水冷盤3上設(shè)置多個用于檢測水冷盤3溫度的熱電偶44。

49.本實施例中，爐體21連接抽真空裝置51，從而使爐體21內(nèi)保持真空，抽取氧分子，防止氧氣對金屬液的氧化。

50.本實施例中，電弧槍52、電磁攪拌裝置41以及真空吸鑄裝置42均屬于現(xiàn)有零部件，在傳統(tǒng)的電弧熔煉爐上就已經(jīng)安裝使用。

51.電弧槍52連接電源正極，電極棒43連接電源負極，銅坩堝23通過電極棒43與電源負極形成電性連接。

52.電弧熔煉爐需要熔煉特殊合金的時候，先將合金放置在熔煉腔231內(nèi)，然后電弧槍52與合金接觸的時候，電源的正極通過電弧槍52、合金、銅坩堝23、電極棒43與電源負極之間形成回路，從而對合金進行發(fā)電，實現(xiàn)對合金的熔煉。同樣的，合金也可以直接放置在真空吸鑄裝置42的模具內(nèi)，電弧槍52與合金接觸，真空吸鑄裝置42連接電源負極，合金在真空吸鑄裝置42內(nèi)熔煉之后可以直接進行吸鑄，真空吸鑄裝置42相比熔煉腔231，在功能上多了一個吸鑄的功能。

53.水冷盤3的進水孔31和出水孔32與水循環(huán)系統(tǒng)連接，外部儲水箱內(nèi)的冷卻水與水冷腔內(nèi)的熱水進行循環(huán)流動，使水冷腔內(nèi)可以有足夠的冷卻水來對銅坩堝23進行降溫、以防止其進行變形。

54.水冷盤3與銅坩堝23之間設(shè)置密封墊圈，水冷盤3與爐體21之間設(shè)置密封墊圈，第一連接螺栓與水冷腔之間設(shè)置密封墊、以防止水從螺栓穿孔流出。

55.絕緣墊6可以防止水冷盤3的電流傳遞至爐體21，提升安全性。

56.通過熱電偶44即及時檢測水冷盤3的溫度，從而根據(jù)檢測的溫度調(diào)節(jié)循環(huán)水流的速度。

57.水冷盤3采用航空鋁，首先，確保了水冷盤3的強度，提升抗變形能力，其次，電磁攪拌裝置41可以透過航空鋁對熔煉腔231合金溶液進行攪拌，不阻磁，航空鋁不會影響電磁攪拌裝置41的電磁感應(yīng)的電磁波，如果采用水冷盤3采用鋼則會影響電磁感應(yīng)穿過。

58.作業(yè)時，水冷盤3對銅坩堝23進行水冷降溫，高效的降低銅坩堝23的溫度，防止銅坩堝23受熱變形，使熔煉爐可以對3000度左右進行高溫并且長時間的熔煉。

59.以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。技術(shù)特征：

1.一種電弧熔煉爐，其特征是，包括爐體、爐蓋以及銅坩堝，所述爐蓋密封設(shè)置在電弧爐爐體頂部，所述銅坩堝密封設(shè)置在電弧爐爐體底部；所述銅坩堝下端密封設(shè)置水冷盤，所述水冷盤上端開設(shè)水冷槽，所述水冷槽內(nèi)開設(shè)進水孔和出水孔，所述水冷槽與銅坩堝之間形成水冷腔；所述水冷盤采用非鐵磁材料制成；多個第一連接螺栓穿過水冷盤后與銅坩堝相螺紋連接、以使銅坩堝與水冷盤形成固定連接；所述水冷盤與爐體之間設(shè)置絕緣墊，多個第二連接螺栓穿過水冷盤與爐體螺紋連接、以使爐體與水冷盤之間形成絕緣密封連接；所述銅坩堝與水冷腔的水冷接觸面積≥70%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧熔煉爐，其特征是，所述水冷盤下端面設(shè)置多個電磁攪拌裝置，所述電磁攪拌裝置與銅坩堝內(nèi)的熔煉腔上下對應(yīng)，并適于對熔煉腔內(nèi)的熔煉的金屬液進行攪拌。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧熔煉爐，其特征是，所述水冷盤和銅坩堝上均開設(shè)上下貫穿的安裝孔，上下兩個安裝孔之間形成密封連接，上下兩個安裝孔之間形成安裝腔，所述安裝腔內(nèi)設(shè)置真空吸鑄裝置，所述真空吸鑄裝置與水冷盤和銅坩堝之間設(shè)置密封圈、以形成密封安裝。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧熔煉爐，其特征是，所述爐蓋上設(shè)置電弧槍，所述電弧槍伸至爐腔內(nèi)、以對對熔煉腔內(nèi)的合金進行放電熔煉；所述水冷盤上設(shè)置多個電極棒，所述電極棒穿過水冷盤后與銅坩堝相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧熔煉爐，其特征是，所述水冷盤上設(shè)置多個用于檢測水冷盤溫度的熱電偶。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧熔煉爐，其特征是，所述非鐵磁材料包括鋁、合金鋁、鈦合金、銅或奧氏體不銹鋼中的一種。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型涉及一種電弧熔煉爐，包括爐體、爐蓋以及銅坩堝，所述爐蓋密封設(shè)置在電弧爐爐體頂部，所述銅坩堝密封設(shè)置在電弧爐爐體底部；所述銅坩堝下端密封設(shè)置水冷盤，所述水冷盤上端開設(shè)水冷槽，所述水冷槽內(nèi)開設(shè)進水孔和出水孔，所述水冷槽與銅坩堝之間形成水冷腔；所述水冷盤采用非鐵磁材料制成；多個第一連接螺栓穿過水冷盤后與銅坩堝相螺紋連接、以使銅坩堝與水冷盤形成固定連接；所述水冷盤與爐體之間設(shè)置絕緣墊，多個第二連接螺栓穿過水冷盤與爐體螺紋連接、以使爐體與水冷盤之間形成絕緣密封連接；所述銅坩堝與水冷腔的水冷接觸面積≥70%。使電弧熔煉爐可以長時間在3000度左右的環(huán)境下對合金進行熔煉而銅坩堝不會發(fā)生形變。發(fā)生形變。發(fā)生形變。

技術(shù)研發(fā)人員：岳偉 楊正江

受保護的技術(shù)使用者：常州艾可特機電科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.10.26

技術(shù)公布日：2022/4/21