专利名称：首饰合金粒化熔铸室的制作方法
技术领域：
本实用新型首饰合金粒化熔铸室属于合金熔炉领域。 现有技术外形圆整、尺寸适中的合金颗粒有利于熔炼过程的成分均勻、温度控制、损耗控制 等，要生产这样的颗粒，必须设计合适的粒化装置来保证。金属液的粒化过程是金属液流从 坩埚出口流出，滴入冷却水中瞬间激冷而分裂成液滴，凝固后形成固体金属颗粒的过程。目 前市场上有商业化的粒化机供应，但是熔铸室的结构存在一些问题，造出来的粒效果不好， 有的是在造粒过程中金属发生了氧化，有的是金属颗粒粒径不均勻，或者在金属颗粒内产 生了气孔，这都将影响合金颗粒的铸造效果，在首饰合金粒化过程中，熔铸室对粒化效果存 在显著影响，并对生产过程的连续性造成影响，特别当浇注到后期，坩埚内金属液不多时， 由于坩埚注孔尺寸很小，浇注速度降低，影响粒化效果，且容易发生堵塞而损坏注孔，致使 整个坩埚不能再使用。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处，而提供一种可以获得完全浇 注、造粒效果好、延长坩埚使用寿命的首饰合金粒化熔铸室。本实用新型的目的是通过以下措施来达到的，首饰合金粒化熔铸室包括由电源 柜，不锈钢腔体，炉盖升降气缸，不锈钢炉盖，观察窗，冷却水回路，控制面板，锁紧器，真空 表，塞杆升降气缸，氩气流量计组成，不锈钢腔体固定在电源柜上，炉盖升降气缸安装在电 源柜上，不锈钢炉盖安装在炉盖升降气缸的升降转轴上，在不锈钢炉盖前方设置观察窗，在 不锈钢炉盖内设置有冷却水通道，不锈钢腔体与炉盖通过锁紧器锁紧，在电源柜上安装控 制面板，在电源柜上安装真空表，塞杆升降气缸固定在电源柜上，感应线圈套在坩埚上，塞 杆升降气缸连接升降杆，塞杆安装在坩埚内，坩埚由陶瓷坩埚，石墨坩埚构成，石墨坩埚放 置在陶瓷坩埚内，陶瓷坩埚放置在底耐火砖上，感应线圈套在坩埚上，石墨坩埚由石墨坩埚 身和石墨注孔块构成，石墨注孔块通过螺纹连接在石墨坩埚身上，石墨注孔块的底部是圆 鼓台形状，石墨注孔块上有多个流出孔，流出孔上小下大形状。塞杆由石墨塞杆，塞杆头，石墨螺母，夹持器，升降杆，热电偶构成，塞杆头做成圆 锥形，圆锥侧面与注孔块顶面严密配合，石墨塞杆与塞杆头通过螺纹连接，石墨螺母连接在 石墨塞杆上，石墨螺母和夹持器固定，夹持器连接到升降杆上，热电偶装入石墨塞杆内。不锈钢腔体由不锈钢腔体壁，石棉绒，石棉板，耐火板，耐火砖，感应线圈，真空管 嘴，氩气管嘴和密封圈构成，不锈钢腔体壁由前壁板，后壁板，左壁板，右壁板和底板组成， 感应线圈置于不锈钢腔体中央，在感应线圈与不锈钢腔体壁之间填充石棉绒和石棉板，在 感应线圈与底板之间放置耐火板和耐火砖，在不锈钢腔体壁的端面上设置有凹槽，在凹槽 内安装密封圈，在不锈钢腔体内安装真空管嘴和氩气管嘴。不锈钢炉盖由炉盖，升降气缸，升降转轴，转轴筒，锁紧器，观察窗，石棉绒，耐火砖，冷却水管构成，炉盖成立体梯形，炉盖内壁衬石棉绒和耐火砖，炉盖内嵌冷却水回路，与 冷却水入口和出口相连，转轴筒固定在电源柜上，炉盖安装在转轴筒上，升降转轴安装在转 轴筒上，升降转轴连接升降气缸，炉盖正面中心开设观察窗，在观察窗上安装钢化玻璃，钢 化玻璃安装在玻璃座上，玻璃盖安装在钢化玻璃上，观察窗旁边设观察门档杆，挡热板安装 在钢化玻璃底部表面。本实用新型结构紧凑，操作简便，使用寿命长，更换易耗件快速方便，熔铸成本低， 可以用于制作金、银、铜等首饰合金材料的颗粒，熔炼的金属液氧化烧损少，成分均勻稳定， 金属颗粒无氧化夹杂，金属液可完全浇注，粒化后金属颗粒圆整，粒度均勻，造粒效果好。
附图1是本实用新型的整体装配示意图。附图2a是本实用新型的腔体结构示意图。附图2b是本实用新型的腔体结构示意图。附图3a是本实用新型的炉盖结构示意图。附图3b是本实用新型的炉盖结构示意图。附图4a是本实用新型的坩埚结构示意图。附图4b是本实用新型的坩埚结构示意图附图5a是本实用新型的塞杆结构示意图。附图5b是本实用新型的塞杆结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。图中电源柜1，不锈钢腔体2，炉盖升降气缸3，不锈钢炉盖4，观察窗5，冷却水回 路6，控制面板7，锁紧器8，真空表9，塞杆升降气缸10，氩气流量计11，前壁板12，左壁板 13，左石棉绒14，后壁板15，氩气管嘴16，真空管嘴17，后石棉绒18，后石棉板19，密封圈 20，塞杆21，右石棉绒22，石墨坩埚23，陶瓷坩埚24，右壁板25，右石棉绒26，感应线圈27， 底耐火砖28，前石棉绒29，底耐火板30，底板31，石棉绒32，耐火砖33，升降转轴34，转轴筒 35，冷却水入口 36，冷却水出口 37，锁紧器固定件38，挡热板39，玻璃底座40，钢化玻璃41， 玻璃盖42，螺丝43，挡热板档杆44，观察门档杆45，石墨坩埚身46，石墨注孔块47，连接螺 纹48，注孔49，塞杆头50，热电偶51，塞杆身52，石墨螺母53，夹持器54，升降杆55。如附图1所示本实用新型的装配关系，是由电源柜1，不锈钢腔体2，炉盖升降气缸 3，不锈钢炉盖4，观察窗5，冷却水回路6，控制面板7，锁紧器8，真空表9，塞杆升降气缸10， 氩气流量计11等组成。不锈钢腔体2固定在电源柜1上，不锈钢炉盖4通过炉盖升降气缸 3控制其升降，在不锈钢炉盖4前方设置观察窗5，炉盖内部通冷却水6，使其在熔炼时不会 升温发热。不锈钢腔体2与炉盖4通过锁紧器8锁紧。塞杆升降气缸10固定在电源柜1 上，控制塞杆的升降启闭。熔铸操作通过控制面板7进行，通过真空表9确定熔铸室内真空 度，通过氩气流量计11确定熔铸时的氩气保护情况。腔体提供熔铸室的空间和支撑，与电 源连接提供热源，与真空管连接可对室内抽真空，与氩气管连接可充入氩气。炉盖通过升降 气缸和锁紧器与腔体形成紧密的配合，完成抽真空和充氩气的功能，实现熔炼时对金属液
4的保护。坩埚负责金属炉料的装载和熔化。塞杆控制金属液的温度和浇注过程。如附图2a、附图2b所示，腔体是由前壁板12，左壁板13，左石棉绒14，后壁板15， 氩气管嘴16，真空管嘴17，后石棉绒18，后石棉板19，密封圈20，塞杆21，右石棉绒22，石 墨坩埚23，陶瓷坩埚24，右壁板25，右石棉绒26，感应线圈27，底耐火砖28，前石棉绒29， 底耐火板30，底板31等组成。前壁板12，左壁板13、后壁板15、右壁板25和底板31组成 熔铸室的腔体空间。在壁板内壁分别衬左石棉绒14、后石棉绒18、后石棉板19、右石棉绒 22、前石棉绒29，底耐火砖28、底耐火板30进行隔热。感应线圈27连接到中频感应电源输 出端，置于不锈钢腔体2中央，石墨坩埚23放置在陶瓷坩埚24内，陶瓷坩埚24放置在底耐 火砖28上，贴近感应线圈27，作为石墨坩埚的外衬。塞杆21通过塞杆升降气缸10实现对 坩埚出口的开启和关闭。金属炉料添加到石墨坩埚中，在感应电流作用下对金属料加热熔 化。热电偶置于塞杆内，对金属液进行测温。金属液可利用感应电磁搅拌，使成分与温度达 到均勻。在不锈钢腔体2的四个侧壁中央安装密封圈20，便于与炉盖形成密闭空间。在腔 体内角处安置了真空管嘴17和氩气管嘴16，真空管嘴17可以对腔体内部抽真空，氩气管 嘴16可以使腔体内在保护气氛下熔炼，并在浇注后期对金属液面进行加压，既使金属液顺 利流出坩埚，减少浇注后在坩埚底部留下残余金属料、并堵塞注孔的问题，又可减少石墨坩 埚的氧化烧损。腔体固定在电源柜上，在感应线圈与壁板内壁之间分别填充石棉绒和石棉 板，在感应线圈与底板之间放置耐火板和耐火砖，达到良好的隔热效果。在不锈钢腔体的四 个侧壁中央安装密封圈，便于与炉盖形成密闭空间。在腔体内角处安置了真空管嘴和氩气 管嘴，真空管嘴可以对腔体内部抽真空，氩气管嘴可以使腔体内在保护气氛下熔炼，并在浇 注后期对金属液面进行加压，既使金属液顺利流出坩埚，减少浇注后在坩埚底部留下残余 金属料、并堵塞注孔的问题，又可减少石墨坩埚的氧化烧损。如如附图3a、附图3b所示，炉盖是由炉盖升降气缸3，不锈钢炉盖4，石棉绒32，耐 火砖33，升降转轴34，转轴筒35，冷却水入口 36，冷却水出口 37，锁紧器固定件38，挡热板 39，玻璃底座40，钢化玻璃41，玻璃盖42，螺丝43，挡热板档杆44，观察门档杆45等组成。 用不锈钢制作成立体梯形炉盖4，转轴筒35分别固定在电源柜1和炉盖4上，升降转轴34 安装在转轴筒35上，升降转轴34连接升降气缸3，通过炉盖气缸3可以实现升降启闭，通过 升降转轴34和转轴筒35可使炉盖转动。炉盖边缘平整，便于与不锈钢腔体形成密封。炉 盖与不锈钢腔体通过锁紧器固定件38锁紧，便于对腔体内抽真空和充入氩气。炉盖正面中 心开设观察窗5，在观察窗5上安装钢化玻璃41，钢化玻璃41安装在玻璃座40上，玻璃盖 42安装在钢化玻璃41上观察窗5旁边设观察门档杆45，挡热板安装在钢化玻璃41底部表 面，通过挡热板档杆44控制其开合，便于观察熔铸室情况。炉盖内壁衬石棉绒35和耐火砖 36，起到隔热作用。炉盖底部开设冷却水入口 36和出口 37，利用循环冷却水使炉盖保持在
吊o如附图4a、附图4b所示，坩埚是由陶瓷坩埚24，石墨坩埚身46，石墨注孔块47，连 接螺纹48，注孔49组成。石墨坩埚23设计成组合式，石墨坩埚身46、石墨注孔块47通过 螺纹48连接在一起。注孔块49顶部与坩埚身46紧密配合，底部制作成圆鼓台形状，便于 转动注孔块。当注孔块的注孔出现堵塞或变形时，可以方便地更换注孔块，保证浇注过程顺 畅和粒化效果，避免过早使坩埚报废。坩埚注孔49的设计对金属液流影响很大，为提高粒 化速度，采用5 7个孔的多流出口设计，孔做成上小下大的开放式，使金属液能顺利流出。
5[0024] 如附图5a、附图5b所示，塞杆是由塞杆头50，热电偶51，塞杆身52，石墨螺母53， 夹持器54，升降杆55，塞杆升降气缸10组成。坩埚塞杆头50做成圆锥形，圆锥侧面与注孔 块49顶面严密配合，使之有良好的密封性能。石墨塞杆身52与塞杆头50通过螺纹连接组 合成坩埚塞杆，坩埚塞杆通过石墨螺母53和夹持器54固定，夹持器连接到升降杆55上，通 过塞杆升降气缸10可以作升降动作，控制其开启。采用了置入式热电偶，将热电偶51装入 坩埚塞杆内，偶头位于坩埚塞杆的端部，坩埚塞杆的端部接近坩埚出口处，实现准确控温。 当塞杆头出现变形影响密封效果时，可方便地更换塞杆头。
权利要求一种首饰合金粒化熔铸室，包括由电源柜，不锈钢腔体，炉盖升降气缸，不锈钢炉盖，观察窗，冷却水回路，控制面板，锁紧器，真空表，塞杆升降气缸，氩气流量计组成，不锈钢腔体固定在电源柜上，炉盖升降气缸安装在电源柜上，不锈钢炉盖安装在炉盖升降气缸的升降转轴上，在不锈钢炉盖前方设置观察窗，在不锈钢炉盖内设置有冷却水通道，不锈钢腔体与炉盖通过锁紧器锁紧，在电源柜上安装控制面板，在电源柜上安装真空表，塞杆升降气缸固定在电源柜上，感应线圈套在坩埚上，塞杆升降气缸连接升降杆，塞杆安装在坩埚内，其特征是坩埚由陶瓷坩埚，石墨坩埚构成，石墨坩埚放置在陶瓷坩埚内，陶瓷坩埚放置在底耐火砖上，感应线圈套在坩埚上，石墨坩埚由石墨坩埚身和石墨注孔块构成，石墨注孔块通过螺纹连接在石墨坩埚身上，石墨注孔块上有多个流出孔。
2.根据权利要求1所述的首饰合金粒化熔铸室，其特征是石墨注孔块的底部是圆鼓台 形状，流出孔上小下大形状。
3.根据权利要求1所述的首饰合金粒化熔铸室，其特征是塞杆由石墨塞杆，塞杆头， 石墨螺母，夹持器，升降杆，热电偶构成，塞杆头做成圆锥形，圆锥侧面与注孔块顶面严密配 合，石墨塞杆与塞杆头通过螺纹连接，石墨螺母连接在石墨塞杆上，石墨螺母和夹持器固 定，夹持器连接到升降杆上，热电偶装入石墨塞杆内。
4.根据权利要求1所述的首饰合金粒化熔铸室，其特征是不锈钢腔体由不锈钢腔体 壁，石棉绒，石棉板，耐火板，耐火砖，感应线圈，真空管嘴，氩气管嘴和密封圈构成，不锈钢 腔体壁由前壁板，后壁板，左壁板，右壁板和底板组成，感应线圈置于不锈钢腔体中央，在感 应线圈与不锈钢腔体壁之间填充石棉绒和石棉板，在感应线圈与底板之间放置耐火板和耐 火砖，在不锈钢腔体壁的端面上设置有凹槽，在凹槽内安装密封圈，在不锈钢腔体内安装真 空管嘴和氩气管嘴。
5.根据权利要求1所述的首饰合金粒化熔铸室，其特征是不锈钢炉盖由炉盖，升降气 缸，升降转轴，转轴筒，锁紧器，观察窗，石棉绒，耐火砖，冷却水管构成，炉盖成立体梯形，炉 盖内壁衬石棉绒和耐火砖，炉盖内嵌冷却水回路，与冷却水入口和出口相连，转轴筒固定在 电源柜上，炉盖安装在转轴筒上，升降转轴安装在转轴筒上，升降转轴连接升降气缸，炉盖 正面中心开设观察窗，在观察窗上安装钢化玻璃，钢化玻璃安装在玻璃座上，玻璃盖安装在 钢化玻璃上，观察窗旁边设观察门档杆，挡热板安装在钢化玻璃底部表面。
专利摘要本实用新型首饰合金粒化熔铸室属于合金熔炉领域，由电源柜，不锈钢腔体，炉盖升降气缸，不锈钢炉盖，观察窗，冷却水回路，锁紧器，塞杆升降气缸，氩气流量计组成，不锈钢腔体固定在电源柜上，炉盖升降气缸安装在电源柜上，不锈钢炉盖安装在炉盖升降气缸的升降转轴上，感应线圈套在坩埚上，塞杆升降气缸连接升降杆，塞杆安装在坩埚内，坩埚由陶瓷坩埚，石墨坩埚构成，石墨坩埚放置在陶瓷坩埚内，石墨坩埚由石墨坩埚身和石墨注孔块构成，石墨注孔块通过螺纹连接在石墨坩埚身上石墨注孔块上有多个流出孔，本实用新型结构紧凑，操作简便，使用寿命长，更换易耗件快速方便，熔铸成本低，可以用于制作金、银、铜等首饰合金材料的颗粒。
文档编号B22F9/08GK201744661SQ201020211839
公开日2011年2月16日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者吴天佑, 王昶, 申柯娅, 祝党明, 袁军平, 郭文显, 陈绍兴, 黄云光 申请人:广州番禺职业技术学院