熔炼设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金制造领域，尤其涉及一种熔炼设备。
【背景技术】
[0002]EB熔炼,又称电子束熔炼(Electron beam melting),是一种在高真空下,将高速电子束流的动能转换为高热能作为热源来进行金属熔炼的一种真空熔炼方法。
[0003]通常EB熔炼在一 EB熔炼炉中进行，EB熔炼炉内设有电子枪、送料装置、坩埚和拉锭装置。EB熔炼的方法包括:将金属原料放入送料装置中，金属原料在电子枪发出的电子束轰击下熔融，熔融的金属原料流动到坩埚中，所述坩埚能使熔融的金属原料定型，在熔炼过程中，拉锭装置能够使金属原料在坩埚中不断移动，使得金属原料不易与坩埚发生粘连，熔融的金属原料在坩埚中逐渐冷却形成铸锭。
[0004]现有的EB熔炼，为防止熔炼结束后电子枪内灯丝及铸锭在高温下氧化，一般会进行一个对整个炉体保持真空状态的冷却过程。所述冷却过程包括:在高真空状态下冷却1-4小时，在低真空状态下8-12小时，所述冷却过程持续的时间较长从而致使熔炼效率低下。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是提供一种熔炼设备，以解决EB熔炼的冷却时间过长、熔炼效率低下的问题。
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种熔炼设备，包括:
[0007]熔炼炉体，所述熔炼炉体中设有坩埚，用于使熔融金属成型以形成铸锭；
[0008]冷却腔室，与所述熔炼炉体相连，用于使铸锭冷却；
[0009]拉锭装置，所述拉锭装置具有第一端部，所述第一端部用于承托所述熔融金属或铸锭，所述第一端部能够从熔炼炉体中移动到冷却腔室内部，使得承托于所述拉锭装置上的铸锭进入冷却腔室内部；
[0010]所述熔炼炉体和冷却腔室之间设有阀门，用于在所述铸锭进入冷却腔室内部后，控制所述熔炼炉体和冷却腔室之间相隔离，还用于在所述第一端部位于所述熔炼炉体中时控制所述熔炼炉体和冷却腔室之间相连通。
[0011]可选的，所述熔炼炉体包括顶部和底部，所述坩埚位于所述熔炼炉体底部，在所述熔炼炉体顶部还设置有电子枪，用于发出电子束将送入熔炼炉体中的金属材料熔融形成熔融金属。
[0012]可选的，所述冷却腔室腔壁为夹层结构，所述夹层中设置有冷却循环水。
[0013]可选的，所述冷却腔室腔壁的材料包括不锈钢。
[0014]可选的，所述坩埚具有底部镂空的腔体，所述腔体用于使熔融金属成型形成铸锭，所述第一端部能够从坩埚的腔体中移动到冷却腔室内部。
[0015]可选的，所述熔炼炉体和冷却腔室在第一方向上相连，所述拉锭装置包括移动杆，所述第一端部为移动杆的一端，所述移动杆能够在熔炼炉体和冷却腔室中沿第一方向移动，使得第一端部从坩埚的腔体中移动到冷却腔室中。
[0016]可选的，所述拉锭装置的第一端部还设置有用于承托所述熔融金属或铸锭的底锭，所述底锭的材料与坩埚中的熔融金属材料相同，所述熔融金属或铸锭位于所述底锭上。
[0017]可选的，所述拉锭装置和冷却腔室设置为:在所述铸锭随拉锭装置进入冷却腔室内部时，所述铸锭与冷却腔室腔壁的距离在I毫米到I厘米的范围内。
[0018]可选的，所述冷却腔室的形状与所述铸锭的形状相匹配。
[0019]可选的，所述铸锭的形状为圆柱形，所述冷却腔室的形状为圆柱形。
[0020]可选的，所述熔炼设备还包括:
[0021]第一抽真空设备，用于对熔炼炉体抽真空；
[0022]第二抽真空设备，用于对冷却腔室抽真空。
[0023]可选的，所述第二抽真空设备和第一抽真空设备共用同一真空机组。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0025]本发明的熔炼炉体与冷却腔室相连，所述熔炼炉体中设有坩埚和拉锭装置，当在熔炼炉体进行熔炼时，坩埚用于盛放熔融金属，并使熔融金属成型形成铸锭，拉锭装置的一端用于承托所述熔融金属或铸锭。当熔融金属完全凝固形成铸锭之后，所述用于承托所述熔融金属或铸锭的一端能够从坩埚中收缩到冷却腔室内部，使得承托于所述拉锭装置上的铸锭进入冷却腔室内部。所述熔炼炉体和冷却腔室之间设有阀门，以控制所述熔炼炉体和冷却腔室之间的连通与隔离。在熔炼过程后，可以关闭所述阀门，所述冷却腔室与熔炼炉体相互隔离，所述冷却腔室温度远低于熔炼炉体温度，当铸锭随拉锭装置进入冷却腔室后，铸锭冷却速度更快。由于所述阀门关闭，所述冷却腔室与熔炼炉体相互隔离，在所述铸锭进入冷却腔室内部进行冷却的同时，可以对熔炼炉体进行清理工作，将熔炼过程挥发凝固在熔炼炉体内壁的金属杂质清除干净，有效节约了熔炼过程的时间。
[0026]进一步地，所述冷却腔室的形状与所述铸锭的形状相匹配，具体地点，所述铸锭的形状为圆柱形，所述冷却腔室的形状为圆柱形。这样的好处在于，所述冷却腔室的腔壁与所述铸锭更为贴近，有利于热传导，并且有利于减小所述冷却腔室的体积。
【附图说明】
[0027]图1和图2是本发明熔炼设备一实施例在不同状态下的示意图。
【具体实施方式】
[0028]如【背景技术】所述，现有的EB熔炼中，在形成铸锭之后，炉体的冷却过程过长，熔炼效率较低。
[0029]本发明的熔炼炉体与冷却腔室相连，所述熔炼炉体中设有坩埚和拉锭装置，当在熔炼炉体进行熔炼时，坩埚用于盛放熔融金属，并使熔融金属成型形成铸锭，拉锭装置的第一端部用于承托所述熔融金属或铸锭。当熔融金属完全凝固形成铸锭之后，所述用于承托所述熔融金属或铸锭的一端能够从熔炼炉体中收缩到冷却腔室内部，使得承托于所述拉锭装置上的铸锭进入冷却腔室内部，在冷却腔室中单独对铸锭进行冷却，使铸锭冷却速度更快，并且当铸锭在冷却腔室中冷却的同时，技术人员能够对熔炼炉体进行清理工作，有效提高了熔炼效率。
[0030]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0031]参考图1，示出了本发明熔炼设备一实施例在熔炼状态下的示意图，本实施例熔炼设备大致包括:
[0032]熔炼炉体100，所述熔炼炉体100中设有坩埚102，用于使熔融金属成型以形成铸锭 302。
[0033]冷却腔室200，与所述熔炼炉体100相连，用于使铸锭302冷却。
[0034]拉锭装置300，所述拉锭装置300具有第一端部304，所述第一端部304用于承托所述熔融金属或铸锭，所述第一端部304能够从熔炼炉体100中移动到冷却腔室200内部，使得承托于所述拉锭装置300上的铸锭进入冷却腔室内部。
[0035]所述熔炼炉体100和冷却腔室200之间设有阀门102，用于在所述铸锭进入冷却腔室200内部后，控制所述熔炼炉体100和冷却腔室200之间相隔离，还用于在所述第一端部304位于所述熔炼炉体100中时控制所述熔炼炉体100和冷却腔室200之间相连通。
[0036]需要说明的是，在本实施例中，所述熔炼炉体100和冷却腔室200在第一方向上相连，所述第一方向沿重力方向。但是本发明对第一方向是否沿重力方向不做限制。
[0037]在本实施例中，所述坩埚102具有底部镂空的腔体，所述腔体用于使熔融金属成型形成铸锭302。需要说明的是，由于坩埚102用于盛放熔融金属，并使熔融金属成型形成铸锭302，在熔炼状态下，所述第一端部304位于坩埚102的腔体中。并且所述第一端部304能够从坩埚102的腔体中移动到冷却腔室200内部，使得承托于所述拉锭装置300上的铸锭进入冷却腔室200内部。
[0038]在本实施例中，所述熔炼设备包括第一抽真空设备(未示出)，用于对熔炼炉体100抽真空，在熔炼过程中，所述第一抽真空设备工作使得所述熔炼炉体100中保持高真空状态，从而使电子枪101中的钨丝以及熔融金属或铸锭不容易被氧化。
[0039]具体地，本实施例中，所述熔炼炉体100为电子束熔炼炉。所述熔炼炉体100包括顶部和底部，所述坩埚102位于所述熔炼炉体100底部上，在所述熔炼炉体100顶部还设置有电子枪101，用于发出电子束以将送入熔炼炉体100中的金属材料熔融，形成熔融金属。
[0040]但是本发明对所述熔炼炉体100的具体的类型不做限制，在其他实施例中，所述熔炼炉体100还可以为其他金属熔炼方式所采用的炉体。
[0041]此外，本发明对坩埚102在熔炼炉体100中的位置也不做限定，在其他实施例中，所述坩埚102还可以位于所述熔炼炉体100的顶部或者其他任意位置。
[0042]图1为本实施例熔炼设备在熔炼状态下中的示意图。在熔炼状态下，所述阀门102处于打开状态。
[0043]本实施例中，所述熔炼炉体100还包括进料口(未示出)和送料装置(未示出)。金属原料(如钛原料等)从所述进料口进入熔炼炉体100，并通过送料装置进入电子枪101的辐照范围内下，所述金属原料在电子枪101发出的电子束辐照下融化，形成熔融金属，所述熔融金属流入所述坩埚102的腔体中，在所述坩埚102中定型。
[0044]需要说明的是，所述熔炼炉体100还可以包括另一电子枪以及水平坩埚，当送入熔炼炉体100的金属材料为散料时，可以先送入所述水平坩埚中，并采用另一电子枪将金属材料熔融，再使熔融的金属材料入所述坩埚102中。
[0045]在本实施例中，所述拉锭装置300包括移动杆303，所述第一端部304为移动杆303的一端，所述第一端部304可以设计成与所述坩埚102的腔体的形状，所述第一端部304的尺寸可以大于移动杆303其余部分的尺寸以更好地承托所述熔融金属。所述第一端部304能够从熔炼炉体100中移动到冷却腔室200中。具体地，所述移动杆303能够在熔炼炉体100和冷却腔室200中沿第一方向移动，使得第一端部304从坩埚102中移动到冷却腔室中。
[0046]需要说明的是，