专利名称：一种真空感应熔炼甩带炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空熔炼技术领域，具体涉及一种真空感应熔炼甩带炉。
背景技术：
真空感应甩带炉是在真空状态下，通过感应加热将金属合金容料熔化，然后在经 过甩轮冷凝系统使溶料快速冷却，形成细晶、非晶材料。大多金属材料和金属合金材料的性 能，主要是由其结晶结构所决定的。结晶的结构又是在其熔炼后溶液凝固时晶粒分布排列 所决定的。很多合金速凝成片后，所形成的结晶结构是有着其它熔炼浇铸法无法比拟的优 越性能。现有的真空感应熔炼甩带炉一般都是一体一室或三体三室，主要由炉体、真空装 置、感应加热器、中间包、坩埚、速凝器、炉底转盘以及收集装置等构成，存在着结构复杂、操 作难度大、冷却速度慢且不适宜大批量连续生产等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、操作简便、可靠性好、运行成本低、适用于大
批量连续生产的真空感应熔炼甩带炉。 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案 —种真空感应熔炼甩带炉，包括炉盖；炉体；位于炉外且与所述炉体相连的真空 系统；冷却系统；炉体内的坩埚线圈；所述坩埚线圈包围着的坩埚；所述坩埚倒料口侧下方 的甩轮冷凝系统；炉体下部的出料炉门；与所述坩埚线圈相连的集电系统；以及炉外的电 控系统；所述炉体由隔离阀分为上下两室熔炼室以及冷却储存收集室，所述坩埚线圈、坩 埚、甩轮冷凝系统以及集电系统都位于所述熔炼室内，所述冷却储存收集室的底部设置有 与所述电控系统相连的滩料扫料装置；所述甩轮冷凝系统包括所述坩埚倒料口侧下方的 漏斗及导料装置，以及所述漏斗及导料装置下方的甩轮；所述冷却系统包括设置于炉外 的外冷却装置，位于炉底、且与所述外冷却装置相连的冷却风道，以及炉底通有冷却循环水 的内冷却装置；所述电控系统包括与所述集电系统相连的中频电源柜以及与所述真空系 统、冷却系统、隔离阀、甩轮冷凝系统都相连的操作控制柜。 其中，该甩带炉还包括设置于炉外，与所述操作控制柜相连，且通过转轴与所述坩 埚相连的倒料装置。 其中，该甩带炉还包括设置于炉顶、与所述坩埚连通的二次加料装置。 该甩带炉还包括设置于炉盖上、与所述坩埚相对的机械测温装置，以及设置于所
述炉盖内壁上的双比色红外测温装置。 其中，所述滩料扫料装置通过转动中心轴固定于炉底，所述转动中心轴与所述操
作控制柜相连，且向平行于炉底的平面延伸有若干水平扫料臂，所述水平扫料臂上还设置 有与其垂直向下延伸出的竖直扫料臂，所述竖直扫料臂的末端设置有犁地结构的齿钩。 其中，所述真空系统由与所述操作控制柜相连的双真空机组构成，所述双真空机 组通过真空阀a与所述熔炼室相连，通过真空阀b与所述冷却储存收集室相连。
其中，所述炉盖由设置于所述炉体外壁上、与所述操作控制柜相连的行车装置驱
动，在设置于所述炉盖与所述熔炼室接触面的行车轨道上移动，实现炉体的开闭。 其中，所述坩埚线圈与所述炉体内壁之间还设置有线圈磁轭屏蔽铁。 其中，所述外冷却装置向所述冷却风道内吹送氩气。
有益效果 1、本发明所提供的真空感应熔炼甩带炉，通过隔离阀将炉体分为熔炼室以及冷却 储存收集室上下两个独立的舱室，熔炼与冷却出料互不影响，适用于大批量连续生产；
2、通过二次加料装置在熔炼的过程中可以进行二次加料操作，使得容易挥发的稀 土材料及稀有金属能够得到充分利用； 3、炉底内冷却装置，冷却风道与外冷却装置的结合使用使得铸片冷却速度快；
4、滩料扫料装置的竖直扫料臂上带有犁地结构的齿钩，不断翻动铸片可达到不堆 砌聚集热量以便迅速冷却的目的，完全避免了现有设备中转盘结构所造成的结构复杂、铸 片堆积、粘连等弊端，简单实用； 5、坩埚倒料口到甩轮的距离縮短，控制容易，避免了现有设备中中间包加热带来 的温度不均、易堵液、进电故障率高等问题； 6、只有两个电控柜且集成于操作台，使得本发明自动化程度高，操作运行简单方 便。
图1为本发明的真空感应熔炼甩带炉结构正视图； 图2为本发明的真空感应熔炼甩带炉结构俯视图； 图3为本发明的真空感应熔炼甩带炉去掉真空系统的结构右视图。
图中1、炉盖；2、炉体；3、熔炼室；4、冷却储存收集室；5、出料炉门；6、双真空机
组；7、外冷却装置；8、中频电源柜；9、操作控制柜；10、二次加料装置；11、机械测温装置；
12、倒料装置；13、行车装置；14、坩埚；15、漏斗及导料装置；16、甩轮；17、滩料扫料装置；
18、冷却风道；19、内冷却装置；20、隔离阀；21、双比色红外测温系统；22、线圈磁轭屏蔽铁；
23、集电系统；24、真空阀a ;25、真空阀b ;26、液压缸；27、行车轨道；28、操作台。
具体实施例方式
本发明提出的真空感应熔炼甩带炉，结合附图和实施例详细说明如下。
实施例 如图1-3所示，本实施例所提供的真空感应熔炼甩带炉，包括炉盖1 ;炉体2 ;位 于炉外且与炉体2相连的真空系统；冷却系统；炉体2内的坩埚线圈；坩埚线圈包围着的坩 埚14 ;坩埚14倒料口侧下方的甩轮冷凝系统；炉体2下部的出料炉门5 ;与坩埚线圈相连 的集电系统23 ;以及炉外的电控系统；坩埚线圈以及炉体2内壁之间设置有线圈磁轭屏蔽 铁22，屏蔽坩埚线圈漏磁、减少外部磁阻，同时也使坩埚线圈获得了更好的支撑；甩轮冷凝 系统包括坩埚14倒料口侧下方的漏斗及导料装置15，以及漏斗及导料装置15下方的甩
轮16，甩轮16内通有冷却循环水；电控系统包括与集电系统23相连的中频电源柜8以及 与真空系统、冷却系统、甩轮冷凝系统都相连的操作控制柜9。
该甩带炉还包括设置于炉外，与操作控制柜9相连，且通过转轴与坩埚14相连的 倒料装置12，该倒料装置在操作控制柜9的控制下运行，转动转轴使坩埚14倾斜转动，坩埚 14内的溶液从坩埚14倒料口倒出，倒如其侧下方的漏斗及导料装置15，实现倒料。
冷却系统包括设置于炉外的外冷却装置7，位于炉底、且与外冷却装置7相连的 冷却风道18，以及炉底通有冷却循环水的内冷却装置19，内冷却装置19实现了由甩轮16 甩铸下来的铸片的二次冷却，达到一室两用的目的，外冷却装置7向冷却风道18吹送循环 冷风，所吹送的冷风一般为惰性气体氩气，在惰性气体氩气保护下做为介质进行循环冷却 换热，可使铸片又一次达到快速冷却的目的。 其中，炉体2由与操作控制柜9相连的隔离阀20分为上下两室熔炼室3以及冷 却储存收集室4，坩埚线圈、坩埚14、线圈磁轭屏蔽铁22、甩轮冷凝系统以及集电系统23都 位于熔炼室3内，省去了现有甩带炉中通常包括的中间包，这样使一体成为两室成为可能， 并且使复杂的过程简单化，溶液从坩埚14流到甩轮16上的距离和时间也都大大縮短，控制 容易，避免了中间包加热带来的温度不均、容易堵液、进电故障率高、等等的一系列问题。
冷却储存收集室4的底部设置有与操作控制柜9相连的滩料扫料装置17，该滩料 扫料装置17通过转动中心轴固定于炉底，与操作控制柜9相连，可在操作控制柜9的控制 下转动，且转动中心轴向平行于炉底的平面延伸有若干水平扫料臂，每条水平扫料臂上还 设置有与其垂直向下延伸的竖直扫料臂，竖直扫料臂的末端设置有犁地结构的齿钩，齿钩 与炉底呈一定角度，通过滩料扫料装置17的转动，可将铸片在炉底滩开并通过齿钩不断的 翻动铸片达到不砌堆聚集热量以便于快速冷却，完全避免了现有设备中转盘结构所造成的 机构复杂、铸片堆集、粘连等的许多弊端，简单实用。 该甩带炉还包括设置于炉顶、与坩埚14连通的二次加料装置IO，在熔炼的过程中 进行二次加料操作，使容易挥发的稀土材料及稀有金属材料后添加到已熔溶的坩埚14中， 使金属能够充分得到利用并且保证合金成分不偏稀。 该甩带炉还包括设置于炉盖1上朝向坩埚14的机械测温装置11以及设置于炉盖 1内壁上的双比色红外测温装置21，双比色红外测温系统21是无接触的连续测温，受烟雾 影响测温结果误差较大，而机械测温装置11的热电偶直接接触溶液，结果准确，但测量成 本很高，以双比色红外测温装置21与机械测温装置11相比对的形式进行组合测温既解决 了测温的准确性问题又能够降低测量成本。 真空系统由与操作控制柜9相连的双真空机组6构成，双真空机组6通过真空阀 a24与熔炼室3相连，通过真空阀b25与冷却储存收集室4相连。 炉盖1由设置于炉体2外壁上、与操作控制柜9相连的行车装置13驱动，可在设
置于炉盖1与熔炼室3接触面上的行车轨道27上移动，实现炉体2的开闭。 在溶液甩完成铸片，进入下炉体冷却储存收集室4后，隔离阀20关闭，打开炉盖1 ，
并清理坩埚后进行装料抽空熔炼，此时间过程中冷却储存收集室4内的铸片也已经冷却完
毕，室内已经清空且抽好真空，将隔离阀20打开进行下一炉的甩带浇铸，达到了大批量连
续生产的目的。 中频电源柜8和操作控制柜9集成到炉前操作台28上控制操作，由触摸屏与
PLC (Programmable logic Controller,可编程逻辑控制器)联机控制。 使用本实施例的真空感应熔炼甩带炉进行合金速凝片制造，具体操作方法如下
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在操作台28处控制操作控制柜9，从而控制液压缸26，将炉盖1从上炉体2上顶 起，通过行车装置13驱动炉盖1 ，将其在行车轨道27上将移出，将配好的一次加入的原材料 放入坩埚14内，将炉盖1移入到位后控制液压缸26落下，盖好。 启动双真空机组6后，打开真空阀a24、真空阀b25，同时打开隔离阀20，抽上下炉 体即熔炼室3以及冷却储存收集室4内的真空。当两室内真空度达到工艺要求规定值后， 控制集电系统23送电，坩埚线圈感应熔炼加热，当坩埚14内一次加料的金属溶化后可通过 二次加料系装置IO，将事先放入在二次加料斗内的料，加到炉内的坩埚14内，完成二次加 料操作。在送电感应熔炼的同时，可利用机械测温装置11与双比色红外测温装置21进行 比对测温。 当金属溶液达到工艺要求的温度后，启动倒料装置12并同时启动甩轮16和滩料 扫料装置17及外冷却系统7，坩埚14在倒料装置12的控制下倾斜，将溶液从坩埚14的倒 料口倒出，通过漏斗及导料装置15流到按一定速度旋转的甩轮16上，通有冷却循环水的甩 轮16快速的将溶液冷凝并甩出成片，此过程中通有冷却循环水的甩轮16进行对铸片进行 了一次冷却。 温度还很高的铸片在下落的过程中逐渐冷却并通过旋转的滩料扫料装置17接住 后再甩出，均匀地被铺满到冷却储存收集室4的底部炉底，滩料扫料装置17将铸片在炉底 不断被接住滩开并通过带有犁地结构的齿钩不断的翻动，以及水平扫料臂以及竖直扫料臂 的推平，将砌堆聚集的热量散开，在通有循环冷却水的内冷却装置19及冷风风道18内氩气 的作用下，很快就冷却到所能出炉的工艺要求温度。 溶液倒尽甩完后，将隔离阀20关闭，开炉盖1清理上炉体熔炼室3内坩埚14及其 它需要清理的部位后，装料、合盖、抽真空、真空度到达工艺要求规定值后，送电感应熔炼加 热。在此时间段内，下炉体冷却储存收集室4的底部的铸片已经冷却到规定温度并由出料 炉门5取出。打开真空阀b25将取出料的冷却储存收集室4抽真空到工艺要求规定值，再 打开隔离阀20准备浇铸，进行下一炉的生产流程。 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
权利要求
一种真空感应熔炼甩带炉，包括炉盖(1)；炉体(2)；位于炉外且与所述炉体(2)相连的真空系统；冷却系统；炉体(2)内的坩埚线圈；所述坩埚线圈包围着的坩埚(14)；所述坩埚(14)倒料口侧下方的甩轮冷凝系统；炉体(2)下部的出料炉门(5)；与所述坩埚线圈相连的集电系统(23)；以及炉外的电控系统；其特征在于，所述炉体(2)由隔离阀(20)分为上下两室熔炼室(3)以及冷却储存收集室(4)，所述坩埚线圈、坩埚(14)、甩轮冷凝系统以及集电系统(23)都位于所述熔炼室(3)内，所述冷却储存收集室(4)的底部设置有与所述电控系统相连的滩料扫料装置(17)；所述甩轮冷凝系统包括所述坩埚(14)倒料口侧下方的漏斗及导料装置(15)，以及所述漏斗及导料装置(15)下方的甩轮(16)；所述冷却系统包括设置于炉外的外冷却装置(7)，位于炉底、且与所述外冷却装置(7)相连的冷却风道(18)，以及炉底通有冷却循环水的内冷却装置(19)；所述电控系统包括与所述集电系统(23)相连的中频电源柜(8)以及与所述真空系统、冷却系统、隔离阀(20)、甩轮冷凝系统都相连的操作控制柜(9)。
2. 如权利要求1所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，该甩带炉还包括设置于炉 外，与所述操作控制柜(9)相连，且通过转轴与所述坩埚(14)相连的倒料装置(12)。
3. 如权利要求1所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，该甩带炉还包括设置于炉 顶、与所述坩埚(14)连通的二次加料装置(10)。
4. 如权利要求1所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，该甩带炉还包括设置于炉 盖上、与所述坩埚(14)相对的机械测温装置(ll)，以及设置于所述炉盖(1)内壁上的双比 色红外测温装置(21)。
5. 如权利要求l所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，所述滩料扫料装置(17)通 过转动中心轴固定于炉底，所述转动中心轴与所述操作控制柜(9)相连，且向平行于炉底 的平面延伸出若干水平扫料臂，所述水平扫料臂上还设置有与其垂直向下延伸出的竖直扫 料臂，所述竖直扫料臂的末端设置有犁地结构的齿钩。
6. 如权利要求1所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，所述真空系统由与所述操 作控制柜(9)相连的双真空机组(6)构成，所述双真空机组(6)通过真空阀a(24)与所述 熔炼室(3)相连，通过真空阀b(25)与所述冷却储存收集室(4)相连。
7. 如权利要求l所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，所述炉盖(1)由设置于所 述炉体(2)外壁上、与所述操作控制柜(9)相连的行车装置(13)驱动，在设置于所述炉盖(1) 与所述熔炼室(3)接触面的行车轨道(27)上移动，实现炉体(2)的开闭。
8. 如权利要求1所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，所述坩埚线圈与所述炉体(2) 内壁之间还设置有线圈磁轭屏蔽铁(22)。
9. 如权利要求l所述的真空感应熔炼甩带炉，其特征在于，所述外冷却装置(7)向所述 冷却风道(18)内吹送氩气。
全文摘要
本发明涉及一种真空感应熔炼甩带炉，包括炉盖(1)；炉体(2)；真空系统；冷却系统；坩埚线圈；坩埚(14)；由漏斗及导料装置(15)、甩轮(16)组成的甩轮冷凝系统；出料炉门(5)；集电系统(23)；以及电控系统；炉体(2)由隔离阀(20)分为熔炼室(3)以及冷却储存收集室(4)，坩埚线圈、坩埚(14)、甩轮冷凝系统以及集电系统(23)均位于熔炼室(3)，冷却储存收集室(4)的底部设有摊料扫料装置(17)；冷却系统包括外冷却装置(7)，炉底的冷却风道(18)，以及炉底的内冷却装置(19)；电控系统由两个电控柜构成。本发明的真空感应熔炼甩带炉操作简便、可靠性好、运行成本低、适于大批量连续生产。
文档编号F27B14/04GK101749948SQ200810224719
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者郑锡铭, 黄奇才 申请人:北京七星华创磁电科技有限公司