熔炼设备及熔炼金属材料的方法
【专利摘要】本发明关于一种熔炼设备及熔炼金属材料的方法。该熔炼设备包括容纳多种金属材料的坩埚、主炉体、第一冷却机构、模具以及燃烧炉。燃烧炉对坩埚加热而使多种金属材料形成合金汤。主炉体连接于该坩埚，且可转动而使该坩埚倾斜令合金汤由坩埚流至模具内，该合金汤冷却后可于模具内形成合金材料。该第一冷却机构设置于主炉体与坩埚上，其可冷却该坩埚与该主炉体的接合处。本发明使得合金材料的熔炼更为简单安全，且可确保熔炼得到的合金材料质量稳定。
【专利说明】
熔炼设备及熔炼金属材料的方法
技术领域
[0001]本发明关于熔炼技术，尤其是关于一种熔炼多种金属材料为合金材料的熔炼设备及方法。
【背景技术】
[0002]—般常见的金属材料例如:锂、钾、钠、镁等在大气环境下易与空气中的水或氧产生化学反应，该些金属材料于熔炼为合金材料的过程中有时会释放出大量能量而造成危险。举例说明，例如2010年05月21日公告的中国台湾专利第1325015号公告案，其披露典型镁锂合金的母合金制作方式，该公告案是先利用电解方式将部分高活性金属材料进行合金化而使其活性钝化，接下来于进行干燥冷却，之后，再进行熔炼而形成为相关成份的合金材料。其中，该公告案的电解过程较为缓慢，且其制作过程中容易因操作不慎而使其元素发生氧化反应以放出热能，甚至于发生燃烧的情形。
[0003]再者，现有的熔炼合金材料技术容易发生金属材料分布不均的问题。以2007年07月21日公告的中国台湾专利第1284153号公告案为例说明，其公告案所揭露镁锂合金的制造方式是将锂元素以扩散方式分布至事先备妥的镁合金中，对于较厚或较大型的合金材料而言，其需要较长的时间进行均质工作；否则，将容易造成锂元素呈现梯度分布的情形。
[0004]另外，如2012年08月11日公告的中国台湾专利1370179公告案揭露的镁锂合金熔炼方式，需先将其不同熔点的活性金属材料在真空环境以及氩气的炉氛中分别熔融之后，混合而形成合金汤。接下来进行搅拌程序，且于合金汤均匀之后进行倾注成型而形成合金材料。其中，该公告案的制程需要进行多道程序且低熔点元素必须与其高温元素所形成的合金汤融合，于制程控制方面较为复杂，故容易发生合金材料质量不稳定的情形。此外，进行此制程的设备亦需要耗费较高的成本。
[0005]因此，需要一种安全性高且合金材料质量稳定的熔炼设备及熔炼金属材料的方法。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种安全性高的熔炼设备及熔炼金属材料的方法。
[0007]本发明要解决的另一技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种可产生稳定质量的合金材料的熔炼设备及熔炼金属材料的方法。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种熔炼设备，包括坩祸、燃烧炉、主炉体、第一冷却机构以及模具。该坩祸用以放置多种金属材料于其中，该燃烧炉用以对该坩祸加热；其中该坩祸被加热而使该多种金属材料熔解而形成一合金汤。该主炉体连接于该坩祸，该主炉体可转动而使该坩祸倾斜。该第一冷却机构设置于该坩祸以及该主炉体上，用以冷却该坩祸与该主炉体的接合处。该模具连接于该主炉体，用以容纳由倾斜的该i甘祸中所流出的该合金汤；其中该合金汤冷却之后形成一合金材料。
[0009]较佳地，该主炉体包括炉体本体、炉盖、浇铸管、浇注漏斗、第一密闭元件、多个延伸臂以及多个轴承座。该炉体本体与该坩祸连接，该炉盖用以覆盖该炉体本体，使该坩祸与该炉体本体内的该多种金属材料与外界隔绝。该浇铸管连接于该炉体本体，用以供该合金汤流经；而该浇注漏斗连接于该浇铸管以及该模具，用以使该合金汤流至该模具内。该第一密闭元件设置于该坩祸与该主炉体的接合处，用以密闭该坩祸以及该炉体本体而避免该坩祸以及该炉体本体内部与一外界空气接触。该多个延伸臂由该炉体本体往外沿伸而形成且连接于一动力装置，该多个轴承座设置于一工作平台上且分别与相对应的该延伸臂连接，使该多个延伸臂可相对于该多个轴承座转动；其中该动力装置提供一动力而控制该多个延伸臂相对于该多个轴承座转动。
[0010]较佳地，该第一冷却机构包括一第一冷却套以及一第二冷却套。该第一冷却套设置于该炉体本体的一炉体接合端上且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的一冷却水流经。该第二冷却套设置于该坩祸的一坩祸接合端上且连接于该冷却水供应系统，用以供该冷却水流经；其中该第一密闭元件位于该第一冷却套与该第二冷却套之间而可被流经的该冷却水降温。
[0011]较佳地，该浇铸管包括固定管、可动管、第二密闭元件以及第二冷却机构。该固定管连接于该浇注漏斗；而该可动管连接于该炉体本体且可随该炉体本体转动。该第二密闭元件设置于该固定管与该可动管之间，用以密闭该固定管以及该可动管而避免该浇铸管内部与该外界空气接触。该第二冷却机构设置于该固定管与该可动管之间，用以冷却位于该固定管与该可动管之间的该第二密闭元件，该第二冷却机构包括第三冷却套以及第四冷却套。该第三冷却套设置于该固定管的一固定接合端上且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的一冷却水流经；而该第四冷却套设置于该可动管的一可动接合端上且连接于该冷却水供应系统，用以供该冷却水流经；其中该第二密闭元件位于该第三冷却套与该第四冷却套之间而被流经的该冷却水降温。
[0012]较佳地，该燃烧炉包括燃烧炉体以及升降装置，该燃烧炉体用以提供一热能予该坩祸，而该升降装置设置于该燃烧炉体的下方，用以运作而使该燃烧炉体移动以接近或远离该坩祸。该燃烧炉体包括容纳槽以及热回收管，该容纳槽对应于该坩祸，用以于该燃烧炉体接近于该坩祸时部分收容该坩祸于其中。该热回收管设置于该燃烧炉体上，用以供该热能中的一逸散热能通过；其中，未被传递至该坩祸的该逸散热能通过该热回收管而被传递至该坩祸。
[0013]较佳地，该模具包括模具本体、第一冷却通道入口、第一冷却通道出口、第一冷却通道、第二冷却通道入口、第二冷却通道出口以及第二冷却通道。该模具本体连接于该主炉体，该模具本体包括模具内管、第一本体区段以及第二本体区段，该模具内管用以容纳该合金汤；其中该合金汤冷却而于该模具内管中形成该合金材料。该第一冷却通道入口接近于该第一本体区段的一第一端且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的第一冷却水进入该模具。该第一冷却通道出口接近于该第一本体区段的一第二端且连接于该冷却水供应系统，用以供该第一冷却水离开该模具。该第一冷却通道环绕于该第一本体区段且位于该第一冷却通道入口与该第一冷却通道出口之间，用以因应该第一冷却水的流经而冷却该第一本体区段。该第二冷却通道入口接近于该第二本体区段的一第一端且连接于该冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的第二冷却水进入该模具。该第二冷却通道出口接近于该第二本体区段的一第二端且连接于该冷却水供应系统，用以供该第二冷却水离开该模具。该第二冷却通道环绕于该第二本体区段且位于该第二冷却通道入口与该第二冷却通道出口之间，用以因应该第二冷却水的流经而冷却该第二本体区段；其中该冷却水供应系统被控制同时输出该第一冷却水以及该第二冷却水，而使该第一本体区段内的温度以及该第二本体区段内的温度相同。
[0014]较佳地，该熔炼设备还包括动力装置、冷却水供应系统、搅拌装置、真空栗、惰气提供装置、粉尘回收装置以及电脑系统。该动力装置具有多个操作臂，且藉由该多个操作臂而连接于该主炉体，用以提供一动力至该主炉体，使该主炉体转动而使该坩祸倾斜。该冷却水供应系统连接于该主炉体、该第一冷却机构以及该模具，用以提供冷却水而使该主炉体、该坩祸以及该模具降温。该搅拌装置设置于该主炉体上且部分伸入与该主炉体连通的该坩祸的一熔解空间，用以于该多种金属材料熔解时进行搅拌而形成该合金汤。该真空栗连接于该主炉体，用以使该熔解空间内处于一低真空状态；而该惰气提供装置连接于该主炉体，用以提供一惰气至该熔解空间内。该粉尘回收装置可移动而接近或远离该主炉体，用以覆盖该主炉体且吸收于形成该合金材料时所产生的粉尘。该电脑系统连接于该燃烧炉、该模具、该动力装置、该冷却水供应系统、该搅拌装置、该真空栗、该惰气提供装置以及该粉尘回收装置，用以控制该燃烧炉、该模具、该动力装置、该冷却水供应系统、该搅拌装置、该真空栗、该惰气提供装置以及该粉尘回收装置运作。
[0015]本发明还提供一种熔炼设备，包括坩祸、燃烧炉、主炉体、模具以及粉尘回收装置。该坩祸用以放置多种金属材料于其中，该燃烧炉用以对该坩祸加热；其中该坩祸被加热而使该多种金属材料熔解而形成一合金汤。该主炉体连接于该坩祸，该主炉体可转动而使该坩祸倾斜。该模具连接于该主炉体，用以容纳由倾斜的该坩祸中所流出的该合金汤；其中该合金汤冷却之后形成一合金材料。该粉尘回收装置可移动而接近或远离该主炉体，用以覆盖该主炉体且吸收于形成该合金材料时所产生的粉尘。
[0016]较佳地，该主炉体包括炉体本体、炉盖、浇铸管、浇注漏斗、多个延伸臂以及多个轴承座。该炉体本体与该坩祸连接，该炉盖用以覆盖该炉体本体，使该坩祸与该炉体本体内的该多种金属材料与外界隔绝；其中该炉盖由该炉体本体上掀开，使该粉尘回收装置可伸入该炉体本体内。该浇铸管连接于该炉体本体，用以供该合金汤流经，而该浇注漏斗连接于该浇铸管以及该模具，用以使该合金汤流至该模具内。该多个延伸臂由该炉体本体往外沿伸而形成且连接于一动力装置，该多个轴承座设置于一工作平台上且分别与相对应的该延伸臂连接，使该多个延伸臂可相对于该多个轴承座转动；其中该动力装置提供一动力而控制该多个延伸臂相对于该多个轴承座转动。
[0017]较佳地，该粉尘回收装置包括集尘管、回收动力装置、循环水幕、水幕栗以及水槽。该集尘管用以覆盖该主炉体；而该回收动力装置连接于该集尘管，用以产生一吸力，使该粉尘被吸入该集尘管内。该循环水幕位于该集尘管的下方，用以冲刷通过的该粉尘，该水幕栗用以产生多个水柱而形成该循环水幕。该水槽位于该循环水幕的下方，用以容纳被冲刷的该粉尘；其中位于该水槽中的该粉尘形成一泥态物。
[0018]较佳地，该浇铸管包括固定管、可动管、密闭元件以及冷却机构。该固定管连接于该浇注漏斗，而该可动管连接于该炉体本体且可随该炉体本体转动。该密闭元件设置于该固定管与该可动管之间，用以密闭该固定管以及该可动管而避免该浇铸管内部与该外界空气接触。该冷却机构设置于该固定管与该可动管之间，用以冷却位于该固定管与该可动管之间的该密闭元件，该冷却机构包括第一冷却套以及第二冷却套。该第一冷却套设置于该固定管的一固定接合端上且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的冷却水流经；而该第二冷却套设置于该可动管的一可动接合端上且连接于该冷却水供应系统，用以供该冷却水流经；其中该密闭元件位于该第一冷却套与该第二四冷却套之间而被流经的该冷却水降温。
[0019]本发明还提供一种熔炼金属材料的方法，包括以下步骤:
[0020]步骤A:根据多种金属材料的熔点顺序放置该多种金属材料于一坩祸内；其中该多种金属材料是由下往上堆叠；
[0021]步骤B:开启一冷却水供应系统，以使该冷却水供应系统中的冷却水流经该坩祸以及与该坩祸连接的一主炉体的接合处；
[0022]步骤C:藉由一燃烧炉提供一热能予该坩祸，使位于该坩祸内的该多种金属材料恪解为一合金汤；
[0023]步骤D:转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至一模具内，且冷却该模具，使该合金汤冷却而形成一合金材料；
[0024]步骤E:由该模具中取出该合金材料。
[0025]较佳地，该步骤A至少包括以下步骤:
[0026]放置部分第一金属材料于该i甘祸的一底部；
[0027]叠置第二金属材料于该部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第二金属材料的熔点；
[0028]叠置另一部分第一金属材料于该第二金属材料上；
[0029]叠置第三金属材料于该另一部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第三金属材料的熔点，且该第二金属材料被该部分第一金属材料以及该另一部分第一金属材料包覆；以及
[0030]封闭该主炉体，使该坩祸以及该主炉体内的一熔解空间内的空气不与外界空气接触。
[0031 ] 较佳地，该步骤C包括以下步骤:
[0032]藉由一真空栗抽取该坩祸以及该主炉体内的该熔解空间内的空气，使该熔解空间内处于一低真空状态；
[0033]藉由该燃烧炉提供该热能予该坩祸；
[0034]藉由一惰气提供装置而提供一惰气至该熔解空间；以及
[0035]—搅拌步骤:藉由一搅拌装置搅拌熔解的该多种金属材料，以形成该合金汤。
[0036]较佳地，该低真空状态的压力值为10的负3次方托(torr)。
[0037]较佳地，该合金材料是由锂(Li)材料6%?35%、锌(Zn)材料0.1%?3%、其它微量元素含量不超过0.5%、其余为镁(Mg)材料所组成。
[0038]较佳地，于该藉由该真空栗抽取该熔解空间的空气使该熔解空间内处于该低真空状态的步骤中，当该熔解空间内的温度到达120至150度时，关闭该真空栗。
[0039]较佳地，于该藉由该惰气提供装置而提供该惰气至该熔解空间的步骤中，当持续加热且使该燃烧炉内的温度到达200度时，关闭该惰气提供装置，且再次开启该真空栗，以使该熔解空间内的压力值保持为10的负I次方托(torr)。
[0040]较佳地，于该搅拌步骤中，当该熔解空间内的温度到达660至720度时，开启该搅拌装置，以搅拌熔解的该多种金属材料。
[0041]较佳地，于该步骤D之前，当该熔解空间内的温度到达750度时，关闭该燃烧炉。
[0042]较佳地，于该步骤E之后，所述熔炼金属材料的方法还包括以下步骤:藉由一粉尘回收装置吸收该主炉体以及该坩祸内于形成该合金材料时所产生的粉尘。
[0043]较佳地，该步骤D包括以下步骤:
[0044]藉由一动力装置转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至该模具内；以及
[0045]藉由该冷却水供应系统而同时冷却该模具的一第一本体区段以及一第二本体区段，使该合金汤冷却而形成该合金材料；其中，该第一本体区段内的温度以及该第二本体区段内的温度相同。
[0046]本发明还提供一种熔炼金属材料的方法，包括以下步骤:
[0047]步骤A:根据多种金属材料的熔点顺序放置该多种金属材料于一坩祸内；其中该多种金属材料是由下往上堆叠；
[0048]步骤B:藉由一燃烧炉提供一热能予该坩祸，使位于该坩祸内的该多种金属材料恪解为一合金汤；
[0049]步骤C:转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至一模具内，且冷却该模具，使该合金汤冷却而形成一合金材料；
[0050]步骤D:由该模具中取出该合金材料；以及
[0051]步骤E:藉由一粉尘回收装置吸收该主炉体以及该坩祸内形成该合金材料时所产生的粉尘。
[0052]较佳地，该步骤A至少包括以下步骤:
[0053]放置部分第一金属材料于该i甘祸的一底部；
[0054]叠置第二金属材料于该部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第二金属材料的熔点；
[0055]叠置另一部分第一金属材料于该第二金属材料上；
[0056]叠置第三金属材料于该另一部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第三金属材料的熔点，且该第二金属材料被该部分第一金属材料以及该另一部分第一金属材料包覆；以及
[0057]封闭该主炉体，使该坩祸以及该主炉体内的一熔解空间内的空气不与外界空气接触。
[0058]较佳地，于该步骤A之后，还包括以下步骤:开启一冷却水供应系统，以使该冷却水供应系统中的冷却水流经该坩祸以及与该坩祸连接的一主炉体的接合处。
[0059]较佳地，该步骤D包括以下步骤:
[0060]藉由一动力装置转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至该模具内；以及
[0061]藉由一冷却水供应系统而同时冷却该模具的一第一本体区段以及一第二本体区段，使该合金汤冷却而形成该合金材料；其中，该第一本体区段内的温度以及该第二本体区段内的温度相同。
[0062]较佳地，该步骤B包括以下步骤:
[0063]藉由一真空栗抽取该坩祸以及该主炉体内的一熔解空间内的空气，使该熔解空间内处于一低真空状态；
[0064]藉由该燃烧炉提供该热能予该坩祸；
[0065]藉由一惰气提供装置而提供一惰气至该熔解空间；以及
[0066]—搅拌步骤:藉由一搅拌装置搅拌熔解的该多种金属材料，以形成该合金汤。
[0067]较佳地，该低真空状态的压力值为10的负3次方托(torr)。
[0068]较佳地，该合金材料是由锂(Li)材料6%?35%、锌(Zn)材料0.1%?3%、其它微量元素含量不超过0.5%、其余为镁(Mg)材料所组成。
[0069]较佳地，于该藉由该真空栗抽取该熔解空间的空气使该熔解空间内处于该低真空状态的步骤中，当该熔解空间内的温度到达120至150度时，关闭该真空栗。
[0070]较佳地，于该藉由该惰气提供装置而提供该惰气至该熔解空间的步骤中，当持续加热且使该燃烧炉内的温度到达200度时，关闭该惰气提供装置，且再次开启该真空栗，以使该熔解空间内的压力值保持为10的负I次方托(torr)。
[0071]较佳地，于该搅拌步骤中，当该熔解空间内的温度到达660至720度时，开启该搅拌装置，以搅拌熔解的该多种金属材料。
[0072]较佳地，于该步骤D之前，当该熔解空间内的温度到达750度时，关闭该燃烧炉。
[0073]本发明熔炼金属材料的熔炼设备及方法将多种金属置于一坩祸中进行熔解形成合金汤，令合金材料的制程更为简单，合金材料质量稳定，且本发明利用电脑系统准确控制，仅有部分步骤需以人力进行，故除了可降低人力成本之外，更可尽可能地避免使用者于熔炼过程中受伤，安全性好。其次，本发明可于坩祸与炉体本体上设置冷却机构，以冷却坩祸与主炉体的接合处，确保熔炼空间可处于密封状态，从而进一步提升熔炼质量。再者，本发明通过设置热回收管，可将燃烧炉体的逸散热能回收到燃烧炉体的容纳槽内，再次利用，故可缩短加热时间，而提升熔炼效率。此外，本发明通过设置粉尘回收装置，以吸收存在于炉体本体、坩祸、浇铸管以及浇注漏斗内的粉尘，藉此而可避免发生粉尘爆炸的情形，进一步提升安全性。
【附图说明】
[0074]图1是本发明熔炼设备于第一较佳实施例中的结构示意图。
[0075]图2是本发明熔炼设备于第一较佳实施例中的方块示意图。
[0076]图3是本发明熔炼设备于第一较佳实施例中的局部结构示意图。
[0077]图4是本发明熔炼设备的主炉体以及坩祸于第一较佳实施例中的局部结构分解示意图。
[0078]图5是本发明熔炼设备的模具于第一较佳实施例中的结构剖面示意图。
[0079]图6是本发明熔炼金属材料的方法于第一较佳实施例中的流程图。
[0080]图7是本发明熔炼设备的主炉体以及坩祸于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。
[0081]图8是本发明熔炼设备的主炉体、坩祸以及搅拌装置于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。
[0082]图9A、图9B是本发明熔炼设备的主炉体于第一较佳实施例中转动的结构示意图。
[0083]图10是本发明熔炼设备的主炉体于第二较佳实施例中的局部结构分解示意图。
[0084]图11是本发明熔炼设备于第三较佳实施例中的方块示意图。
[0085]图12是本发明熔炼设备于第三较佳实施例中的局部结构示意图。
[0086]图13是本发明熔炼设备的粉尘回收装置于第三较佳实施例中的局部结构示意图。
[0087]图14是本发明熔炼金属材料的方法于第三较佳实施例中的流程图。
[0088]图15是本发明熔炼设备的主炉体以及粉尘回收装置于第三较佳实施例中的局部结构示意图。
【具体实施方式】
[0089]鉴于现有技术所造成的问题，本发明提供一种熔炼设备以及熔炼金属材料的方法。首先说明熔炼设备的结构，请同时参阅图1、图2以及图3，图1为本发明熔炼设备于第一较佳实施例中的结构示意图，图2为本发明熔炼设备于第一较佳实施例中的方块示意图，而图3为本发明熔炼设备于第一较佳实施例中的局部结构示意图。本发明熔炼设备I包括工作平台10、坩祸11、主炉体12、冷却机构13、模具14、燃烧炉15、搅拌装置16、动力装置17、冷却水供应系统18、真空栗19、惰气提供装置20以及电脑系统21。坩祸11的功能为放置多种金属材料Ml、M2、M3 (请参照图7)于其中，主炉体12连接于工作平台10以及坩祸11，且主炉体12可转动而使坩祸11倾斜。冷却机构13设置于坩祸11以及主炉体12上，其功能为用以冷却坩祸11以及主炉体12的接合处。燃烧炉15可被移动至接近于坩祸11的位置以对坩祸11加热，使得位于被加热的坩祸11内的多种金属材料Ml、M2、M3熔解而形成合金汤S(请参照图8)。而模具14连接于主炉体12，其可容纳由倾斜的坩祸11中所流出的合金汤S，其中，合金汤S冷却之后形成合金材料。
[0090]搅拌装置16设置于主炉体12上且部分伸入与主炉体12连通的坩祸11内的熔解空间111(请参照图8)，其功能为于多种金属材料肌12、13熔解时进行搅拌而使之形成均匀的合金汤S。动力装置17连接于主炉体12以及搅拌装置16，其可提供一动力至主炉体12，使主炉体12转动而使坩祸11倾斜，或者可提供动力至搅拌装置16，使搅拌装置16运作。冷却水供应系统18连接于主炉体12、冷却机构13以及模具14，其功能为提供冷却水而使主炉体12、坩祸11以及模具14降温。真空栗19连接于主炉体12，其功能为使坩祸11内的熔解空间111处于低真空状态，而惰气提供装置20连接于主炉体12，其可提供惰气至熔解空间111内。而电脑系统21分别连接于燃烧炉15、模具14、动力装置17、冷却水供应系统18、搅拌装置16、真空栗19以及惰气提供装置20，其可根据使用者的操作或预设的程序设定而分别控制燃烧炉15、模具14、动力装置17、冷却水供应系统18、搅拌装置16、真空栗19以及惰气提供装置20运作。
[0091]接下来说明熔炼设备I的各元件的结构。请同时参阅图2、图3以及图4，图4为本发明熔炼设备的主炉体以及坩祸于第一较佳实施例中的局部结构分解示意图。首先说明主炉体12的结构，主炉体12包括炉体本体121、炉盖122、多个延伸臂123、多个轴承座124、浇铸管125、浇注漏斗126以及密闭元件127。炉体本体121与坩祸11连接且炉体本体121与坩祸11的内部共同形成熔炼空间111，而炉盖122的功能为覆盖炉体本体121，使坩祸11与炉体本体121内的多种金属材料Ml、M2、M3与外界隔绝。多个延伸臂123是由炉体本体121往外沿伸而形成且连接于动力装置17的操作臂171，且每一延伸臂123对应于一个操作臂171。多个轴承座124设置于工作平台10上且分别与相对应的延伸臂123连接，使多个延伸臂123可因应动力装置17所提供的动力而相对于多个轴承座124转动，以进行主炉体12的转动运作。密闭元件127设置于坩祸11与主炉体12的接合处，其功能为密闭坩祸11以及炉体本体121内的熔炼空间111而避免熔炼空间111与外界空气接触。
[0092]图3中，炉体本体121具有一连接管1211，其可连接于真空栗19以及惰气提供装置20 ;浇铸管125连接于炉体本体121，其可供合金汤S流经，浇铸管125包括固定管1251以及可动管1252。固定管1251连接于浇注漏斗126，而可动管1252连接于炉体本体121且可随炉体本体121转动。而浇注漏斗126连接于浇铸管125以及模具14，其可使位于坩祸11内的合金汤S流至模具14内。工作平台10的功能除了承载主炉体12之外，更可供使用者于其上进行作业，抑或是，可放置冷却风扇或其它装置于其上，以利于该些装置运作。
[0093]于本较佳实施例中，密闭元件127为胶条，而动力装置17为油压机。为了维持熔炼设备I的清晰可见，图3以及图4中并未绘出动力装置17，而仅绘出动力装置17的多个操作臂171分别与相对应的延伸臂123连接。
[0094]冷却机构13连接于冷却水供应系统18，其包括第一冷却套131以及第二冷却套132，第一冷却套131设置于炉体本体121的炉体接合端1212上且连接于冷却水供应系统18，其功能为供来自冷却水供应系统18的冷却水流经。第二冷却套132设置于坩祸11的坩祸接合端112上且连接于冷却水供应系统18，其功能与第一冷却套131相同:供冷却水流经。当坩祸11与炉体本体121结合时，密闭元件127位于第一冷却套131与第二冷却套132之间，故密闭元件127可被流经的冷却水降温，而避免因高温而受损。藉由冷却机构13的设置，以确保熔炼空间111可处于密封状态，而可提升熔炼质量。
[0095]于本较佳实施例中，第一冷却套131以及第二冷却套132是采用金属所制成的套件，且分别设置于炉体接合端1212以及坩祸接合端112上，使得冷却水可分别于第一冷却套131与炉体接合端1212之间以及第二冷却套132与坩祸接合端112之间流经，以达到对密封元件127降温的功效。
[0096]请再次参阅图2以及图5，图5为本发明熔炼设备的模具于第一较佳实施例中的结构剖面示意图。模具14包括多个模具本体140、第一冷却通道入口 141、第一冷却通道出口142、第一冷却通道143、第二冷却通道入口 144、第二冷却通道出口 145、第二冷却通道146、第三冷却通道入口 147、第三冷却通道出口 148以及第三冷却通道149。图3中显示出二个模具本体140，且该些模具本体140分别连接于主炉体12的浇注漏斗126，每一模具本体140包括模具内管1401、第一本体区段1402、第二本体区段1403以及第三本体区段1404。模具内管1401的功能为容纳合金汤S，当合金汤S冷却之后，合金汤S可于模具内管1401中形成合金材料。
[0097]第一本体区段1402中，第一冷却通道入口 141接近于第一本体区段1402的第一端且连接于冷却水供应系统18，其可供来自冷却水供应系统18的冷却水进入模具14的第一冷却通道143。第一冷却通道出口 142接近于第一本体区段1402的第二端且连接于冷却水供应系统18，其可供冷却水离开第一冷却通道143。第一冷却通道143环绕于第一本体区段1402且位于第一冷却通道入口 141与第一冷却通道出口 142之间，其功能为因应冷却水的流经而冷却第一本体区段1402。
[0098]第二本体区段1403中，第二冷却通道入口 144接近于第二本体区段1403的第一端且连接于冷却水供应系统18，其可供冷却水进入模具14的第二冷却通道146。第二冷却通道出口 145接近于第二本体区段1403的第二端且连接于冷却水供应系统18，其可供冷却水离开第二冷却通道146。第二冷却通道146环绕于第二本体区段1403且位于第二冷却通道入口 144与第二冷却通道出口 145之间，其功能为因应冷却水的流经而冷却第二本体区段 1403。
[0099]第三本体区段1404中，第三冷却通道入口 147接近于第三本体区段1404的第一端且连接于冷却水供应系统18，其可供冷却水进入模具14的第三冷却通道149。第三冷却通道出口 148接近于第三本体区段1404的第二端且连接于冷却水供应系统18，其可供冷却水离开第三冷却通道149。第三冷却通道149环绕于第三本体区段1404且位于第三冷却通道入口 147与第三冷却通道出口 148之间，其功能为因应冷却水的流经而冷却第三本体区段 1404。
[0100]至于燃烧炉15的结构，请再次参阅图3。燃烧炉15包括燃烧炉体151以及升降装置152，燃烧炉体151的功能为提供一热能予坩祸11，以对坩祸11加热。燃烧炉体151包括容纳槽1511以及热回收管1512，容纳槽1511对应于坩祸11，其可于燃烧炉体151接近于坩祸11时部分收容坩祸11于其中。热回收管1512设置于燃烧炉体151上且热回收管1512的第一端接近于容纳槽1511，而热回收管1512的第二端则远离于容纳槽1511，热回收管1512的功能为供热能中的逸散热能通过。升降装置152设置于燃烧炉体151的下方，其功能为运作而使燃烧炉体151移动以接近或远离坩祸11。
[0101]接下来说明本发明熔炼设备I进行金属材料熔炼的方法的详细步骤，请参阅图6，其为本发明熔炼金属材料的方法于第一较佳实施例中的流程图。本发明熔炼金属材料的方法包括以下步骤:
[0102]步骤A:根据多种金属材料的熔点顺序由下往上堆叠放置多种金属材料于坩祸内。
[0103]步骤B:开启冷却水供应系统，以使冷却水供应系统中的冷却水流经坩祸以及与坩祸连接的主炉体的接合处。
[0104]步骤C:藉由燃烧炉提供热能予坩祸，使位于坩祸内的多种金属材料熔解为合金汤。
[0105]步骤D:转动主炉体而使合金汤由倾斜的坩祸中流至模具内，且冷却模具，使合金汤冷却而形成合金材料。
[0106]步骤E:由模具中取出合金材料。
[0107]其中，步骤A包括以下步骤:
[0108]步骤Al:放置第一金属材料于坩祸的底部。
[0109]步骤A2:叠置第二金属材料于第一金属材料上。
[0110]步骤A3:再叠置第一金属材料于第二金属材料上。
[0111]步骤A4:叠置第三金属材料于第一金属材料上。
[0112]步骤A5:封闭主炉体，使坩祸以及主炉体内的熔解空间内的空气不与外界空气接触。
[0113]且步骤C包括以下步骤:
[0114]步骤Cl:控制真空栗抽取熔解空间的空气，使熔解空间内处于低真空状态。
[0115]步骤C2:控制燃烧炉提供热能予坩祸。
[0116]步骤C3:控制惰气提供装置而提供惰气至熔解空间。
[0117]步骤C4:控制搅拌装置搅拌熔解的多种金属材料，以形成合金汤。
[0118]而步骤D包括以下步骤:
[0119]步骤Dl:控制动力装置转动主炉体而使合金汤由倾斜的坩祸流至模具内。
[0120]步骤D2:控制冷却水供应系统同时冷却模具的第一本体区段、第二本体区段以及第三本体区段，使合金汤冷却而形成合金材料。
[0121]接下来说明本发明熔炼设备I进行金属材料熔炼的方法的运作情形。请同时参阅图6以及图7，图7为本发明熔炼设备的主炉体以及坩祸于第一较佳实施例中的局部结构剖面示意图。图7显示出主炉体12以及坩祸11内的熔炼空间111，且第一金属材料M1、第二金属材料M2以及第三金属材料M3堆叠而位于熔炼空间111中。首先进行步骤Al以及步骤A2:先将熔点最高的第一金属材料Ml放置于坩祸11的底部，再放置熔点最低的第二金属材料M2使之叠置于第一金属材料Ml上。接下来，进行步骤A3以及步骤A4:将熔点最高的第一金属材料Ml叠置于第二金属材料M2上，再放置熔点次高的第三金属材料M3使之叠置于第一金属材料Ml上，使第一金属材料Ml包覆第二金属材料M2于其中。最后进行步骤A5:将炉盖122覆盖于炉体本体121而封闭主炉体12，使得熔解空间111内的空气不与外界空气接触。
[0122]简言之，于步骤Al以及步骤A2中，先放置最高熔点的第一金属材料Ml，再放置最低熔点的第二金属材料M2。而于步骤A3以及步骤A4中，亦先放置最高熔点的第一金属材料M1，再放置次高熔点的第三金属材料M3。于本较佳实施例中，第一金属材料Ml为镁(Mg)材料，其熔点约为摄氏680度，第二金属材料M2为锂(Li)材料，其熔点约为摄氏180度，而第三金属材料M3为锌(Zn)材料，其熔点约为摄氏400度。
[0123]接下来进行步骤B。请同时参阅图2、图3以及图4，于步骤A完成之后，使用者可利用电脑系统21控制开启冷却水供应系统18，使冷却水供应系统18中的冷却水经由管路而流经位于炉体接合端1212上的第一冷却套131以及位于坩祸接合端112上的第二冷却套132，藉此而冷却位于第一冷却套131与第二冷却套132之间的密封元件127，以避免密封元件127因高温而受损。因此，可确保熔解空间111内的空气不与外界空气接触。需特别说明的是，为了维持熔炼设备I的清晰可见，图3以及图4中并未绘出连接冷却机构13与冷却水供应系统18的管路，实际上，冷却机构13以及冷却水供应系统18是藉由该些管路而连接，且利用该些管路传输冷却水至冷却机构13。
[0124]于步骤B完成之后，进行步骤C。首先进行步骤Cl:利用电脑系统21控制真空栗19抽取熔解空间111内的空气，使熔解空间111内部处于低真空状态，其中低真空状态的压力值为10的负3次方托(torr)。接下来进行步骤C2:利用电脑系统21控制燃烧炉体151提供热能予坩祸11，以对坩祸11加热，其中，使用者必须先利用电脑系统21控制升降装置152移动燃烧炉体151，使坩祸11部分被收纳于燃烧炉体151的容纳槽1511中，之后再启动燃烧炉体151。当坩祸11被加热且熔解空间111内的温度到达120至150度时，电脑系统21关闭真空栗19。需特别说明的是，熔解空间111内的温度到达120至150度时，坩祸11内的水气可被蒸发，以使熔解空间111内处于干燥的环境，此时，熔点最低的第二金属材料M2未开始熔解。
[0125]真空栗19被关闭之后，进行步骤C3:利用电脑系统21控制惰气提供装置20而提供惰气至熔解空间111，以有助于热辐射的传导。于本较佳实施例中，惰气为氩气。当燃烧炉体151持续对坩祸11加热且使燃烧炉体151内的温度到达200度时，电脑系统21关闭惰气提供装置20，且再次开启真空栗19，以使熔解空间111内的压力值保持为10的负I次方托(torr)。此时，被第一金属材料Ml所包覆的第二金属材料M2开始恪解。接下来燃烧炉体151持续对坩祸11加热，当熔解空间111内的温度到达第三金属材料M3的熔点时，因应金属材料Ml?M3如图7中的排列，使得熔解的第三金属材料M3可由第一金属材料Ml之间的间隙通过而与熔解的第二金属材料M2混合，藉此可提升合金汤S的均匀度。
[0126]当熔解空间111内的温度到达660至720度时，熔点最高的第一金属材料Ml亦开始熔解，此时，进行步骤C4:利用电脑系统21控制搅拌装置16搅拌熔解的多种金属材料Ml?M3，以形成合金汤S，如图8所示。其中，由于搅拌装置16的运作，可促进多种金属材料Ml?M3的混合，而进一步提升合金汤S的均匀度。当熔解空间111内的温度到达750度时，电脑系统21关闭燃烧炉15。
[0127]请同时参阅图2、图3、图9A以及图9B，图9A以及图9B为本发明熔炼设备的主炉体于第一较佳实施例中转动的结构示意图。于燃烧炉15被关闭之后，进行步骤Dl:利用电脑系统21藉由动力装置17转动主炉体12而使合金汤S由倾斜的坩祸11流至模具14内。于步骤Dl中，动力装置17运作而使其多个操作臂171带动相对应的延伸臂123，此时，多个延伸臂123分别相对于对应的轴承座124转动，且多个延伸臂123带动炉体本体121转动，同时，连接于炉体本体121的可动管1252随着炉体本体121转动，以使坩祸11倾斜。由于坩祸11的倾斜，合金汤S由坩祸11依序流经浇铸管125以及浇注漏斗126而流至模具14的模具内管1401中，上述步骤Dl的运作过程即为倾注。
[0128]于合金汤S完全进入模具内管1401中之后，进行步骤D2:利用电脑系统21控制冷却水供应系统18同时冷却模具14的第一本体区段1402、第二本体区段1403以及第三本体区段1404，使合金汤S冷却而形成合金材料。于步骤D2中，冷却水供应系统18所提供的冷却水同时藉由管路而经由第一冷却通道入口 141、第二冷却通道入口 144以及第三冷却通道入口 147，分别进入第一冷却通道143、第二冷却通道146、第三冷却通道149。之后，冷却水分别由第一冷却通道出口 142、第二冷却通道出口 145以及第三冷却通道出口 148而离开第一冷却通道143、第二冷却通道146、第三冷却通道149。由于第一冷却通道143环绕第一本体区段1402，第二冷却通道146环绕第二本体区段1403，而第三冷却通道149环绕第三本体区段1404，使得持续流经第一冷却通道143、第二冷却通道146、第三冷却通道149的冷却水可冷却位于模具内管1401中的合金汤S，以形成合金材料。其中，合金材料是由锂材料6 %?35 %、锌材料0.1 %?3 %、其它微量元素含量不超过0.5%以及其余为镁材料所组成。
[0129]于步骤D2中，由于电脑系统21控制冷却水供应系统18同时输出冷却水进入第一冷却通道143、第二冷却通道146、第三冷却通道149，故可确保第一本体区段1402、第二本体区段1403以及第三本体区段1404内的温度相同，以成型为外观匀称且美观的合金材料。最后，进行步骤E:利用电脑系统21控制模具14进行脱模运作由模具14中取出合金材料。本发明熔炼金属材料的方法完成。
[0130]需特别说明的有三，第一，步骤B以及步骤C的顺序并非限定先进行步骤B之后再进行步骤C，亦可先进行步骤C再进行步骤B。或者，亦可同时进行步骤B以及步骤C。其前提为:必须避免密闭元件127因高温而受损，于此前提之下，步骤B以及步骤C的顺序可任意排列。第二，于燃烧炉体151对坩祸11加热的过程中，未被传递至坩祸11的热能(定义为逸散热能)会由接近于容纳槽1511的热回收管1512的第一端通过热回收管1512，被传递至热回收管1512的第二端，藉此逸散热能可再次回到燃烧炉体151的容纳槽1511内，以被再利用而传递至坩祸11。由于本发明熔炼设备I的燃烧炉15可提供热回收的机制，故可缩短加热时间，而提升熔炼效率。第三，本发明熔炼设备I的各元件是利用电脑系统21准确控制，仅有部分步骤需以人力进行，故除了可降低人力成本之外，更可尽可能地避免使用者于熔炼过程中受伤。
[0131]再者，本发明更提供一较佳做法的第二实施例，请参阅图10，其为本发明熔炼设备的主炉体于第二较佳实施例中的局部结构分解示意图。本较佳实施例的熔炼设备3包括工作平台(未显示于图中)、坩祸31、主炉体32、冷却机构33、模具(未显示于图中)、燃烧炉(未显示于图中)、搅拌装置36、动力装置(仅显示出动力装置的操作臂371)、冷却水供应系统(未显示于图中)、真空栗(未显示于图中)、惰气提供装置(未显示于图中)以及电脑系统(未显示于图中)，且本较佳实施例的熔炼设备3的结构大致上与前述第一较佳实施例相同，相同之处则不再赘述；而不同之处在于，主炉体32的结构。主炉体32包括炉体本体321、炉盖322、多个延伸臂323、多个轴承座324、浇铸管325、浇注漏斗326以及第一密闭元件(未显示于图中)。特别之处在于，浇铸管325除了包括固定管3251以及可动管3252之外，更包含有第二密闭元件3253以及第二冷却机构3254。
[0132]图10中，固定管3251连接于浇注漏斗326，而可动管3252连接于炉体本体321且可随炉体本体321转动。第二密闭元件3253设置于固定管3251与可动管3252之间，其功能为密闭固定管3251以及可动管3252而避免浇铸管325内部与外界空气接触。第二冷却机构3254设置于固定管3251与可动管3252之间，其可冷却位于固定管3251与可动管3252之间的第二密闭元件3253。第二冷却机构3254包括第三冷却套3255以及第四冷却套3256，第三冷却套3255设置于固定管3251的固定接合端3257上且连接于冷却水供应系统(未显示于图中)，其可供来自冷却水供应系统的冷却水流经，而第四冷却套3256设置于可动管3252的可动接合端3258上且连接于冷却水供应系统，其亦可供冷却水流经。第二密闭元件3253位于第三冷却套3255与第四冷却套3256之间而可被流经的冷却水降温。
[0133]本较佳实施例中，由于第二密闭元件3253的设置，可进一步提升主炉体32的密封能力，以确保可形成高熔炼质量的合金汤。由于第二冷却机构3254的设置，于进行倾注运作时，高温的合金汤通过浇铸管325时，第二密封元件3253可避免因高温而受损。
[0134]此外，本发明更提供与上述较佳实施例不同做法的第三实施例，请同时参阅图11以及图12，图11为本发明熔炼设备于第三较佳实施例中的方块示意图，而图12为本发明熔炼设备于第三较佳实施例中的局部结构示意图。本发明熔炼设备4包括工作平台(未显示于图中)、坩祸41、主炉体42、粉尘回收装置43、模具44、燃烧炉45、搅拌装置46、动力装置47、冷却水供应系统48、真空栗49、惰气提供装置50以及电脑系统51，而主炉体42包括炉体本体421、炉盖422、多个延伸臂423、多个轴承座424、浇铸管425以及浇注漏斗426。本较佳实施例的熔炼设备4的结构大致上与第一较佳实施例的熔炼设备I的结构相同，而仅有二不同的结构:第一，本较佳实施例的熔炼设备4未设置有密封元件以及冷却机构；第二，本较佳实施例的熔炼设备4更包含有粉尘回收装置43，其连接于电脑系统51，粉尘回收装置43可移动而接近或远离主炉体42，其功能为覆盖主炉体42且吸收于形成合金材料时所产生的粉尘，以避免粉尘曝露于空气中而产生爆炸的情形。至于其它相同的元件的结构以及运作情形则不再赘述。
[0135]关于粉尘回收装置43的结构请参阅图13，其为本发明熔炼设备的粉尘回收装置于第三较佳实施例中的结构示意图。粉尘回收装置43包括集尘管431、回收动力装置432、循环水幕433、水幕栗434以及水槽435，集尘管431可于粉尘回收装置43接近于主炉体42时覆盖炉盖422被掀开的炉体本体421。回收动力装置432连接于集尘管431，其功能为产生一吸力，使坩祸41以及主炉体42内的粉尘被吸入集尘管431内。循环水幕433位于集尘管431的下方，其功能为冲刷通过的粉尘，而水幕栗434可产生多个水柱而形成循环水幕433。水槽435位于循环水幕433的下方，其功能为容纳被冲刷的粉尘，于水槽435中的粉尘遇水而形成一泥态物，藉此而可吸收主炉体42内的粉尘，以避免粉尘因于空气中摩擦而发生爆炸的情形。于本较佳实施例中，回收动力装置432为马达。
[0136]接下来说明本发明熔炼设备4进行金属材料熔炼的方法的详细步骤，请参阅图14，其为本发明熔炼金属材料的方法于第三较佳实施例中的流程图。本发明熔炼金属材料的方法包括以下步骤:
[0137]步骤A:根据多种金属材料的熔点顺序由下往上堆叠放置多种金属材料于坩祸内。
[0138]步骤C:藉由燃烧炉提供热能予坩祸，使位于坩祸内的多种金属材料熔解为合金汤。
[0139]步骤D:转动主炉体而使合金汤由倾斜的坩祸中流至模具内，且冷却模具，使合金汤冷却而形成合金材料。
[0140]步骤E:由模具中取出合金材料。
[0141]步骤F:藉由粉尘回收装置吸收主炉体以及坩祸形成合金材料时所产生的粉尘。
[0142]与第一较佳实施例中的熔炼金属材料的方法比较可知，本较佳实施例的方法不进行步骤B，而于步骤E完成之后加入步骤F的运作，其余的步骤A、步骤C、步骤D以及步骤E的运作情形皆与第一较佳实施例中相同，故不再多加说明。
[0143]当熔炼设备4完成熔炼金属材料的方法中的步骤A、步骤C、步骤D以及步骤E之后，合金材料M于模具44中成型，且利用电脑系统51控制模具44进行脱模运作由模具44中取出合金材料。于等待合金材料的温度降低的同时，进行步骤F:利用电脑系统51控制粉尘回收装置43移动至接近主炉体42之处且使集尘管431覆盖炉盖422被掀开的炉体本体421，如图15所示。接下来启动粉尘回收装置43以产生吸力，由于炉体本体421、坩祸41、浇铸管425以及浇注漏斗426互相连通，故粉尘回收装置43所产生的吸力可将存在于炉体本体421、坩祸41、浇铸管425以及浇注漏斗426内的粉尘吸收，藉此而可避免发生粉尘爆炸的情形，以提升安全性。本发明熔炼金属材料的方法完成。
[0144]于一较佳做法中，本发明亦可将第三较佳实施例的熔炼设备4与第一较佳实施例的密封元件127以及冷却机构13结合而进行金属材料熔炼。如此一来，不但可确保熔解空间内的空气不与外界空气接触，更可去除粉尘，而可形成较佳质量的合金材料。当然，第三较佳实施例的熔炼设备4亦可与第二较佳实施例的第二密闭元件3253以及第二冷却机构3254结合使用。
[0145]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种熔炼设备，其特征在于，包括: 坩祸，用以放置多种金属材料于其中； 燃烧炉，用以对该坩祸加热；其中该坩祸被加热而使该多种金属材料熔解而形成一合金汤； 主炉体，连接于该坩祸，该主炉体可转动而使该坩祸倾斜； 第一冷却机构，设置于该坩祸以及该主炉体上，用以冷却该坩祸与该主炉体的接合处；以及 模具，连接于该主炉体，用以容纳由倾斜的该坩祸中所流出的该合金汤；其中该合金汤冷却之后形成一合金材料。2.如权利要求1所述的熔炼设备，其特征在于，该主炉体包括: 炉体本体，与该坩祸连接； 炉盖，用以覆盖该炉体本体，使该坩祸与该炉体本体内的该多种金属材料与外界隔绝； 浇铸管，连接于该炉体本体，用以供该合金汤流经； 浇注漏斗，连接于该浇铸管以及该模具，用以使该合金汤流至该模具内； 第一密闭元件，设置于该坩祸与该主炉体的接合处，用以密闭该坩祸以及该炉体本体而避免该坩祸以及该炉体本体内部与一外界空气接触； 多个延伸臂，由该炉体本体往外沿伸而形成且连接于一动力装置；以及多个轴承座，设置于一工作平台上且分别与相对应的该延伸臂连接，使该多个延伸臂可相对于该多个轴承座转动；其中该动力装置提供一动力而控制该多个延伸臂相对于该多个轴承座转动。3.如权利要求2所述的熔炼设备，其特征在于，该第一冷却机构包括: 第一冷却套，设置于该炉体本体的一炉体接合端上且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的一冷却水流经；以及 第二冷却套，设置于该坩祸的一坩祸接合端上且连接于该冷却水供应系统，用以供该冷却水流经；其中该第一密闭元件位于该第一冷却套与该第二冷却套之间而被流经的该冷却水降温。4.如权利要求2所述的熔炼设备，其特征在于，该浇铸管包括: 固定管，连接于该浇注漏斗； 可动管，连接于该炉体本体且可随该炉体本体转动； 第二密闭元件，设置于该固定管与该可动管之间，用以密闭该固定管以及该可动管而避免该浇铸管内部与该外界空气接触；以及 第二冷却机构，设置于该固定管与该可动管之间，用以冷却位于该固定管与该可动管之间的该第二密闭元件，该第二冷却机构包括: 第三冷却套，设置于该固定管的一固定接合端上且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的一冷却水流经；以及 第四冷却套，设置于该可动管的一可动接合端上且连接于该冷却水供应系统，用以供该冷却水流经；其中该第二密闭元件位于该第三冷却套与该第四冷却套之间而被流经的该冷却水降温。5.如权利要求1所述的熔炼设备，其特征在于，该燃烧炉包括: 燃烧炉体，用以提供一热能予该坩祸，该燃烧炉体包括: 容纳槽，对应于该坩祸，用以于该燃烧炉体接近于该坩祸时部分收容该坩祸于其中；以及 热回收管，设置于该燃烧炉体上，用以供该热能中的一逸散热能通过；其中，未被传递至该坩祸的该逸散热能通过该热回收管而被传递至该坩祸；以及 升降装置，设置于该燃烧炉体的下方，用以运作而使该燃烧炉体移动以接近或远离该坩祸； 及/或，该模具包括: 模具本体，连接于该主炉体，该模具本体包括模具内管、第一本体区段以及第二本体区段，该模具内管用以容纳该合金汤；其中该合金汤冷却而于该模具内管中形成该合金材料； 第一冷却通道入口，接近于该第一本体区段的一第一端且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的第一冷却水进入该模具； 第一冷却通道出口，接近于该第一本体区段的一第二端且连接于该冷却水供应系统，用以供该第一冷却水离开该模具； 第一冷却通道，环绕于该第一本体区段且位于该第一冷却通道入口与该第一冷却通道出口之间，用以因应该第一冷却水的流经而冷却该第一本体区段； 第二冷却通道入口，接近于该第二本体区段的一第一端且连接于该冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的第二冷却水进入该模具； 第二冷却通道出口，接近于该第二本体区段的一第二端且连接于该冷却水供应系统，用以供该第二冷却水离开该模具；以及 第二冷却通道，环绕于该第二本体区段且位于该第二冷却通道入口与该第二冷却通道出口之间，用以因应该第二冷却水的流经而冷却该第二本体区段；其中该冷却水供应系统被控制同时输出该第一冷却水以及该第二冷却水，而使该第一本体区段内的温度以及该第二本体区段内的温度相同。6.如权利要求1所述的熔炼设备，其特征在于，该熔炼设备还包括: 动力装置，具有多个操作臂，且藉由该多个操作臂而连接于该主炉体，用以提供一动力至该主炉体，使该主炉体转动而使该坩祸倾斜； 冷却水供应系统，连接于该主炉体、该第一冷却机构以及该模具，用以提供冷却水而使该主炉体、该坩祸以及该模具降温； 搅拌装置，设置于该主炉体上且部分伸入与该主炉体连通的该坩祸的一熔解空间，用以于该多种金属材料熔解时进行搅拌而形成该合金汤； 真空栗，连接于该主炉体，用以使该熔解空间内处于一低真空状态； 惰气提供装置，连接于该主炉体，用以提供一惰气至该熔解空间内； 粉尘回收装置，可移动而接近或远离该主炉体，用以覆盖该主炉体且吸收于形成该合金材料时所产生的粉尘；以及 电脑系统，连接于该燃烧炉、该模具、该动力装置、该冷却水供应系统、该搅拌装置、该真空栗、该惰气提供装置以及该粉尘回收装置，用以控制该燃烧炉、该模具、该动力装置、该冷却水供应系统、该搅拌装置、该真空栗、该惰气提供装置以及该粉尘回收装置运作。7.一种熔炼设备，其特征在于，包括: 坩祸，用以放置多种金属材料于其中； 燃烧炉，用以对该坩祸加热；其中该坩祸被加热而使该多种金属材料熔解而形成一合金汤； 主炉体，连接于该坩祸，该主炉体可转动而使该坩祸倾斜； 模具，连接于该主炉体，用以容纳由倾斜的该坩祸中所流出的该合金汤；其中该合金汤冷却之后形成一合金材料；以及 粉尘回收装置，可移动而接近或远离该主炉体，用以覆盖该主炉体且吸收于形成该合金材料时所产生的粉尘。8.如权利要求7所述的熔炼设备，其特征在于，该主炉体包括: 炉体本体，与该坩祸连接； 炉盖，用以覆盖该炉体本体，使该坩祸与该炉体本体内的该多种金属材料与外界隔绝；其中该炉盖由该炉体本体上掀开，使该粉尘回收装置可伸入该炉体本体内； 浇铸管，连接于该炉体本体，用以供该合金汤流经； 浇注漏斗，连接于该浇铸管以及该模具，用以使该合金汤流至该模具内； 多个延伸臂，由该炉体本体往外沿伸而形成且连接于一动力装置；以及多个轴承座，设置于一工作平台上且分别与相对应的该延伸臂连接，使该多个延伸臂可相对于该多个轴承座转动；其中该动力装置提供一动力而控制该多个延伸臂相对于该多个轴承座转动； 及/或，该粉尘回收装置包括: 集尘管，用以覆盖该主炉体； 回收动力装置，连接于该集尘管，用以产生一吸力，使该粉尘被吸入该集尘管内； 循环水幕，位于该集尘管的下方，用以冲刷通过的该粉尘； 水幕栗，用以产生多个水柱而形成该循环水幕；以及 水槽，位于该循环水幕的下方，用以容纳被冲刷的该粉尘；其中位于该水槽中的该粉尘形成一泥态物。9.如权利要求8所述的熔炼设备，其特征在于，该浇铸管包括: 固定管，连接于该浇注漏斗； 可动管，连接于该炉体本体且可随该炉体本体转动； 密闭元件，设置于该固定管与该可动管之间，用以密闭该固定管以及该可动管而避免该浇铸管内部与该外界空气接触；以及 冷却机构，设置于该固定管与该可动管之间，用以冷却位于该固定管与该可动管之间的该密闭元件，该冷却机构包括: 第一冷却套，设置于该固定管的一固定接合端上且连接于一冷却水供应系统，用以供来自该冷却水供应系统的冷却水流经；以及 第二冷却套，设置于该可动管的一可动接合端上且连接于该冷却水供应系统，用以供该冷却水流经；其中该密闭元件位于该第一冷却套与该第二四冷却套之间而被流经的该冷却水降温。10.一种熔炼金属材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤A:根据多种金属材料的熔点顺序放置该多种金属材料于一坩祸内；其中该多种金属材料是由下往上堆叠； 步骤B:开启一冷却水供应系统，以使该冷却水供应系统中的冷却水流经该坩祸以及与该坩祸连接的一主炉体的接合处； 步骤C:藉由一燃烧炉提供一热能予该坩祸，使位于该坩祸内的该多种金属材料熔解为一合金汤； 步骤D:转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至一模具内，且冷却该模具，使该合金汤冷却而形成一合金材料； 步骤E:由该模具中取出该合金材料。11.如权利要求10所述的恪炼金属材料的方法，其特征在于，该步骤A至少包括以下步骤: 放置部分第一金属材料于该坩祸的一底部； 叠置第二金属材料于该部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第二金属材料的熔点； 叠置另一部分第一金属材料于该第二金属材料上； 叠置第三金属材料于该另一部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第三金属材料的熔点，且该第二金属材料被该部分第一金属材料以及该另一部分第一金属材料包覆；以及 封闭该主炉体，使该坩祸以及该主炉体内的一熔解空间内的空气不与外界空气接触。12.如权利要求11所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，该步骤C包括以下步骤: 藉由一真空栗抽取该坩祸以及该主炉体内的该熔解空间内的空气，使该熔解空间内处于一低真空状态； 藉由该燃烧炉提供该热能予该坩祸； 藉由一惰气提供装置而提供一惰气至该熔解空间；以及 一搅拌步骤:藉由一搅拌装置搅拌熔解的该多种金属材料，以形成该合金汤。13.如权利要求12所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，该低真空状态的压力值为10的负3次方托；及/或 该合金材料是由锂材料6%?35%、锌材料0.1%?3%、其它微量元素含量不超过0.5%、其余为镁材料所组成；及/或 于该藉由该真空栗抽取该熔解空间的空气使该熔解空间内处于该低真空状态的步骤中，当该熔解空间内的温度到达120至150度时，关闭该真空栗；及/或 于该藉由该惰气提供装置而提供该惰气至该熔解空间的步骤中，当持续加热且使该燃烧炉内的温度到达200度时，关闭该惰气提供装置，且再次开启该真空栗，以使该熔解空间内的压力值保持为10的负I次方托；及/或 于该搅拌步骤中，当该熔解空间内的温度到达660至720度时，开启该搅拌装置，以搅拌熔解的该多种金属材料；及/或 于该步骤D之前，当该熔解空间内的温度到达750度时，关闭该燃烧炉。14.如权利要求10所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，于该步骤E之后，还包括以下步骤:藉由一粉尘回收装置吸收该主炉体以及该坩祸内于形成该合金材料时所产生的粉尘； 及/或，该步骤D包括以下步骤: 藉由一动力装置转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至该模具内；以及藉由该冷却水供应系统而同时冷却该模具的一第一本体区段以及一第二本体区段，使该合金汤冷却而形成该合金材料；其中，该第一本体区段内的温度以及该第二本体区段内的温度相同。15.一种熔炼金属材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤A:根据多种金属材料的熔点顺序放置该多种金属材料于一坩祸内；其中该多种金属材料是由下往上堆叠； 步骤B:藉由一燃烧炉提供一热能予该坩祸，使位于该坩祸内的该多种金属材料熔解为一合金汤； 步骤C:转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至一模具内，且冷却该模具，使该合金汤冷却而形成一合金材料； 步骤D:由该模具中取出该合金材料；以及 步骤E:藉由一粉尘回收装置吸收该主炉体以及该坩祸内形成该合金材料时所产生的粉尘。16.如权利要求15所述的恪炼金属材料的方法，其特征在于，该步骤A至少包括以下步骤: 放置部分第一金属材料于该坩祸的一底部； 叠置第二金属材料于该部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第二金属材料的熔点； 叠置另一部分第一金属材料于该第二金属材料上； 叠置第三金属材料于该另一部分第一金属材料上；其中该第一金属材料的熔点高于该第三金属材料的熔点，且该第二金属材料被该部分第一金属材料以及该另一部分第一金属材料包覆；以及 封闭该主炉体，使该坩祸以及该主炉体内的一熔解空间内的空气不与外界空气接触。17.如权利要求15所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，于该步骤A之后，还包括以下步骤:开启一冷却水供应系统，以使该冷却水供应系统中的冷却水流经该坩祸以及与该坩祸连接的一主炉体的接合处。18.如权利要求15所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，该步骤D包括以下步骤: 藉由一动力装置转动该主炉体而使该合金汤由倾斜的该坩祸流至该模具内；以及 藉由一冷却水供应系统而同时冷却该模具的一第一本体区段以及一第二本体区段，使该合金汤冷却而形成该合金材料；其中，该第一本体区段内的温度以及该第二本体区段内的温度相同。19.如权利要求15所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，该步骤B包括以下步骤: 藉由一真空栗抽取该坩祸以及该主炉体内的一熔解空间内的空气，使该熔解空间内处于一低真空状态； 藉由该燃烧炉提供该热能予该坩祸； 藉由一惰气提供装置而提供一惰气至该熔解空间；以及 一搅拌步骤:藉由一搅拌装置搅拌熔解的该多种金属材料，以形成该合金汤。20.如权利要求19所述的熔炼金属材料的方法，其特征在于，该低真空状态的压力值为10的负3次方托；及/或 该合金材料是由锂材料6%?35%、锌材料0.1%?3%、其它微量元素含量不超过0.5%、其余为镁材料所组成；及/或 于该藉由该真空栗抽取该熔解空间的空气使该熔解空间内处于该低真空状态的步骤中，当该熔解空间内的温度到达120至150度时，关闭该真空栗；及/或 于该藉由该惰气提供装置而提供该惰气至该熔解空间的步骤中，当持续加热且使该燃烧炉内的温度到达200度时，关闭该惰气提供装置，且再次开启该真空栗，以使该熔解空间内的压力值保持为10的负I次方托；及/或 于该搅拌步骤中，当该熔解空间内的温度到达660至720度时，开启该搅拌装置，以搅拌熔解的该多种金属材料；及/或 于该步骤D之前，当该熔解空间内的温度到达750度时，关闭该燃烧炉。
【文档编号】C22C23/00GK105987594SQ201510094268
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月3日
【发明人】杨文铨, 叶古祐鋐
【申请人】杨文铨, 嵩顺科技有限公司, 叶古祐鋐