专利名称：生产铝铟合金的半连续浇铸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及新金属材料领域，具体是涉及一种生产铝铟合金的半连续浇铸装置。
背景技术：
金属铟用于平板显示镀膜、信息材料、高温超导材料、集成电路的特殊焊料、高性能合金以及国防、医药、高纯试剂等众多高科技领域，产品附加值高，比如IXD电视、太阳能电池、航空轴承和发动机轴承、高科技武器等产品都离不开铟。高纯铟制成的铟系化合物是良好的半导体材料。铟合金可用作红外线检波器的材料。铟系化合物可制作微波振荡器。飞机和汽车发动机高级轴承镀铟能提高耐磨性和耐蚀性，大大延长使用寿命。舰船用探照灯反光镜镀一层铟，不怕海水腐蚀，也不变暗。铟合金在原子能工业中用途吸收中子材料；可用来测量中子流及其能量。铟合金，也可用作真空密封，能使玻璃与玻璃或玻璃与金属相粘接。铟合金同时也常用来制作假牙和装饰品。铟也是电光源的材料。铟还是易熔合金及特殊焊料的组元等。因此铝铟合金，是一种可以在很多领域中获得应用的新型材料。现有技术中，如果在国内生产下游产品就必须先生产出铝铟合金原材料，而目前国内没有任何厂家有能力生产新型铝铟(AlInCe)合金。制作铝铟合金的难度较大，具体原因如下铝的密度仅为2. 7 8/(^3，而铟的密度为7.31 g/cm3。铝的熔点为660°C而铟的熔点为156°C。简单地熔炼铝铟合金，使之的成分达到均勻良好的效果是非常困难的。其次，金属铝和金属铟并不存在固溶体。由于铝铟合金不存在固溶体，所以铟是以弥散的形式分布在金属铝的晶界边缘的。用现有的生产设备生产出简单的铝铟合金，成分偏差大且偏析严重；要通过简单压力加工成型，有很大难度，容易产生开裂，起皮等质量问题，影响生产效率。本实用新型克服上述技术难点，提供一种生产铝铟合金的半连续浇铸设备，其生产出的合金丝可应用于高速轴承涂层，液晶板涂层，太阳能电池，核动力调节剂，光电池，晶体管，解决了合金的成分控制及均勻性等问题，压力加工成型，提高了生产效率。
发明内容本发明提供了一种生产铝铟合金的半连续浇铸装置，包括炉盖、炉体、中频线圈、 坩埚、中间包、结晶器、可开闭式密封门和牵引装置；其中，所述炉盖设置在炉体上方，所述中频线圈设置在所述炉体内侧壁上，所述坩埚设置在所述中频线圈内，所述中间包设置在所述中频线圈及所述坩埚的下方，所述中间包设置有通孔，所述结晶器与所述中间包的通孔相连通，所述可开闭式密封门设置在炉体底部外侧，所述牵引装置通过所述可开闭式密封门的开闭安装到所述结晶器的下端，所述牵引装置设置在所述可开闭式密封门的下方。本发明的半连续浇铸装置中，所述炉体侧壁上可设置有通风口。本发明的半连续浇铸装置中，所述结晶器中设置有内腔和水冷套，所述内腔的上端与所述中间包的通孔相连通，所述内腔的下端通过所述可开闭式密封门与所述牵引装置相安装；所述水冷套设置在所述内腔的外周，所述水冷套上设置有进水口和出水口。本发明的半连续浇铸装置中，所述牵引装置包括动力源、传动设备和引头；其中， 所述动力源与传动设备连接，所述引头设置在传动设备上。本发明提供了一种生产铝铟合金的半连续浇铸装置，其特征在于，包括炉盖、炉体、中频线圈、坩埚、中间包、结晶器、可开闭式密封门和牵引装置。其中，牵引装置包括动力源、传动设备和引头。本发明半连续浇铸装置的工作原理如下将原料加入坩埚中，对炉体抽真空并通过中频线圈送电进行熔化。熔化完毕后，准备浇铸前，向炉体内加入保护气体，打开可开闭式密封门，通过引头安装牵引装置，引头装入结晶器中。开始浇铸后，将坩埚内的金属液倒入中间包中，金属液进入结晶器的内腔中时打开冷却水，使结晶器的水冷套内充满流动的冷却水，使结晶器内腔中的金属液快速冷却结晶。同时，将牵引装置以一定速度向下拉，其中的动力源开动，通过传动设备拉动引头。引头将铸锭从结晶器中拉出，成型。成品进行后续加工。操作人员关闭可开闭式密封门，并向坩埚中加入原料，重新开始工作。本发明半连续浇铸装置能够方便地取出成品，并且不影响中频炉内的后续工作， 可以达成连续作业的良好效果，极大提高生产效率。本发明半连续浇铸装置使用了真空中频电炉，实现了真空熔炼一非真空半连续浇铸的技术。本发明半连续浇铸装置中所采用的半连续浇铸系统，主要由中间包、结晶器、牵引装置，三部分组成。浇铸时直接将熔炼完成的原料倒入中间包中，始终保持中间包的液面达到一定的平衡，由牵引装置进行拉铸，拉铸成锭再进行后续的进一步加工。
附图1本发明半连续浇铸装置的示意图。附图2本发明半连续浇铸装置的结晶器的结构示意图。附图3本发明半连续浇铸装置中牵引装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不以此来限制本实用新型的保护范围。实施例1一种合成铝铟合金的半连续浇铸装置，如图1所示，包括炉盖10、炉体1、中频线圈 21、坩埚22、中间包3、结晶器4、可开闭式密封门5和牵引装置6。其中，炉盖10设置在炉体1上方，中频线圈21设置在炉体1内侧壁上，坩埚22设置在中频线圈21内，中间包3设置在中频线圈21和坩埚22的下方，结晶器4设置在中间包3的底部，中间包3和结晶器4互相连通，结晶器4通过可开闭式密封门5与牵引装置6 相安装，可开闭式密封门5设置在炉体1底部外侧，牵引装置6设置在可开闭式密封门5的下方。[0022]其中，中间包3设置有孔31。炉体1侧壁上设置有通风口 11，用来将炉体1抽成
真空状态。参考图2，结晶器4中设置有内腔41和水冷套42，内腔41的上端与中间包3的孔 31相连通，内腔41的下端通过可开闭式密封门5与牵引装置6相安装；水冷套42设置在内腔41的外周，水冷套上设置有进水口 43和出水口 44，图2中，进水口 43设置在内腔41 的上部，出水口 44设置在内腔41的下部，进水口 43和出水口 44分别设置在内腔41的相对侧。参考图3，牵引装置6包括动力源7、传动设备8和引头9 ；其中，动力源7与传动设备8连接，引头9设置在传动设备8上。引头9上的上端在可开闭式密封门5打开时，伸入结晶器4的内腔41中，从而将牵引装置6安装到炉体1的底部。在实际生产过程中，将原料加入坩埚22中，通过通风口 11对炉体1抽真空并通过中频线圈21送电进行熔化。全部熔化完毕以后，准备浇铸。浇铸前先打开可开闭式密封门5，破坏炉体1内的真空状态，牵引装置6上的引头 9伸入结晶器4的内腔41中，将牵引装置6安装到炉体1的底部。准备完毕后开始浇铸， 直接将坩埚22中的金属液倒入中间包3中，金属液开始进入结晶器4的内腔41中，打开冷却水，让结晶器4的水冷套42内充满冷却水，并且水从进水口 43进入水冷套42，在从出水口 44流出，水不断流动，把热量不断带走，以达到快速冷却金属液使之结晶的目的。同时， 下部的牵引装置6开始运动，直接连铸成型。成型完成后，可在炉体1外直接取出铸锭。将取出的铸锭直接放在热处理炉中进行温度彡550°C、保温时间彡1小时的热处理。热处理完毕以后，再通过轧机对铸锭进行轧制，将铸锭轧成细条以后再在拉丝机上拉制成型，拉制时应严格控制加工的变形总量。将铸锭拉制成要求尺寸以后，对其表面进行修整、清洗干净以后，包装铝铟合金成品、出厂。对采用本实用新型半连续浇铸装置制备得到新型铝铟合金进行成分分析，其中铝含量为92-95%，铟含量为2-5%，稀土铈含量很低在0. 01%以下。对采用本实用新型半连续浇铸装置合成的铝铟合金进行金相组织检测，检测得到黑色点状组织为铟在铝之中弥散分布的情况，其余组织为铝的金相组织。综上所述，采用本实用新型半连续浇铸装置所生产出的铝铟合金，成分均勻稳定、 使用性能良好，生产工艺合理，生产效率高。
权利要求1.一种生产铝铟合金的半连续浇铸装置，其特征在于，包括炉盖、炉体、中频线圈、坩埚、中间包、结晶器、可开闭式密封门和牵引装置；其中，所述炉盖设置在炉体上方，所述中频线圈设置在所述炉体内侧壁上，所述坩埚设置在所述中频线圈内，所述中间包设置在所述中频线圈及所述坩埚的下方，所述中间包设置有通孔，所述结晶器与所述中间包的通孔相连通，所述可开闭式密封门设置在炉体底部外侧，所述牵引装置通过所述可开闭式密封门的开闭安装到所述结晶器的下端，所述牵引装置设置在所述可开闭式密封门的下方。
2.如权利要求1所述的半连续浇铸装置，其特征在于，所述炉体侧壁上设置有通风口。
3.如权利要求1所述的半连续浇铸装置，其特征在于，所述结晶器中设置有内腔和水冷套，所述内腔的上端与所述中间包的通孔相连通，所述内腔的下端通过所述可开闭式密封门与所述牵引装置相安装；所述水冷套设置在所述内腔的外周，所述水冷套上设置有进水口和出水口。
4.如权利要求1所述的半连续浇铸装置，其特征在于，所述牵引装置包括动力源、传动设备和引头；其中，所述动力源与传动设备连接，所述引头设置在传动设备上。
专利摘要本实用新型提供了一种生产铝铟合金的半连续浇铸装置，包括炉盖、炉体、中频线圈、坩埚、中间包、结晶器、可开闭式密封门和牵引装置；其中，所述炉盖设置在炉体上方，所述中频线圈设置在所述炉体内侧壁上，所述坩埚设置在所述中频线圈内，所述中间包设置在所述中频线圈及所述坩埚的下方，所述中间包设置有通孔，所述结晶器与所述中间包的通孔相连通，所述可开闭式密封门设置在炉体底部外侧，所述牵引装置通过所述可开闭式密封门的开闭安装到所述结晶器的下端，所述牵引装置设置在所述可开闭式密封门的下方。采用本实用新型的半连续浇铸装置实现连续作业，极大地提高了生产效率，所合成的铝铟合金不仅成分均匀稳定、而且使用性能良好。
文档编号C22C1/02GK201940560SQ20112005810
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者李裕江 申请人:上海宇擎稀贵金属材料有限公司