本实用新型属于钛合金生产设备领域,具体涉及一种真空自耗电极电弧凝壳炉。
背景技术:
真空自耗电极电弧凝壳炉,它是在真空电弧炉的基础上,克服真空电弧重熔炉不能铸造的缺点及感应炉耐火材料坩埚对活性金属玷污的弊病,集两者优点于一炉,它利用真空自耗炉的熔炼条件.采用浅底水冷坩埚,控制冷却水量使被熔炼金属在坩埚壁内形成一薄层“凝壳”,使被熔炼金属液和坩埚隔离,这就避免了坩埚对活性金属液的玷污,而且可以形成很大熔池,并浇铸异形铸件。
真空凝壳炉熔炼时,电弧熔化自耗电极形成液体金属,聚集在水冷铜坩埚内。为了尽快地获得大量熔融金属,需使用较高的熔炼功率,但输入电流大小和引起金属熔池过热程度,应不造成坩埚壁上凝壳熔化为原则。当用自耗电极熔炼达到所需液态金属量时,断开电源,并迅速倾转坩埚将液态金属注入铸型。为了调整液态金属温度,将所需量的金属制成自耗电极,在后端焊一钨棒作非自耗电极,待自耗电极熔化完毕,用钨极加热熔池提高液体金属温度。
当前的真空自耗电弧凝壳炉在供电方式上通过坩埚水套两侧倾翻轴供电或者通过坩埚水套倾翻轴一侧供电,能够实现“凝壳”浇铸,但由于缺乏适用的搅拌装置,无法进一步提高质量,同时,由于大型设备密集,伴随有很大的机器噪音,需要合理优化设备数量和降噪。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种结构新颖、功能实用的真空自耗电极电弧凝壳炉。
本实用新型所提供的技术方案是:一种真空自耗电极电弧凝壳炉,包括基台和设置在所述基台上的炉本体、控制箱以及抽真空机构,所述炉本体内还设置有炉室,在所述炉室内设置有水冷铜坩埚,所述水冷铜坩埚连接有坩埚翻转机构,所述水冷铜坩埚通过水冷管路连接冷却水循环机构;在所述水冷铜坩埚的正下方设置有离心浇铸机构,在所述水冷铜坩埚和所述离心浇铸机构之间还设置有可伸缩的电磁搅拌机构;在所述炉本体上端还设置有电极调节机构,所述电极调节机构包括电极杆升降部、连接控制所述电极杆升降部垂直上下运动的升降机构以及连接控制所述电极杆升降部水平移动的平移机构,所述电极杆升降部连接有电极杆,所述电极杆通过电极夹头连接自耗电极,所述自耗电极位于所述水冷铜坩埚的上方并与所述水冷铜坩埚的中轴延长线相对齐;在所述控制箱设置有供电电源和PLC控制器,所述水冷铜坩埚和自耗电极分别连接所述供电电源的正极和负极;所述抽真空机构包括真空泵组、真空管路和真空表,所述真空泵组通过所述真空管路连接所述炉室,在所述真空管路上设置所述真空表。
作为本实用新型的一种改进,所述炉室为卧式圆筒形,在所述炉室的一端设置有炉门,所述电磁搅拌机构设置在所述炉室内远离所述炉门的一端并通过连接液压缸实现在所述水冷铜坩埚下方平面伸缩。
作为本实用新型的一种改进,所述电磁搅拌机构的工作截面为半包围所述水冷铜坩埚的“凹”字形结构。
作为本实用新型的一种改进,在所述炉室内还设置有电弧监测机构。
作为本实用新型的一种改进,所述电弧监测机构为高清三防摄像头,在所述控制箱上还设置有显示屏,所述高清三防摄像头的信号输出线连接所述显示屏的信号输入端。
作为本实用新型的一种改进,所述冷却水循环机构为设置在所述基台内的双温双控水冷机,所述抽真空机构的冷却水也通过管路连接所述冷却水循环机构。
作为本实用新型的一种改进,在所述真空泵组下方的所述基台内还设置有横向降噪层,在所述横向降噪层与所述冷却水循环机构之间还设置有纵向降噪层。
作为本实用新型的一种改进,所述横向降噪层和纵向降噪层均为橡胶缓冲层。
作为本实用新型的一种改进,所述平移机构和升降机构为由液压缸、气缸或者伺服电机驱动的相应自动化执行元件。
作为本实用新型的一种改进,在所述电极杆升降部的两侧还设置有升降导轨。
有益效果:
本实用新型结构新颖、功能实用,检查无误后开启抽真空机构将炉室抽真空,PLC控制电极杆升降部精确移动,通过自耗电极与水冷铜坩埚之间产生电弧熔化金属并形成“凝壳”避免杂质,可伸缩的“凹”字形电磁搅拌机构半包围水冷铜坩埚的下方进行有效地电磁搅拌,使熔融态金属组织更加均匀,再通过离心浇铸机构浇铸成型;
设置电弧监测机构能够有效监控电弧状态,生产过程中能够积极调整,确保质量;
设置双温双控的冷却水循环机构,能够节省能耗,减少设备数量的同时保证高效的冷却水循环;
在真空泵组下方的基台内设置横向降噪层能够降低大型真空泵组的机器噪音和震动;
在冷却水循环机构和横向降噪层之间设置纵向降噪层,能够减少大型真空泵组与冷却水循环机构之间产生的共振,起到进一步降噪的作用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型中炉壳的俯视结构示意图;
图中1为基台、11为纵向降噪层、12为横向降噪层,2为控制箱、21为显示屏,3为电极调节机构、31为电极杆升降部、32为升降导轨、33升降机构、34为平移机构,4为电极杆、41为电极夹头,5为自耗电极,6为炉本体、61为炉室、611为炉门、62为水冷铜坩埚、63为坩埚翻转机构、64为水冷管路、65为冷却水循环机构、66为电磁搅拌机构、67为电弧监测机构,7为抽真空机构、71为真空泵组、72为真空表、73为真空管路,8为离心浇铸机构。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。
如附图1和附图2所示,本实施例中的真空自耗电极电弧凝壳炉,包括基台1和设置在所述基台1上的炉本体6、控制箱2以及抽真空机构7,所述炉本体6内还设置有炉室61,在所述炉室61内设置有水冷铜坩埚62,所述水冷铜坩埚62连接有坩埚翻转机构63,所述水冷铜坩埚62通过水冷管路64连接冷却水循环机构65;在所述水冷铜坩埚62的正下方设置有离心浇铸机构8,在所述水冷铜坩埚62和所述离心浇铸机构8之间还设置有可伸缩的电磁搅拌机构66;在所述炉本体6上端还设置有电极调节机构3,所述电极调节机构3包括电极杆升降部31、连接控制所述电极杆升降部31垂直上下运动的升降机构33以及连接控制所述电极杆升降部31水平移动的平移机构34,所述电极杆升降部31连接有电极杆4,所述电极杆4通过电极夹头41连接自耗电极5,所述自耗电极5位于所述水冷铜坩埚62的上方并与所述水冷铜坩埚62的中轴延长线相对齐;在所述控制箱2设置有供电电源和PLC控制器,所述水冷铜坩埚62和自耗电极5分别连接所述供电电源的正极和负极;所述抽真空机构7包括真空泵组71、真空管路73和真空表72,所述真空泵组71通过所述真空管路73连接所述炉室61,在所述真空管路73上设置所述真空表72。
在本实施例中,所述水冷铜坩埚62、离心浇铸机构8以及抽真空机构7均采用现有装置,所述电磁搅拌机构66通过“凹”形外壳并分别安装三个现有的电磁搅拌器实现半包围所述水冷铜坩埚62的“凹”字形工作截面,所述平移机构34和升降机构33为由液压缸驱动的相应自动化执行元件;在所述电极杆升降部31的两侧还设置有升降导轨32;所述炉室61为卧式圆筒形,在所述炉室61的一端设置有炉门611,所述电磁搅拌机构66设置在所述炉室61内远离所述炉门611的一端并通过连接液压缸实现在所述水冷铜坩埚62下方平面伸缩;在所述炉室61内还设置有电弧监测机构67;所述电弧监测机构67为高清三防摄像头,在所述控制箱2上还设置有显示屏21,所述高清三防摄像头的信号输出线连接所述显示屏21的信号输入端;所述冷却水循环机构65为设置在所述基台1内的双温双控水冷机,所述抽真空机构7的冷却水也通过管路连接所述冷却水循环机构65;在所述真空泵组71下方的所述基台1内还设置有横向降噪层12,在所述横向降噪层12与所述冷却水循环机构65之间还设置有纵向降噪层11;所述横向降噪层12和纵向降噪层11均为橡胶缓冲层。
在使用过程中,检查无误后开启抽真空机构7将炉室61抽真空,PLC控制电极杆升降部31精确移动,通过自耗电极5与水冷铜坩埚62之间产生电弧熔化金属并形成“凝壳”避免杂质,可伸缩的“凹”字形电磁搅拌机构66半包围水冷铜坩埚62的下方进行有效地电磁搅拌,使熔融态金属组织更加均匀,再通过离心浇铸机构8浇铸成型。
本实用新型并不局限于上述具体实施方式,本领域技术人员还可据此做出多种变化,但任何与本实用新型等同或者类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。