本实用新型属于金属熔炼技术领域，涉及一种带水冷系统的真空电弧凝壳炉。
背景技术：
在钛及钛合金金属熔炼过程中，由于钛性能很活跃，容易吸氢吸氧发生反应，从而影响性能，所以钛及钛合金金属在铸造和熔炼时都是真空状态。
现有的真空电弧凝壳炉在铸造和熔炼时，水冷系统不足，电极产生的电弧过热，温度过高容易发生不安全事故。同时，在往坩埚中加料时，容易因物料与坩埚过远，造成物料在坩埚面内喷溅影响电弧的稳定。
技术实现要素：
为了达到上述目的，本实用新型提供一种带水冷系统的真空电弧凝壳炉，解决了熔炼时水冷系统不足容易发生不安全事故的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，带水冷系统的真空电弧凝壳炉，包括炉体，所述炉体内包括上下独立的电极室和坩埚室，所述电极室一侧分别外接有第一抽真空装置和第一进气装置，所述电极室内竖直设置有电极杆，所述电极杆顶端连接有夹持装置，所述夹持装置上方连接有伸缩装置，所述伸缩装置顶端外延至炉体外；所述坩埚室一侧分别外接有第二抽真空装置和第二进气装置，所述坩埚室内壁设置有一层循环冷却夹层，所述循环冷却夹层一侧外接有循环管，所述电极杆底端穿过电极室伸入至坩埚室内，所述电极杆下方设置有坩埚，所述坩埚下部两侧均连接有水平的冷水轴，两个所述冷水轴外延至炉体外且末端均连接有冷水进出控制装置，所述坩埚室一侧外接有加料输送管，所述加料输送管一端与坩埚底部连接另一端外接有加料控制器。
本实用新型的特征还在于，
进一步地，所述坩埚室底部设置有水平的离心盘，所述离心盘底部外接有传动装置，所述离心盘上方为铸型，所述铸型与其上方的坩埚位置相对应。
进一步地，所述坩埚侧壁从外到内分别为第二侧壁冷水管路和第一侧壁冷水管路，所述第二侧壁冷水管路和第一侧壁冷水管路顶端连通，两侧的所述第一侧壁冷水管路通过坩埚底部的第一底部冷水管路连通，两侧的所述第二侧壁冷水管路底端分别与冷水轴连通，两侧的所述冷水轴之间通过第二底部冷水管路连通。
进一步地，所述坩埚底部中心处连接有竖直的金属熔液导出管，所述金属熔液导出管一侧与加料输送管一端连接，所述加料输送管上靠近金属熔液导出管处设置有第二电动阀，所述金属熔液导出管一侧设置有第一电动阀，所述第一电动阀与第二电动阀均与加料控制器控制连接。
进一步地，所述伸缩装置顶端为竖直的活塞杆，所述活塞杆顶端与气动缸连接，所述气动缸一侧通过固定装置固定在炉体的顶部外。
进一步地，所述炉体侧面开有用于炉门，所述炉门上设置有观察窗。
进一步地，所述循环管内设置有高压冷风管，所述高压冷风管绕循环冷却夹层一圈且高压冷风管两端均从循环管伸出。
本实用新型的有益效果是，
循环冷却夹层里面设置循环管和高压冷风管，通过高压冷风和冷却水对坩埚室进行冷却降温，避免电极杆温度过高造成不安全事故；
坩埚侧壁和底部分别设置了第一侧壁冷水管路、第二侧壁冷水管路、第一底部冷水管路、第二底部冷水管路，通过循环冷却水对坩埚的内壁和底部进行冷却，防止坩埚与电极杆熔炼反应时温度过高，避免造成坩埚裂开；
电极杆通过气动缸和活塞杆带动进行上行或下行，使得电极杆充分与坩埚反应，同时根据电极杆的反应结果，可通过夹持装置进行更换；
坩埚底部通过加料输送管进行送料，避免了从坩埚顶部加料，容易造成金属干料与金属熔液液面接触造成费减，导致坩埚侧壁和电极杆的损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型真空电弧凝壳炉的结构示意图。
图2是本实用新型真空电弧凝壳炉的坩埚结构示意图。
图3是本实用新型真空电弧凝壳炉的循环冷却夹层结构示意图。
图中，1.炉体，2.循环冷却夹层，3.电极杆，4.坩埚，5.铸型，6.离心盘，7.传动装置，8.加料输送管；
11.电极室，12.坩埚室，111.第一抽真空装置，112.第一进气装置，121.第二抽真空装置，122.第二进气装置；
21.循环管，22.冷水轴，23.冷水进出控制装置，24.高压冷风管；
31.夹持装置，32.伸缩装置，33.活塞杆，34.气动缸，35.固定装置；
41.第一侧壁冷水管路，42.第二侧壁冷水管路，43.第一底部冷水管路，44.第二底部冷水管路；
81.加料控制器，82.金属熔液导出管，83.第一电动阀，84.第二电动阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实数据处理电路用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型带水冷系统的真空电弧凝壳炉，如图1-图3所示，包括炉体1，所述炉体1内包括上下独立的电极室11和坩埚室12，所述电极室11一侧分别外接有第一抽真空装置111和第一进气装置112，所述电极室11内竖直设置有电极杆3，所述电极杆3顶端连接有夹持装置31，所述夹持装置31上方连接有伸缩装置32，所述伸缩装置32顶端外延至炉体1外；所述坩埚室12一侧分别外接有第二抽真空装置121和第二进气装置122，所述坩埚室12内壁设置有一层循环冷却夹层2，所述循环冷却夹层2一侧外接有循环管21，所述电极杆3底端穿过电极室11伸入至坩埚室12内，所述电极杆3下方设置有坩埚4，所述坩埚4下部两侧均连接有水平的冷水轴22，两个所述冷水轴22外延至炉体1外且末端均连接有冷水进出控制装置23，所述坩埚室12一侧外接有加料输送管8，所述加料输送管8一端与坩埚4底部连接另一端外接有加料控制器81。
所述坩埚室12底部设置有水平的离心盘6，所述离心盘6底部外接有传动装置7，所述离心盘6上方为铸型5，所述铸型5与其上方的坩埚4位置相对应。
坩埚4侧壁从外到内分别为第二侧壁冷水管路42和第一侧壁冷水管路41，所述第二侧壁冷水管路42和第一侧壁冷水管路41顶端连通，两侧的所述第一侧壁冷水管路41通过坩埚4底部的第一底部冷水管路43连通，两侧的所述第二侧壁冷水管路42底端分别与冷水轴22连通，两侧的所述冷水轴22之间通过第二底部冷水管路44连通。
坩埚4底部中心处连接有竖直的金属熔液导出管82，所述金属熔液导出管82一侧与加料输送管8一端连接，所述加料输送管8上靠近金属熔液导出管82处设置有第二电动阀84，所述金属熔液导出管82一侧设置有第一电动阀83，所述第一电动阀83与第二电动阀84均与加料控制器81控制连接。
所述装置32顶端为竖直的活塞杆33，所述活塞杆33顶端与气动缸34连接，所述气动缸34一侧通过固定装置35固定在炉体1的顶部外。
所述炉体1侧面开有用于炉门，所述炉门上设置有观察窗。
所述循环管21内设置有高压冷风管24，所述高压冷风管24绕循环冷却夹层2一圈且高压冷风管24两端均从循环管21伸出。
本实用新型的真空电弧凝壳炉，开始熔炼时，第二抽真空装置121和第一抽真空装置111分别对坩埚室12和电极室11抽真空。通过加料控制器81，控制第二电动阀84打开，此时第一电动阀83关闭，钛金属混料通过加料输送管8进入坩埚4内。同时气动缸34带动活塞杆33向下运动，从而通过伸缩装置32下方的夹持装置31，带动电极杆3向下运动，直至伸入坩埚4内。
电极杆3作为自耗电极的负极，盛接金属液的水坩埚4作为正极，两者均置于真空环境内。当给电极杆3供给直流电时，电极杆3并与坩埚4底部的起弧料触发起弧。随着电流的增大并达到设定值时，电极杆3末端迅速熔化，同时电极随之下降。熔化至确认量时为止。当坩埚4内金属料熔化至确定量时，立即切断电极杆3的熔炼电源，气动缸34带动电极杆3迅速提升，远离坩埚4。
坩埚4的侧壁设置有第一侧壁冷水管路41和第二侧壁冷水管路42，冷水通过冷水进出控制装置23的控制，进入冷水轴22内，其中一路的冷水从一侧的冷水轴22依次进入第二侧壁冷水管路42和第一侧壁冷水管路41内，再通过第一底部冷水管路43依次进入另一侧的第一侧壁冷水管路41和第二侧壁冷水管路42内；同时另一路的冷水通过第二底部冷水管路44进入到另一侧的冷水轴22内，由此完成了坩埚4的冷却降温。
坩埚4内金属熔液熔炼完成后，打开第一电动阀83，关闭第二电动阀84，金属熔液通过金属熔液导出管82进入坩埚4下方正对的铸型5，铸型5放置于离心盘6上，随着传动装置7的旋转运动，金属熔液均匀的进入铸型内，完成熔铸过程。
循环冷却夹层2内通过循环管21饶有高压冷风管24，高压冷风管24一端通过高压风机向内输送冷风，绕循环冷却夹层2一周后由高压冷风管24另一端送出。高压冷风管24与循环管21之间为冷却水，冷却水进入循环冷却夹层2对坩埚室12进行降温，避免电极杆3温度过高时造成不安全事故。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。