本发明涉及真空冶炼和真空冶金成型技术领域，具体涉及高真空中频感应加热大容量熔炼垂直凝固连续铸造装置。
背景技术：
近年来，随着半导体集成电路、电力电子、音视频传输等领域的高速发展，对高温合金线体母材的性能要求越来越高。与之相适应，高温合金线体母材的铸造有着巨大的发展前景。
例如，公开号为cn102179493a的专利文献中公开了一种高温合金真空连铸装置，该装置的熔炼炉、中间包和结晶器均设置在真空炉内，高温合金的冶炼、浇铸和结晶成型均在真空状态下完成，实现了高温合金的连续铸造。但是，其设置在真空炉内的熔炼炉的加热效率一般，加热温度低，由于频率的高低选择不合适，无法对溶液形成有效的震荡，熔化后不能对溶液进行连续搅拌，从而影响合金的均匀性：另外，其在真空炉的侧边设置有拉坯机，该拉坯机通过滑动密封装置与结晶器相连，将从结晶器成型的铸坯通过滑动密封装置拉出，这种拉坯成型方式容易导致产品受自身重力影响而变形，影响其产品精度。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高真空中频感应加热熔炼垂直凝固连续铸造装置，该连续铸造装置解决了传统装置温度控制不精确，溶液震荡不足，缺乏有效搅拌，合金成分均匀性、一致性差，铸造效率低和产品精度低的缺陷。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
高真空中频感应加热熔炼垂直凝固连续铸造装置，包括真空熔炼室，以及设在真空熔炼室内的坩埚、中频感应加热器和搅拌装置，所述坩埚位于真空熔炼室的中间位置，所述中频感应加热器环绕于坩埚的四周，所述搅拌装置设在坩埚内；
所述真空熔炼室的下端依次连接有真空冷却室和滑动密封装置，所述真空冷却室内设有结晶器，所述结晶器为中空圆柱型结构，外围包裹有冷却系统，所述结晶器与坩埚相连，且结晶器的中空部分依次穿有引棒和引杆，所述引杆穿过冷却室下端滑动密封装置：
所述真空冷却室的下方设有同步牵引装置，所述同步牵引装置作用于引杆或铸棒的外壁。
进一步改进在于，所述坩埚采用高纯石墨材质结构，坩埚为中空圆柱型，且壁厚为10-15mm、内径为80mm-200mm、高度为160-400mm，坩埚中间设有圆形出液口，所述圆形出液口与结晶器通过圆形榫卯垂直连接。
进一步改进在于，所述中频感应加热器采用igbt(绝缘栅双极晶体管，insulated-gatebipolartransistor)变频电源，震荡频率范围为1k-8khz、功率范围30kw-200kw，所述中频感应加热器与坩埚之间留有30mm-100mm的间隙。
进一步改进在于，所述结晶器采用高纯石墨材质制成，且结晶器中空结构的内孔径为3-8mm、外径30mm、高度150mm，上部有圆形榫卯结构以便与坩埚底部圆形出液口形成垂直榫卯连接。
进一步改进在于，所述冷却系统为两块中空半环形铜柱，每块中空半环形铜柱均设有进水口和出水口，且两块半环形铜柱合并所形成的内孔与结晶器的外径及高度相同。
进一步改进在于，所述引棒为石墨材质，引棒的直径与结晶器中空结构的内径相同，且引棒上下两端均设有中空内丝，其上端中空内丝平于坩埚底面，其下端中空内丝与引杆螺纹相连。
进一步改进在于，所述同步牵引装置包括两组驱动轮，每组驱动轮有两个，每组中的两个驱动轮对立设在引杆的两侧，在每个驱动轮的轮面上设有凹槽。
本发明的有益效果是：采用中频感应加热的原理，非接触的方式对所要铸造的合金进行感应加热，加热温度和效率高，合金熔化后，中频频率所形成的震荡效果明显，加速合金的均匀化，加之采用连续搅拌，更加提高了溶液的均匀性；另外，采用结晶器与坩埚垂直连接的方式，使液体流出方向与重力方向一致，而里冷却凝固方向正好和重力方向相反，合理利用了重力作用将轻质杂质成分集中于铸棒尾部，将过重杂质成分集中于铸棒首部，方便在连铸结束后将杂质含量较高的晶棒两端截除，而中间均质溶液经过竖直结晶器凝固冷却，质地均匀一致，极大地提高了高温合金母材棒的连铸品质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1-真空熔炼室，2-坩埚，3-结晶器，4-中频感应加热器，5-冷却系统，6-搅拌装置，7-真空冷却室，8-引棒，9-引杆，10-同步牵引装置，11-滑动密封装置，12-中空内丝，13-圆形出液口。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，高真空中频感应加热熔炼垂直凝固连续铸造装置，其在高真空的状态下，进行高温合金的熔炼竖直凝固连铸成型作业。
其包括真空熔炼室1，以及设在真空熔炼室1内的坩埚2、中频感应加热器4和搅拌装置6，坩埚2位于真空熔炼室1的中间位置，中频感应加热器4环绕于坩埚2的四周，搅拌装置6设在坩埚2内。真空熔炼室1的下端依次连接有真空冷却室7和滑动密封装置11，真空冷却室7内设有结晶器3，结晶器3的外围包裹有冷却系统5，结晶器3与坩埚2通过榫卯垂直相连，结晶器3为中空(圆柱形内孔)圆柱型结构，且结晶器3的中空部分依次穿有引棒8和引杆9，引杆9穿过冷却室7下端滑动密封装置11。真空冷却室7的下方设有同步牵引装置10，同步牵引装置10与作用于引杆9的外壁，其既可密闭真空室，又可以穿过引杆、引棒和结晶的棒材。
其中，坩埚2采用高纯石墨材质结构，坩埚2为中空圆柱型，且壁厚为10-15mm、内径为80mm-200mm、高度为160-400mm，金属装容量在30-300kg(以金计)，坩埚2中间设有圆形出液口13，圆形出液口13与结晶器3通过圆形榫卯垂直连接。
其中，中频感应加热器4采用igbt变频电源，震荡频率范围为1k-8khz、功率范围30kw-200kw，中频感应加热器4与坩埚2之间留有30mm-100mm的间隙。
其中，结晶器3采用高纯石墨材质制成，且结晶器3中空结构的内孔径为3-8mm、外径30mm、高度150mm。
其中，冷却系统5为两块中空半环形铜柱，每块中空半环形铜柱均设有进水口和出水口(图中未示出)，以便连接外界冷却水进行水循环冷却，且两块半环形铜柱合并所形成的内孔与结晶器3的外径及高度相同，以便铜柱紧紧包裹结晶器3。
其中，引棒8为石墨材质，引棒8的直径与结晶器3中空结构的内径相同，正好可以穿过结晶器3的圆柱内孔，且引棒8上下两端均设有中空内丝12，其上端中空内丝12平于坩埚2底面，待冷却结晶时便与结晶的金属棒头形成螺纹连接，其下端中空内丝12与引杆9螺纹相连，便于牵引时拉拽。
其中，同步牵引装置10包括两组驱动轮，每组驱动轮有两个，每组中的两个驱动轮对立设在引杆9的两侧，在每个驱动轮的轮面上设有凹槽，以使两个相对驱动轮面的凹槽紧紧卡住引杆9和结晶的棒材。
本发明在具体实施过程中，待结晶的合金或金属材料放于坩埚2内，采用中频感应加热器4对合金进行感应加热熔炼，当熔液熔炼均匀后，引棒8上部的内丝孔已充满了熔液，当引棒沿结晶器垂直下移时，在冷却系统5的作用下凝固与引棒8形成螺纹连接，引棒8下端与引杆9螺纹连接，通过同步牵引装置10中的两组驱动轮牵引引杆9，进而带动引棒8继续下移，这时坩埚内的熔液沿垂直方向充满结晶器内孔，并随引杆8一起下移，在冷却系统5的作用下连续向上凝固，已凝固结晶好的金属棒材沿垂直方向被同步牵引装置10连续牵引拉出，从而形成连续铸造。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。