立式全自动连续生产的真空熔炼炉的制作方法

本实用新型涉及熔炼炉技术领域，特别涉及一种立式全自动连续生产真空熔炼炉。

背景技术：

目前传统的真空熔炼设备只有一个炉室，其加热、坩埚、模具全部放在炉室内。以传统的无氧铜炉为例，它在使用时的操作步骤为：先把所用的铜原料放入坩埚内，盖上炉门，启动真空泵对炉室进行抽空，当抽到所需真空度时开始对加热器通电加热，使铜料完全熔化后保持一段精炼时间，待真空再次达到要求的真空度时浇注，停止加热等到温度下降至200℃以下方可开炉取料。在具体的操作当中由于刚浇注完毕后炉室内温度高达1000℃以上，要等到温度下降至200℃以下方可开炉取料，该炉内热量必须让冷却液全部带走，能源浪费非常严重，且生产效率非常低。

另一方面，在很多金属铸造企业，为提高生产效率，减低生产成本，急需要甚至有些工艺必须连续进行浇铸。这就需要金属液体是连续供应的，因此开发一种连续生产的熔炼炉变得尤为重要。

技术实现要素：

为解决以上问题，本实用新型提供了立式全自动连续生产的真空熔炼炉，包括炉体，所述炉体通过设置于其内的加强法兰并采用真空密封将炉体分隔成上真空炉室及下真空炉室；还包括设置于每个炉室内的坩埚，位于炉室上部的炉盖，位于炉室下端的立柱，固定炉室的立架梯，控制熔炼炉的PLC；所述炉盖通过液压气缸连接于立架梯上，所述立架梯的顶端设置有机械臂，所述机械臂的下端垂直设置有钢爪；所述炉体包括位于最外层的冷却层，位于冷却层内部的保温层，位于炉体顶端的密封法兰，位于炉体下端的出液管；所述坩埚位于保温层内，包括位于上真空炉室的上异形坩埚和位于下真空炉室的下异形坩埚，所述上异形坩埚下端设置有放液开关，所述坩埚的外圆周上设置有加热装置。

所述上真空炉室的真空度低于下真空炉室的真空度，低真空的上真空炉室为熔融真空室和高真空的下真空炉室为精炼真空室，所述炉体中间的加强法兰内部有冷却水道并通过其内部L型高温密封条与上异形坩埚底部的圆盘形成上下真空室的隔断密封。

所述放液开关包括圆锥形密封堵头及位于堵头下端的挺杆，所述挺杆上设置有防溅装置，所述防溅装置包括防溅筒，位于防溅筒内部的挺杆，位于防溅筒外部的拨叉耳，所述拨叉耳与拨叉相连接，拨叉通过炉体外的拨叉电磁阀控制。

所述炉体通过环形圆套固定于立柱梯上，所述炉体外设置有对应于每个炉室的观察窗，还设置有与每个炉室相连通的抽气孔，所述抽气孔上安装有真空规管，在真空规管右端设置有真空电磁阀。

所述密封法兰上带有凹槽，所述凹槽中设置有第一密封圈，所述炉盖上设置有与密封法兰相吻合的T型突缘；所述T型突缘中间设置有圆盘形第一反射板，所述第一反射板通过螺钉固定于炉盖上，所述炉盖内填充有隔热材料，所述炉盖不用螺丝密封而利用连接于固定于立柱梯上的两个液压气缸自动开合。所述液压气缸的控制开关受真空电磁阀控制。

所述上下两个异形坩埚上沿的高度均低于抽气孔下端的高度，在两个坩埚的连接处安装第二反射板，在第二反射板上预留有观察窗口及抽气口；所述出液管处设置有出液电磁阀；所述PLC连接拨叉电磁阀、真空电磁阀、机械臂、出液电磁阀、液压气缸电磁阀、真空电磁放气阀、电加热控制阀及真空机组控制系统等，所述的加热装置包括电感应加热及电阻加热，根据不同熔炼材料选择安装不同的加热装置；所述坩埚的材质应根据不同的熔炼温度进行选择，如金属坩埚，石墨坩埚，氧化铝坩埚，碳化硅坩埚等。

本实用新型的有益效果：1、本实用新型根据熔炼不同阶段所需真空度和温度不同把炉体分为不同炉室能够成倍减少熔炼时间，真正意义上实现了熔炼的连续性，并大幅降低了炉体的成本，同时高温高真空的下真空室永远处于密闭状态，低温低真空的上真空室采用自动开盖自动装料散热时间很短所以大幅降低能源消耗。2、本实用新型采用PLC自动控制炉盖开合、自动装料，自动控制真空机组的预抽、停机、放气与加热温度的配合，根据设定的温度和真空度自动控制上下坩埚内金属液体的浇注，真正实现了炉体的全自动化，减少工人劳动量，将进一步降低生产成本。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

图2：图1中16放大结构示意图；

其中：1为炉体，2为上真空炉室，3为下真空炉室，4为上异形坩埚，5为炉盖，6为立柱，7为立架梯，8为PLC，9为液压气缸，10为机械臂，11为钢爪，12为冷却层，13为保温层，14为密封法兰，15为出液管，16为放液开关，17为加热装置，18为堵头，19为挺杆，20为防溅装置，21为防溅筒，22为拨杆，23为拨叉耳，24为环形圆套，25为观察窗，26为抽气孔，27为真空规管，28为真空电磁阀，29为凹槽，30为L型真空密封圈，31为T型突缘，32为加强法兰，33为高温真空密封圈，34为第一反射板，35为螺钉，36为出液电磁阀，37为下异形坩埚，38为第二反射板。

具体实施方式

本实用新型以两个炉室为具体实施例对本专利进行说明，但绝不仅限于两个炉室。

如图1所示，本实用新型提供了立式全自动连续生产的真空熔炼炉，包括炉体1，所述炉体1通过设置于其内的加强法兰32并采用真空密封将炉体分隔成上真空炉室2及下真空炉室3；包括位于上真空炉室2的上异形坩埚4和位于下真空炉室3的下异形坩埚37，位于炉室上部的炉盖5，位于炉室下端的三根立柱6，固定炉室的立架梯7，控制熔炼炉的PLC 8；所述炉盖5通过两个液压气缸9连接于立架梯7上，所述立架梯7的顶端设置有机械臂10，所述机械臂10的下端垂直设置有钢爪11；所述炉体1包括位于最外层的冷却层12，位于冷却层12内部的保温层13，位于炉体1顶端的密封法兰14，位于炉体1下端的出液管15；所述上异形坩埚4及下异形坩埚37位于保温层13内，保温层13根据不同温度采用不同保温材料制成，将坩埚先置于炉室内，再往里添加保温材料，所述上异形坩埚4下端设置有放液开关16，所述坩埚4的外圆周上设置有加热装置17。

所述放液开关16包括圆锥形堵头18及位于堵头18下端的挺杆19，所述挺杆19上设置有防溅装置20，所述防溅装置20包括防溅筒21，位于防溅筒21内部的拨杆22，位于防溅筒21外部的拨叉耳23，所述拨叉耳23与拨叉相连接，拨叉通过拨叉电磁阀控制。

所述上真空炉室2的真空度低于下真空炉室3的真空度，低真空的上真空炉室2为熔融真空室和高真空的下真空炉室3为精炼真空室。

所述炉体1通过环形圆套24固定于立柱梯7上，所述炉体1外设置有对应于每个炉室的观察窗25，还设置有与每个炉室相连通的抽气孔26，所述抽气孔26上安装有真空规管27，在真空规管27右端设置有真空电磁阀28。

所述密封法兰14上带有凹槽29，所述凹槽29中设置有第一密封圈30，所述第一密封圈30的横截面为L型，所述炉盖5上设置有与密封法兰14相吻合的T型突缘31；所述炉体1的加强法兰32内含冷却水道经L型高温真空密封圈33与上异形坩埚4底部的圆盘形成上下真空室的密封。

所述封盖法兰31中间设置有圆盘形第一反射板34，所述第一反射板34通过带陶瓷螺帽的螺钉35固定于炉盖5上，所述炉盖5内填充有保温材料。

具体的，所述上异形坩埚4与下异型坩埚37的上沿的高度低于抽气孔26下端的高度，在两个坩埚的连接处安装第二反射板38，在第二反射板38上预留有观察窗口及抽气口；所述出液管15处设置有出液电磁阀36；所述PLC 8连接拨叉电磁阀、真空电磁阀28、机械臂10、出液电磁阀36、液压气缸9，所述的加热装置17包括电感应加热及电热丝加热，根据不同熔炼材料选择安装不同的加热装置；所述坩埚的材质同样根据不同的熔炼温度进行选择，可以为金属、氧化铝、石墨、碳化硅等材质。

同的加热装置；所述坩埚的材质同样根据不同的熔炼温度进行选择，可以为金属、氧化铝、石墨、碳化硅等材质。

本实用新型工作原理：首先PLC控制液压气缸打开炉盖，然后PLC控制机械臂将熔炼材料加入炉体第一坩埚内，PLC控制液压气缸关闭炉盖，通过密封法兰与T型突缘的结合，并通过液压气缸上的液压杆的向下压力达到炉盖的密封作用，同时打开上下真空室的真空阀，开始预抽真空，当真空度达到预先设定值时，打开上加热装置开始加热；待上真空室温度和真空度均达到预设值时加热关闭，触发放液开关打开，待液体放到下异形坩埚下限时放液开关及上真空室电磁阀关闭，上真空室放气阀打开，当上真空室气压达到常压时，炉盖开到位后触发自动加料机构装料并关闭放气阀，达到设定装料量后炉盖自动关闭，上真空室真空电磁阀打开重复如上过程，待下真空室温度和真空度均达到精炼设定值时出液电磁阀打开放液，上真空室熔液又一次流入下异形坩埚继续精炼；上异形坩埚继续重复放气加料抽气熔化工艺，进行连续生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。