一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉的制作方法

本实用新型涉及冷坩埚电磁连铸技术领域中的一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉。

背景技术：

目前，美国bmi研究所的g.h.schippereit等人1961年发现，电磁场可进入有缝的铜坩埚，对坩埚中的炉料进行加热。之后，美国、德国、法国、前苏联等国开始研究冷坩埚感应熔炼技术。1990年第六届国际钢铁会议后，特别是近年来，冷坩埚感应熔炼技术得到了更加迅速的发展，其主要研究进展包括：（1）设备规模增大到了接近生产要求的水平；（2）除活泼金属和合金外，冷坩埚感应熔炼技术应用到了更加广泛的材料领域，如超合金和金属间化合物、高纯溅射靶材、难熔金属和合金、氧化物陶瓷和宝石、放射性材料、多晶硅等；（3）该技术逐渐与其它现代材料技术结合，发展了冷坩埚电磁连铸技术、冷坩埚定向凝固技术、用冷坩埚作为辅助装置的喷雾沉积技术和激冷技术等。

在设备构成方面，其由真空系统，冷坩埚，供电系统三大部分组成。其中冷坩埚及供电系统（感应电源）是技术的核心所在。冷坩埚需要采用分瓣式，每瓣由带有独立水冷系统的紫铜制造，坩埚内腔形状决定了所熔化物料的悬浮效果，特殊的水路设计防止在超高温下坩埚的损毁，适宜的壁厚最小化吸收电源功率，并确保使用安全；电源适当的频率决定了物料的悬浮效果及熔化效率，并确保真空下安全熔炼。

由于该种设备可以熔炼高纯、高熔点、怕氧化、怕污染、成份难以均匀的高品质合金而被广泛应用，但是，随着熔炼合金种类的增加，很多难熔合金在熔化的过程中会产生一些问题：

（1）本身元素熔化温差过大成份不均匀，很多合金中元素熔化温度差别非常大，导致低熔点元素熔化以后高熔点元素很难熔化，导致合金成份不均匀。

（2）熔化后形成低温相，影响后续其它元素熔化，导致合金成份不均匀。（3）本身元素密度差别过大导致熔化后成份不均匀。

由于很难保证熔化后合金成份的均匀性，所以，目前采用的方法是多次熔化，熔化后合金锭上下颠倒后再次熔化等方式，这就导致熔炼一炉合金需要反复熔炼多次，并且，还会破真空进行合金锭的上下颠倒，多次熔炼会影响一些合金元素，还浪费时间，多次破真空还会污染合金。因此，研制开发一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉一直是急待解决的新课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，该实用新型采用悬浮熔炼以及熔炼工艺，一次熔炼解决所有熔炼合金成份不均匀问题，包括上面采用无坩埚形式，熔化特定棒料，一边熔化液滴一边滴入下部坩埚熔化的金属液中，使得合金在液体状态下充分混合，保证合金成份均匀，该实用新型难熔合金熔炼成份均匀，降低生产成本，提高生产效率，提高坩埚使用寿命，方便后期维护和更换。

本实用新型的目的是这样实现的：一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，包括夹持升降装置、合金锭、上部熔炼线圈、坩埚、真空室、炉盖、炉座，在炉座上设置真空室，在真空室内下部设置坩埚，在真空室内上部设置夹持升降装置、合金锭、上部熔炼线圈，上部熔炼线圈缠腰在合金锭上，在合金锭上部设置夹持升降装置，在真空室顶部设置炉盖。

本实用新型的要点在于它的结构。其工作原理是，采用一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，真空室抽真空完成后，坩埚首先熔炼合金，当合金充分熔化以后，夹持升降装置通过夹持升降装置夹持合金锭缓慢下降到上部熔炼线圈中的熔炼位置，进行熔化，熔化后的合金滴入坩埚中，合金锭边熔化边通过夹持升降装置缓慢下降，直到全部熔炼完成，这样所有合金液态下充分混合，达到了合金成份均匀的目的。采用悬浮熔炼炉的结构特殊设计的熔炼形式，在实现悬浮熔炼炉功能的前提下，保证难熔合金熔炼后合金成份的均匀性：难熔合金熔炼成份均匀；降低生产成本；提高加工效率，提高坩埚使用寿命；方便后期维护和更换；在保证悬浮熔炼炉悬浮效果的基础上，通过采用难熔材料分别熔化，熔化后充分混合的方式使难熔合金成份均匀，降低了设备功率损耗，提高生产效率，增加了企业的经济效益。

一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉与现有技术相比，具有结构简单紧凑、节省时间、方便实用，难熔合金熔炼成份均匀；降低生产成本，提高生产效率，提高坩埚使用寿命，方便后期维护和更换等优点，将广泛地应用于冷坩埚电磁连铸技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，包括夹持升降装置1、合金锭2、上部熔炼线圈3、坩埚4、真空室5、炉盖6、炉座7，在炉座7上设置真空室5，在真空室5内下部设置坩埚4，在真空室5内上部设置夹持升降装置1、合金锭2、上部熔炼线圈3，上部熔炼线圈3缠腰在合金锭2上，在合金锭2上部设置夹持升降装置1，在真空室4顶部设置炉盖5。

所述的一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉的工作原理是，采用一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，真空室5抽真空完成后，坩埚4首先熔炼合金，当合金充分熔化以后，夹持升降装置1通过夹持升降装置1夹持合金锭2缓慢下降到上部熔炼线圈3中的熔炼位置，进行熔化，熔化后的合金滴入坩埚4中，合金锭2边熔化边通过夹持升降装置1缓慢下降，直到全部熔炼完成，这样所有合金液态下充分混合，达到了合金成份均匀的目的。采用悬浮熔炼炉的结构特殊设计的熔炼形式，在实现悬浮熔炼炉功能的前提下，保证难熔合金熔炼后合金成份的均匀性：难熔合金熔炼成份均匀；降低生产成本；提高加工效率，提高坩埚使用寿命；方便后期维护和更换；在保证悬浮熔炼炉悬浮效果的基础上，通过采用难熔材料分别熔化，熔化后充分混合的方式使难熔合金成份均匀，降低了设备功率损耗，提高生产效率，增加了企业的经济效益。

技术特征：

1.一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，包括夹持升降装置、合金锭、上部熔炼线圈、坩埚、真空室、炉盖、炉座，其特征在于：在炉座上设置真空室，在真空室内下部设置坩埚，在真空室内上部设置夹持升降装置、合金锭、上部熔炼线圈，上部熔炼线圈缠腰在合金锭上，在合金锭上部设置夹持升降装置，在真空室顶部设置炉盖。

技术总结
一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，在炉座上设置真空室，在真空室内下部设置坩埚，在真空室内上部设置夹持升降装置、合金锭、上部熔炼线圈，上部熔炼线圈缠腰在合金锭上，在合金锭上部设置夹持升降装置，在真空室顶部设置炉盖。采用一种带夹持升降装置的多功能悬浮熔炼炉，夹持升降装置通过夹持升降装置夹持合金锭缓慢下降到上部熔炼线圈中的熔炼位置进行熔化，熔化后的合金滴入坩埚中，合金锭边熔化边通过夹持升降装置缓慢下降，直到全部熔炼完成。该实用新型结构简单紧凑、节省时间、方便实用，难熔合金熔炼成份均匀；降低生产成本，提高生产效率，提高坩埚使用寿命，方便后期维护和更换，应用于冷坩埚电磁连铸技术领域中。

技术研发人员：何永亮;张福利;严增男;张鹏程;刘新峰;李万青
受保护的技术使用者：沈阳铸造研究所有限公司
技术研发日：2019.10.21
技术公布日：2020.08.04