真空凝壳炉炉翘起弧装置的制作方法

文档序号:32095140发布日期:2022-11-08 21:17阅读:189来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统真空凝壳炉中电极直接作用于坩埚内壁导致凹坑和击穿的问题,提出在坩埚与电极间设置炉翘结构。通过炉翘的缺口连通间隙,使电极放电被炉翘遮挡,减少对坩埚的直接冲击;同时电极可移动设计避免金属液接触,影响电极融化过程。
关键词:炉翘保护,电极移动

1.本实用新型属于铸造设备技术领域,具体涉及真空凝壳炉炉翘起弧装置。


背景技术:

2.真空凝壳炉炉翘起弧装置通常应用于高端设备铸造过程将电极融化成金属液的工序中。
3.目前,现有的真空凝壳炉炉翘起弧装置通常使用坩埚作为金属液载体,为了提高坩埚的使用寿命,通过改变坩埚的材质,以此来延长坩埚的使用寿命。例如,使用铜质的坩埚等,但是,上述手段属于被动防护手段,随着坩埚使用次数以及时长的增加,在坩埚的底部容易形成凹坑,更有甚者,会将坩埚的底部击穿,因此,现有的通过使用不同材质的坩埚延长其使用寿命的方法,依旧无法有效的解决坩埚的底部容易形成凹坑的问题。


技术实现要素:

4.本实用新型提供了真空凝壳炉炉翘起弧装置,用以解决现有技术中现有的通过使用不同材质的坩埚延长其使用寿命的方法,依旧无法有效的解决坩埚的底部容易形成凹坑的问题。
5.为解决上述技术问题,本实用新型实施例所公开的真空凝壳炉炉翘起弧装置,包括:
6.坩埚;
7.炉翘,位于所述坩埚内,且与所述坩埚之间存在间隙,在所述炉翘的底面上开设有缺口,所述炉翘通过所述缺口与所述间隙连通;
8.电极,其端部位于所述炉翘内,可相对所述炉翘移动,以改变所述电极底端与所述炉翘底面之间的距离。
9.可选的,所述炉翘固接在所述坩埚的内部。
10.可选的,还包括:
11.驱动装置,设置在所述坩埚的外侧,驱动连接所述电极,以用于带动所述电极相对所述炉翘移动。
12.可选的,所述驱动装置包括:
13.支撑架;
14.伸缩杆,固接在所述支撑架上,其伸缩端连接所述电极;
15.控制器,与所述伸缩杆连接,用于控制所述伸缩杆的伸出或回缩距离。
16.可选的,还包括:
17.封盖,密封连接在所述坩埚的上方,以使所述坩埚内部形成密闭空间,进而可被抽真空;
18.所述伸缩杆贯穿所述封盖,且与所述封盖密封滑动连接,所述电极位于所述封盖的下方,且位于所述坩埚内。
19.可选的,所述电极为铸造母合金电极。
20.可选的,还包括:
21.引弧料,放置在所述炉翘的内部,且位于所述电极与所述炉翘之间。
22.可选的,还包括:
23.电源,其阳极与所述电极连接,其阴极与所述坩埚连接。
24.可选的,所述电极的材质为:钛、钛合金、锆合金、锆中的任一种。
25.可选的,还包括:
26.真空设备,用于对所述坩埚的内部空间进行抽真空。
27.本实用新型实施例所公开的真空凝壳炉炉翘起弧装置,包括:坩埚;炉翘,位于所述坩埚内,且与所述坩埚之间存在间隙,在所述炉翘的底面上开设有缺口,所述炉翘通过所述缺口与所述间隙连通;电极,其端部位于所述炉翘内,可相对所述炉翘移动,以改变所述电极底端与所述炉翘底面之间的距离。本技术通过在坩埚与电极之间设置炉翘,电极放电可通过炉翘遮挡而无法直接作用在坩埚的内底面上,进而减小坩埚底面上形成凹坑的可能性,并减小坩埚底部被击穿的可能性,通过将电极可移动的设置在炉翘内,可以避免电极融化后产生的金属液与电极接触,进而影响电极融化。
附图说明
28.图1是本实施例提供的一种真空凝壳炉炉翘起弧装置的结构示意图。
29.图2是本实施例提供的另一种真空凝壳炉炉翘起弧装置的结构示意图。
30.图中,1.坩埚;2.炉翘;3.间隙;4.缺口;5.电极;6.支撑架;7.伸缩杆;8.封盖;9.封闭容器。
具体实施方式
31.下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
32.参照图1、图2,图1是本实施例提供的一种真空凝壳炉炉翘起弧装置的结构示意图。图2是本实施例提供的另一种真空凝壳炉炉翘起弧装置的结构示意图。
33.本实用新型实施例所公开的真空凝壳炉炉翘起弧装置,包括:坩埚1;炉翘2,位于所述坩埚1内,且与所述坩埚1之间存在间隙3,在所述炉翘2的底面上开设有缺口4,所述炉翘2通过所述缺口4与所述间隙3连通;电极5,其端部位于所述炉翘2内,可相对所述炉翘2移动,以改变所述电极5底端与所述炉翘2底面之间的距离。
34.本示例实施方式中,上述坩埚1的材质可以是铜,也可以是其他可以用于承装金属液的材质,本技术不对上述坩埚1的材质做限定,上述坩埚1的开口处带有边沿,以便于坩埚1与封盖8连接,具体的,可以通过法兰将上述坩埚1与封盖8密封连接,为了提高二者的连接密封性性能,可以在坩埚1与封盖8之间设置密封垫;由于在电极5供电溶解的过程中,需要使坩埚1内处于一定的真空度,因此,可以为本技术的方案配置可以抽真空的设备,该抽真空的设备可以是真空泵,在电极5融化的过程中,真空泵可以持续工作,以确保坩埚1内的真空度符合电极5溶解时对真空度的要求。
35.本示例实施方式中,上述炉翘2的高度可以是180mm,也可以是其他尺寸,例如150mm等,当然也可以是一个范围,例如150-190mm等,本技术不对上述炉翘2的高度做限
定,需要说明的是,上述炉翘2的高度越高,其对电极5的遮挡作用越好,进而对坩埚1底面的保护效果越好。
36.本示例实施方式中,上述炉翘2与坩埚1之间存在间隙3,该间隙3的宽度可以是10mm,也可以是20mm,亦或者是其他尺寸或尺寸范围,本技术不对上述间隙3的宽度做限定,上述间隙3的设置是为电极5的融化液提供存储空间。
37.本示例实施方式中,上述炉翘2的形状可以与上述坩埚1的形状适配,例如,当上述坩埚1的形状为中空圆柱时,上述炉翘2的形状也可以是中空圆柱,此时,上述炉翘2的直径小于上述坩埚1的直径,以用于确保炉翘2可以放置在坩埚1的内部且与坩埚1之间形成间隙3。再例如,当上述坩埚1的形状为中空棱柱时,上述炉翘2的形状也可以是中控棱柱,当然,上述坩埚1的形状与上述炉翘2的形状也可以是不相同的,例如坩埚1的形状为中空圆柱,炉翘2的形状为中空棱柱等等,需要确保的是,可以将上述炉翘2放置在坩埚1的内部且与坩埚1之间形成间隙3即可。
38.本示例实施方式中,上述炉翘2的底面上开设有缺口4,该缺口4设置的目的在于将电极5融化形成的金属液体经过该缺口4流向间隙3中,上述缺口4的形状可以是正方形,也可以是长方形,亦或者是其他任何规则或不规则的形状,本技术不对上述缺口4的形状做限定,上述缺口4的宽度可以是60mm。
39.本示例实施方式中,上述电极5的材质可以是钛合金材质,也可以是钛材质,亦或者是铬材质,本技术不对上述电极5的材质做限定,上述电极5材质的选择可以根据实际制作产品的材质来选择,例如制作的产品为钛合金产品,则可以选择对于的钛合金材质的电极5作为本方案中的电极5。
40.本示例实施方式中,还可以为本技术提供的真空凝壳炉炉翘起弧装置配置供电设备,即供电设备的阳极与电极5连接,阴极与坩埚1连接,在阴极与阳极之间形成低电压高电流的回路,使的电极5在放电过程中生热溶解,以形成铸造使用的金属液。
41.本示例实施方式中,上述电极5可相对炉翘2移动,具体的,可相对炉翘2做上下移动,以改变电极5与炉翘2之间的距离,以避免电极5融化产生的金属液与电极5接触,而对电极5的进一步溶解产生影响。具体的,随着电极5的溶解,金属溶液的液位升高,随着液位的升高,电极5向上移动,并一直保持电极5与上述液面分离的状态,本技术不对上述电极5与液面之间的距离做限定。
42.本示例实施方式中,作业者可以根据电极5供电时间与液面的高度进行统计,进而建立二者之间的联系,即当电极5通电时间为t时,液面高度为l,此时,电极5移动到l+m的高度,基于上述时间,可以为电极5配置自动上移的时间。上述手段本领域技术人员可以通过常规的数据采集以及统计手段即可获得,本技术并未对上述方式做出改进。
43.本示例实施方式中,上述电极5可以通过伸缩杆7带动而实现上下移动;具体的,上述伸缩杆7可以是电动伸缩杆,也可以是液压伸缩杆,相对应的,当上述伸缩杆7为电动伸缩杆时,需要为其配置控制器以及电源,以通过控制器调节为电动伸缩杆供电的方式来控制来控制电动伸缩杆的伸缩速度以及伸缩方向。
44.本示例实施方式中,可以在坩埚1内配置引弧料,通过引弧料可以使电极5与坩埚1之间更好的放电,进而促进电极5的融化。
45.本示例实施方式中,本实用新型实施例所公开的真空凝壳炉炉翘起弧装置,包括:
坩埚1;炉翘2,位于所述坩埚1内,且与所述坩埚1之间存在间隙3,在所述炉翘2的底面上开设有缺口4,所述炉翘2通过所述缺口4与所述间隙3连通;电极5,其端部位于所述炉翘2内,可相对所述炉翘2移动,以改变所述电极5底端与所述炉翘2底面之间的距离。本技术通过在坩埚1与电极5之间设置炉翘2,电极5放电可通过炉翘2遮挡而无法直接作用在坩埚1的内底面上,进而减小坩埚1底面上形成凹坑的可能性,减小坩埚1底部被击穿的可能性,通过将电极5可移动的设置在炉翘2内,可以避免电极5融化后产生的金属液与电极5接触,进而影响电极5融化。
46.在一种具体实施方式中,所述炉翘2固接在所述坩埚1的内部。
47.在一种具体实施方式中,还包括:驱动装置,设置在所述坩埚1的外侧,驱动连接所述电极5,以用于带动所述电极5相对所述炉翘2移动。支撑架6;伸缩杆7,固接在所述支撑架6上,其伸缩端连接所述电极5;控制器,与所述伸缩杆7连接,用于控制所述伸缩杆7的伸出或回缩距离。
48.本示例实施方式中,上述伸缩杆7可以是电动伸缩杆,也可以是液压伸缩杆,相对应的,当上述伸缩杆7为电动伸缩杆时,需要为其配置控制器以及电源,以通过控制器调节为电动伸缩杆供电的方式来控制来控制电动伸缩杆的伸缩速度以及伸缩方向。
49.在一种具体实施方式中,还包括:封盖8,密封连接在所述坩埚1的上方,以使所述坩埚1内部可被抽真空;所述伸缩杆7贯穿所述封盖8,且与所述封盖8密封滑动连接,所述电极5位于所述封盖8的下方,且位于所述坩埚1内。
50.具体的,可以设置柱状的封闭容器9,如图所示,将坩埚放置在封闭容器9中,将封盖8设置在密封容器9的顶部,其功能是:一方面,可以对密闭容器9进行有效的密封,另一方面,伸缩杆7与封盖滑动密封连接,并贯穿上述封盖8,即在伸缩杆7的移动过程中与封盖始终处于密封状态。基于上述结构,真空设备5可以直接与封闭容器9连通,用于在电极5溶解过程中,保持封闭容器9内的真空度不低于预定值,上述预定值可以根据电极5在溶解过程中的真空度需求来进行设定。
51.在一种具体实施方式中,所述电极5为铸造母合金电极。该铸造母合金电极的形状可以是圆柱体形状。
52.在一种具体实施方式中,还包括:引弧料,放置在所述炉翘2的内部,且位于所述电极5与所述炉翘2之间。上述引弧料可以裁剪成片状的引弧料,再添加至炉翘2中。
53.在一种具体实施方式中,还包括:电源,其阳极与所述电极5连接,其阴极与所述坩埚1连接。电源的阳极与电极5连接,阴极与坩埚1连接,在阴极与阳极之间形成低电压高电流的回路,使的电极5在放电过程中生热溶解,以形成铸造使用的金属液。
54.在一种具体实施方式中,所述电极5的材质为:钛、钛合金、锆合金、锆中的任一种。上述电极5材质的选择可以根据实际制作产品的材质来选择,例如制作的产品为钛合金产品,则可以选择对于的钛合金材质的电极5作为本方案中的电极5。
55.在一种具体实施方式中,还包括:真空设备,用于对所述坩埚1的内部空间进行抽真空。上述真空设备可以是真空泵,可以直接采购获得,本技术不对上述真空泵的型号做限定。
56.需要说明的是,上述所描述的实施例是申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于申请中的实施例,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,都属于申请保护的范围。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
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