專利名稱：一種真空感應(yīng)熔煉甩帶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及真空熔煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空感應(yīng)熔煉 甩帶爐。
背景技術(shù)：
真空感應(yīng)甩帶爐是在真空狀態(tài)下，通過感應(yīng)加熱將金屬合金容料 熔化，然后在經(jīng)過甩輪冷凝系統(tǒng)使溶料快速冷卻，形成細(xì)晶、非晶材 料。大多金屬材料和金屬合金材料的性能，主要是由其結(jié)晶結(jié)構(gòu)所決 定的。結(jié)晶的結(jié)構(gòu)又是在其熔煉后溶液凝固時晶粒分布排列所決定 的。很多合金速凝成片后，所形成的結(jié)晶結(jié)構(gòu)是有著其它熔煉澆鑄法 無法比擬的優(yōu)越性能。現(xiàn)有的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐一般都是一體一室 或三體三室，主要由爐體、真空裝置、感應(yīng)加熱器、中間包、坩堝、 速凝器、爐底轉(zhuǎn)盤以及收集裝置等構(gòu)成，存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作難度 大、冷卻速度慢且不適宜大批量連續(xù)生產(chǎn)等缺點(diǎn)。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、可靠性好、 運(yùn)行成本低、適用于大批量連續(xù)生產(chǎn)的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用如下技術(shù)方案 一種真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，包括爐蓋；爐體；位于爐外且與所 述爐體相連的真空系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；爐體內(nèi)的坩堝線圈；所述坩堝線 圈包圍著的坩堝；所述坩堝倒料口側(cè)下方的甩輪冷凝系統(tǒng)；爐體下部 的出料爐門；與所述坩堝線圈相連的集電系統(tǒng)；以及爐外的電控系統(tǒng)； 所述爐體由隔離閥分為上下兩室熔煉室以及冷卻儲存收集室，所述 坩堝線圈、坩堝、甩輪冷凝系統(tǒng)以及集電系統(tǒng)都位于所述熔煉室內(nèi)， 所述冷卻儲存收集室的底部設(shè)置有與所述電控系統(tǒng)相連的灘料掃料裝置；所述甩輪冷凝系統(tǒng)包括所述坩堝倒料口側(cè)下方的漏斗及導(dǎo)料
裝置，以及所述漏斗及導(dǎo)料裝置下方的甩輪；所述冷卻系統(tǒng)包括設(shè)
置于爐外的外冷卻裝置，位于爐底、且與所述外冷卻裝置相連的冷卻
風(fēng)道，以及爐底通有冷卻循環(huán)水的內(nèi)冷卻裝置；所述電控系統(tǒng)包括與 所述集電系統(tǒng)相連的中頻電源柜以及與所述真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、隔 離閥、甩輪冷凝系統(tǒng)都相連的操作控制柜。
其中，該甩帶爐還包括設(shè)置于爐外，與所述操作控制柜相連，且 通過轉(zhuǎn)軸與所述坩堝相連的倒料裝置。
其中，該甩帶爐還包括設(shè)置于爐頂、與所述坩堝連通的二次加料 裝置。
該甩帶爐還包括設(shè)置于爐蓋上、與所述坩堝相對的機(jī)械測溫裝 置，以及設(shè)置于所述爐蓋內(nèi)壁上的雙比色紅外測溫裝置。
其中，所述灘料掃料裝置通過轉(zhuǎn)動中心軸固定于爐底，所述轉(zhuǎn)動 中心軸與所述操作控制柜相連，且向平行于爐底的平面延伸有若干水 平掃料臂，所述水平掃料臂上還設(shè)置有與其垂直向下延伸出的豎直掃 料臂，所述豎直掃料臂的末端設(shè)置有犁地結(jié)構(gòu)的齒鉤。
其中，所述真空系統(tǒng)由與所述操作控制柜相連的雙真空機(jī)組構(gòu)
成，所述雙真空機(jī)組通過真空閩a與所述熔煉室相連，通過真空閥b
與所述冷卻儲存收集室相連。
其中，所述爐蓋由設(shè)置于所述爐體外壁上、與所述操作控制柜相 連的行車裝置驅(qū)動，在設(shè)置于所述爐蓋與所述熔煉室接觸面的行車軌 道上移動，實現(xiàn)爐體的開閉。
其中，所述坩堝線圈與所述爐體內(nèi)壁之間還設(shè)置有線圈磁軛屏蔽鐵。
其中，所述外冷卻裝置向所述冷卻風(fēng)道內(nèi)吹送氬氣。
有益效果
1、本實用新型所提供的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，通過隔離閥將爐體分為熔煉室以及冷卻儲存收集室上下兩個獨(dú)立的艙室，熔煉與冷卻 出料互不影響，適用于大批量連續(xù)生產(chǎn)；
2、 通過二次加料裝置在熔煉的過程中可以進(jìn)行二次加料搡作，
使得容易揮發(fā)的稀土材料及稀有金屬能夠得到充分利用；
3、 爐底內(nèi)冷卻裝置，冷卻風(fēng)道與外冷卻裝置的結(jié)合使用使得鑄
片冷卻速度快；
4、 灘料掃料裝置的豎直掃料臂上帶有犁地結(jié)構(gòu)的齒鉤，不斷翻 動鑄片可達(dá)到不堆砌聚集熱量以便迅速冷卻的目的，完全避免了現(xiàn)有 設(shè)備中轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)所造成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鑄片堆積、粘連等弊端，簡單實 用；
5、 坩堝倒料口到甩輪的距離縮短，控制容易，避免了現(xiàn)有設(shè)備 中中間包加熱帶來的溫度不均、易堵液、進(jìn)電故障率高等問題；
6、 只有兩個電控柜且集成于操作臺，使得本實用新型自動化程 度高，搡作運(yùn)行簡單方便。


圖i為本實用新型的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐結(jié)構(gòu)正視圖2為本實用新型.的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖3為本實用新型的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐去掉真空系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)右 視圖。
圖中1、爐蓋；2、爐體；3、熔煉室；4、冷卻儲存收集室；5、 出料爐門；6、雙真空機(jī)組；7、外冷卻裝置；8、中頻電源柜；9、操 作控制柜；10、 二次加料裝置；11、機(jī)械測溫裝置；12、倒料裝置； 13、行車裝置；14、坩堝；15、漏斗及導(dǎo)料裝置；16、甩輪；17、灘 料掃料裝置；18、冷卻風(fēng)道；19、內(nèi)冷卻裝置；20、隔離閥；21、雙 比色紅外測溫系統(tǒng)；22、線圈磁軛屏蔽鐵；23、集電系統(tǒng)；24、真空 閥a; 25、真空閥b; 26、液壓缸；27、行車軌道；28、操作臺。
具體實施方式
本實用新型提出的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，結(jié)合附圖和實施例詳細(xì) 說明如下。 實施例
如圖l-3所示，本實施例所提供的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，包括 爐蓋l;爐體2;位于爐外且與爐體2相連的真空系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；爐 體2內(nèi)的坩堝線圈；坩堝線圈包圍著的坩堝14;坩堝14倒料口側(cè)下方 的甩輪冷凝系統(tǒng)；爐體2下部的出料爐門5;與坩堝線圈相連的集電系 統(tǒng)23;以及爐外的電控系統(tǒng)；坩堝線圈以及爐體2內(nèi)壁之間設(shè)置有線 圈磁軛屏蔽鐵22，屏蔽坩堝線圈漏磁、減少外部磁阻，同時也使坩堝 線圈獲得了更好的支撐；甩輪冷凝系統(tǒng)包括坩堝14倒料口側(cè)下方的 漏斗及導(dǎo)料裝置15,以及漏斗及導(dǎo)料裝置15下方的甩輪16，甩輪16 內(nèi)通有冷卻循環(huán)水；電控系統(tǒng)包括與集電系統(tǒng)23相連的中頻電源柜8 以及與真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、甩輪冷凝系統(tǒng)都相連的操作控制柜9。
該甩帶爐還包括設(shè)置于爐外，與操作控制柜9相連，且通過轉(zhuǎn)軸 與坩堝14相連的倒料裝置12 ，該倒料裝置在操作控制柜9的控制下 運(yùn)行，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使堆堝14傾斜轉(zhuǎn)動，坩堝14內(nèi)的溶液從坩堝14倒 料口倒出，倒如其側(cè)下方的漏斗及導(dǎo)料裝置15,實現(xiàn)倒料。
冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置于爐外的外冷卻裝置7，位于爐底、且與外 冷卻裝置7相連的冷卻風(fēng)道18,以及爐底通有冷卻循環(huán)水的內(nèi)冷卻裝 置19，內(nèi)冷卻裝置19實現(xiàn)了由甩輪16甩鑄下來的鑄片的二次冷卻，達(dá) 到一室兩用的目的，外冷卻裝置7向冷卻風(fēng)道18吹送衛(wèi)環(huán)冷風(fēng)，所吹 送的冷風(fēng)一般為惰性氣體氬氣，在惰性氣體氬氣保護(hù)下做為介質(zhì)進(jìn)行 循環(huán)冷卻換熱，可使鑄片又一次達(dá)到快速冷卻的目的。
其中，爐體2由與捧作控制柜9相連的隔離閥20分為上下兩室熔 煉室3以及冷卻儲存收集室4，坩堝線圈、坩堝14、線圈磁軛屏蔽鐵22、 甩輪冷凝系統(tǒng)以及集電系統(tǒng)23都位于熔煉室3內(nèi)，省去了現(xiàn)有甩帶爐 中通常包括的中間包，這樣使一體成為兩室成為可能，并且使復(fù)雜的過程簡單化，溶液從坩堝14流到甩輪16上的距離和時間也都大大縮 短，控制容易，避免了中間包加熱帶來的溫度不均、容易堵液、進(jìn)電 故障率高、等等的一系列問題。
冷卻儲存收集室4的底部設(shè)置有與操作控制柜9相連的灘料掃料 裝置17，該灘料掃料裝置17通過轉(zhuǎn)動中心軸固定于爐底，與操作控制 柜9相連，可在操作控制柜9的控制下轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動中心軸向平行于爐 底的平面延伸有若干水平掃料臂，每條水平掃料臂上還設(shè)置有與其垂 直向下延伸的豎直掃料臂，豎直掃料臂的末端設(shè)置有犁地結(jié)構(gòu)的齒 鉤，齒鉤與爐底呈一定角度，通過灘料掃料裝置17的轉(zhuǎn)動，可將鑄片 在爐底灘開并通過齒鉤不斷的翻動鑄片達(dá)到不砌堆聚集熱量以便于 快速冷卻，完全避免了現(xiàn)有設(shè)備中轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)所造成的機(jī)構(gòu)復(fù)雜、鑄片 堆集、粘連等的許多弊端，簡單實用。
該甩帶爐還包括設(shè)置于爐頂、與坩堝14連通的二次加料裝置10， 在熔煉的過程中進(jìn)行二次加料操作，使容易揮發(fā)的稀土材料及稀有金 屬材料后添加到已熔溶的坩堝14中，使金屬能夠充分得到利用并且 保證合金成分不偏稀。
該甩帶爐還包括設(shè)置于爐蓋1上朝向坩堝14的機(jī)械測溫裝置11 以及設(shè)置于爐蓋1內(nèi)壁上的雙比色紅外測溫裝置21,雙比色紅外測 溫系統(tǒng)21是無接觸的連續(xù)測溫，受煙霧影響測溫結(jié)果誤差較大，而 機(jī)械測溫裝置11的熱電偶直接接觸溶液，結(jié)果準(zhǔn)確，但測量成本很 高，以雙比色紅外測溫裝置21與機(jī)械測溫裝置11相比對的形式進(jìn)行 組合測溫既解決了測溫的準(zhǔn)確性問題又能夠降低測量成本。
真空系統(tǒng)由與操作控制拒9相連的雙真空機(jī)組6構(gòu)成，雙真空機(jī) 組6通過真空閥a24與熔煉室3相連，通過真空閥b25與冷卻儲存收 集室4相連。
爐蓋l由設(shè)置于爐體2外壁上、與搡作控制柜9相連的行車裝置 13驅(qū)動，可在設(shè)置于爐蓋1與熔煉室3接觸面上的行車軌道27上移動，實現(xiàn)爐體2的開閉。
在溶液甩完成鑄片，進(jìn)入下爐體冷卻儲存收集室4后，隔離閥
20關(guān)閉，打開爐蓋l，并清理坩堝后進(jìn)行裝料抽空熔煉，此時間過程 中冷卻儲存收集室4內(nèi)的鑄片也已經(jīng)冷卻完畢，室內(nèi)已經(jīng)清空且抽好 真空，將隔離閥20打開進(jìn)行下一爐的甩帶澆鑄，達(dá)到了大批量連續(xù) 生產(chǎn)的目的。
中頻電源柜8和操作控制柜9集成到爐前操作臺28上控制操作， 由觸摸屏與PLC ( Programmable logic Controller,可編程邏輯控制 器)聯(lián)機(jī)控制。
使用本實施例的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐進(jìn)行合金速凝片制造，具體 操作方法如下
在操作臺28處控制操作控制柜9，從而控制液壓缸26，將爐蓋 l從上爐體2上頂起，通過行車裝置13驅(qū)動爐蓋1，將其在行車軌道 27上將移出，將配好的一次加入的原材料放入坩堝14內(nèi)，將爐蓋l 移入到位后控制液壓缸26落下，蓋好。
啟動雙真空機(jī)組6后，打開真空閥a24、真空閥b25,同時打開 隔離閥20，抽上下爐體即熔煉室3以及冷卻儲存收集室4內(nèi)的真空。 當(dāng)兩室內(nèi)真空度達(dá)到軍藝要求規(guī)定值后，控制集電系統(tǒng)23送電，坩 堝線圈感應(yīng)熔煉加熱，:當(dāng)坩堝14內(nèi)一次加料的金屬溶化后可通過二 次加料系裝置10，將事先放入在二次加料斗內(nèi)的料，加到爐內(nèi)的坩 堝14內(nèi)，完成二次加料操作。在送電感應(yīng)熔煉的同時，可利用機(jī)械 測溫裝置11與雙比色紅外測溫裝置21進(jìn)行比對測溫。
當(dāng)金屬溶液達(dá)到工藝要求的溫度后，啟動倒料裝置12并同時啟 動甩輪16和灘料掃料裝置17及外冷卻系統(tǒng)7,坩堝14在倒料裝置 12的控制下傾斜，將溶液從坩堝14的倒料口倒出，通過漏斗及導(dǎo)料 裝置15流到按一定速度旋轉(zhuǎn)的甩輪16上，通有冷卻循環(huán)水的甩輪 16快速的將溶液冷凝并甩出成片，此過程中通有冷卻循環(huán)水的甩輪
916進(jìn)行對鑄片進(jìn)行了 一次冷卻。
溫度還很高的鑄片在下落的過程中逐漸冷卻并通過旋轉(zhuǎn)的灘料 掃料裝置17接住后再甩出，均勻地被鋪滿到冷卻儲存收集室4的底
部爐底，灘料掃料裝置17將鑄片在爐底不斷被接住灘開并通過帶有
犁地結(jié)構(gòu)的齒鉤不斷的翻動，以及水平掃料臂以及豎直掃料臂的推
平，將砌堆聚集的熱量散開，在通有循環(huán)冷卻水的內(nèi)冷卻裝置19及 冷風(fēng)風(fēng)道18內(nèi)氬氣的作用下，很快就冷卻到所能出爐的工藝要求溫 度。
溶液倒盡甩完后，將隔離閥20關(guān)閉，開爐蓋l清理上爐體熔煉 室3內(nèi)坩堝14及其它需要清理的部位后，裝料、合蓋、抽真空、真 空度到達(dá)工藝要求規(guī)定值后，送電感應(yīng)熔煉加熱。在此時間段內(nèi)，下 爐體冷卻儲存收集室4的底部的鑄片已經(jīng)冷卻到規(guī)定溫度并由出料 爐門5取出。打開真空閥b25將取出料的冷卻儲存收集室4抽真空到 工藝要求規(guī)定值，再打開隔離閥20準(zhǔn)備澆鑄，進(jìn)行下一爐的生產(chǎn)流 程。
以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限 制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范 圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案 也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求 限定。
權(quán)利要求1、一種真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，包括爐蓋(1)；爐體(2)；位于爐外且與所述爐體(2)相連的真空系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；爐體(2)內(nèi)的坩堝線圈；所述坩堝線圈包圍著的坩堝(14)；所述坩堝(14)倒料口側(cè)下方的甩輪冷凝系統(tǒng)；爐體(2)下部的出料爐門(5)；與所述坩堝線圈相連的集電系統(tǒng)(23)；以及爐外的電控系統(tǒng)；其特征在于，所述爐體(2)由隔離閥(20)分為上下兩室熔煉室(3)以及冷卻儲存收集室(4)，所述坩堝線圈、坩堝(14)、甩輪冷凝系統(tǒng)以及集電系統(tǒng)(23)都位于所述熔煉室(3)內(nèi)，所述冷卻儲存收集室(4)的底部設(shè)置有與所述電控系統(tǒng)相連的灘料掃料裝置(17)；所述甩輪冷凝系統(tǒng)包括所述坩堝(14)倒料口側(cè)下方的漏斗及導(dǎo)料裝置(15)，以及所述漏斗及導(dǎo)料裝置(15)下方的甩輪(16)；所述冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置于爐外的外冷卻裝置(7)，位于爐底、且與所述外冷卻裝置(7)相連的冷卻風(fēng)道(18)，以及爐底通有冷卻循環(huán)水的內(nèi)冷卻裝置(19)；所述電控系統(tǒng)包括與所述集電系統(tǒng)(23)相連的中頻電源柜(8)以及與所述真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、隔離閥(20)、甩輪冷凝系統(tǒng)都相連的操作控制柜(9)。
2、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，該 甩帶爐還包括設(shè)置于爐外，與所述操作控制柜(9)相連，且通過轉(zhuǎn) 軸與所述坩堝(14)相連的倒料裝置(12)。
3、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，該 甩帶爐還包括設(shè)置于爐頂、與所述坩堝(14)連通的二次加料裝置(10)。
4、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，該 甩帶爐還包括設(shè)置于爐蓋上、與所述坩堝(14)相對的機(jī)械測溫裝置(11 )，以及設(shè)置于所述爐蓋(1 )內(nèi)壁上的雙比色紅外測溫裝置(21 )。
5、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，所 述灘料掃料裝置(17)通過轉(zhuǎn)動中心軸固定于爐底，所述轉(zhuǎn)動中心軸與所述搡作控制柜(9)相連，且向平行于爐底的平面延伸有若干水平掃料臂，所述水平掃料臂上還設(shè)置有與其垂直向下延伸出的豎直掃 料臂，所述豎直掃料臂的末端設(shè)置有犁地結(jié)構(gòu)的齒鉤。
6、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，所 述真空系統(tǒng)由與所述操作控制柜(9)相連的雙真空機(jī)組(6)構(gòu)成， 所述雙真空機(jī)組(6)通過真空閥a (24)與所述熔煉室(3)相連， 通過真空閥b (25)與所述冷卻儲存收集室(4)相連。
7、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，所 述爐蓋(1)由設(shè)置于所述爐體(2)外壁上、與所述操作控制柜(9) 相連的行車裝置(13)驅(qū)動，在設(shè)置于所述爐蓋(1)與所述熔煉室(3)接觸面的行車軌道(27)上移動，實現(xiàn)爐體(2)的開閉。
8、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，所 述坩堝線圈與所述爐體(2 )內(nèi)壁之間還設(shè)置有線圈磁軛屏蔽鐵(22 )。
9、 如權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，其特征在于，所 述外冷卻裝置(7)向所述冷卻風(fēng)道(18)內(nèi)吹送氬氣。
專利摘要本實用新型涉及一種真空感應(yīng)熔煉甩帶爐，包括爐蓋(1)；爐體(2)；真空系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；坩堝線圈；坩堝(14)；由漏斗及導(dǎo)料裝置(15)、甩輪(16)組成的甩輪冷凝系統(tǒng)；出料爐門(5)；集電系統(tǒng)(23)；以及電控系統(tǒng)；爐體(2)由隔離閥(20)分為熔煉室(3)、冷卻儲存收集室(4)，坩堝線圈、坩堝(14)、甩輪冷凝系統(tǒng)以及集電系統(tǒng)(23)均位于熔煉室(3)，冷卻儲存收集室(4)的底部設(shè)有灘料掃料裝置(17)；冷卻系統(tǒng)包括外冷卻裝置(7)，爐底的冷卻風(fēng)道(18)，以及內(nèi)冷卻裝置(19)；電控系統(tǒng)由兩個電控柜構(gòu)成。本實用新型的真空感應(yīng)熔煉甩帶爐操作簡便、可靠性好、運(yùn)行成本低、適于大批量連續(xù)生產(chǎn)。
文檔編號C22C1/02GK201326005SQ20082012325
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者鄭錫銘, 黃奇才 申請人:北京七星華創(chuàng)磁電科技有限公司