本實用新型涉及降低能耗的熔煉裝置，特別是涉及一種鈦合金熔煉裝置。

背景技術(shù)：

鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并得到了實際應(yīng)用。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。

鈦和鈦合金以其比重小，塑性好，比強度和熱強性高，低溫性能好，抗腐蝕性優(yōu)良，以及同人體組織有良好的親合性等優(yōu)越的性能，成為最重要的工程材料之一。近幾十年以來，隨著技術(shù)的發(fā)展，鈦和鈦合金的作用越來越加重要，在航天、航空、航海等部門它們是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵材料，在化工、石化、醫(yī)療、機械等行業(yè)它們也有重要作用。全世界海綿鈦的產(chǎn)量在1947年時僅2噸，到2007年時激增到16.64萬噸?，F(xiàn)在，鈦和鈦合金已大量用于制作導(dǎo)彈、火箭、飛船等航天器的殼體，飛機的殼體、機翼和發(fā)動機葉片，輪船、軍艦、潛艇的殼體，海水淡化裝置、化工反應(yīng)器、管道、容器，人造牙齒、骨骼、關(guān)節(jié)、夾板，以及儀表、精密機械、高爾夫球頭、眼鏡框、鐘表、首飾和裝飾品。此外，鈦還用于制作超導(dǎo)材料、貯氫材料、吸氣材料、壓電材料和形狀記憶合金等重要的功能材料。

但是，鈦在高溫下能與氧、氮、碳等許多元素發(fā)生激烈的反應(yīng)，這為鈦和鈦合金的熔煉帶來嚴重困難——幾乎沒有一種常規(guī)的坩堝可以被使用。因此，熔煉鈦和鈦合金的各種手段——熔煉海綿鈦的真空自耗電弧爐、鑄造鈦鑄件的真空凝殼爐，熔煉鈦合金的等離子冷床爐，等等，它們都要使用水冷銅坩堝。目前，這些技術(shù)雖然已經(jīng)相當成熟，但是它們?nèi)匀挥幸恍┤秉c，例如工藝復(fù)雜，設(shè)備昂貴，生產(chǎn)成本高，等等。以非自耗電弧爐為例，它需要先將海綿鈦和合金料混合并壓制成棒，并把它們焊接成長棒，再把長棒安裝到設(shè)備上作為電極，然后通過電極與銅坩堝中的溶池表面放電形成電弧，使電極的尖端形成液滴進入溶池，溶池下部的鈦液在坩堝的冷卻作用下凝固，直至電極全部熔入溶池形成鈦錠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鈦合金熔煉裝置，提高熔煉效率及產(chǎn)品性能，降低能耗。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種鈦合金熔煉裝置，包括熔煉爐、鈦液輸送管道、合金熔煉爐、合金液輸送管道及成品鍛壓機；熔煉爐包括坩堝及設(shè)置于坩堝外側(cè)的水冷循環(huán)系統(tǒng)，坩堝的頂部設(shè)置一投料口，坩堝的底部設(shè)置一出料口，出料口與鈦液輸送管道的輸入端連接，鈦液輸送管道的輸出端與合金熔煉爐的頂部投料口連接，輸出端與合金熔煉爐的底部出料口與合金液輸送管道的輸入端連接，合金液輸送管道的輸出端連接成品鍛壓機的輸入端。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述水冷循環(huán)系統(tǒng)包括設(shè)置于坩堝外側(cè)的水冷管，水冷管均勻焊接于坩堝的外側(cè)，水冷管的進口設(shè)置于坩堝的底部一側(cè)，水冷管的出口設(shè)置于坩堝的頂部一側(cè)。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述坩堝的頂部設(shè)置一熱電偶。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述合金熔煉爐的底部固定設(shè)置一攪拌機構(gòu)，攪拌機構(gòu)包括攪拌棒及固定于攪拌棒上的螺旋攪拌槳。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述合金熔煉爐的爐壁設(shè)置為帶有容置腔的爐壁，所述容置腔內(nèi)設(shè)置保溫層。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述保溫層由保溫隔熱材料制成。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述鈦液輸送管道上設(shè)置電泵一。

作為本實用新型的較佳實施例，本實用新型所述合金液輸送管道上設(shè)置電泵二。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：設(shè)置熔煉爐、合金熔煉爐及成品鍛壓機，能夠較好的對鈦合金進行熔煉，且熔煉爐上設(shè)置坩堝，坩堝外側(cè)設(shè)置水冷循環(huán)系統(tǒng)，能夠降低坩堝外壁的溫度，降低安全隱患，在坩堝頂部設(shè)置熱電偶，能夠及時掌握坩堝溫度情況，從而調(diào)整坩堝的加熱溫度，降低能耗，提高產(chǎn)品的安全性能；合金熔煉爐內(nèi)設(shè)置攪拌機構(gòu)，能夠充分混合，加速熔煉，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的熔煉爐結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例參照附圖進行詳細說明，以便對本實用新型的技術(shù)特征及優(yōu)點進行更深入的詮釋。

本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示，一種鈦合金熔煉裝置，包括熔煉爐1、鈦液輸送管道2、電泵一3(設(shè)置于鈦液輸送管道2上)、合金熔煉爐4、合金液輸送管道5、電泵二6(設(shè)置于合金液輸送管道5上)及成品鍛壓機7；熔煉爐1包括坩堝11及設(shè)置于坩堝11外側(cè)的水冷循環(huán)系統(tǒng)12，坩堝11的頂部設(shè)置一投料口13，坩堝11的底部設(shè)置一出料口14，出料口14與鈦液輸送管道2的輸入端連接，鈦液輸送管道2的輸出端與合金熔煉爐4的頂部投料口連接，輸出端與合金熔煉爐4的底部出料口與合金液輸送管道5的輸入端連接，合金液輸送管道5的輸出端連接成品鍛壓機7的輸入端。如圖1所示，熔煉爐1首先對鈦進行熔煉，熔煉成鈦溶液，熔煉完成后在電泵一3的作用下經(jīng)由出料口14進入鈦液輸送管道2，通過鈦液輸送管道2進入合金熔煉爐4進行熔煉，在此過程中投入合金材料，攪拌冶煉，合金液熔煉完成后，在電泵二6的作用下進入合金液輸送管道5，合金液輸送管道5的輸出端進入成品鍛壓機7進行鑄造，完成鈦合金的制作。在熔煉爐1的溫度過高時，開啟水冷循環(huán)系統(tǒng)，或一直開著水冷循環(huán)系統(tǒng)，由坩堝11底部進水，坩堝11頂部出水，不斷循環(huán)進入冷水，降低坩堝11的溫度，防止爆炸，提高安全性能。

如圖2所示，本實用新型所述水冷循環(huán)系統(tǒng)12包括設(shè)置于坩堝11外側(cè)的水冷管，水冷管均勻焊接于坩堝11的外側(cè)，水冷管的進口設(shè)置于坩堝11的底部一側(cè)，水冷管的出口設(shè)置于坩堝11的頂部一側(cè)。水冷循環(huán)系統(tǒng)12與坩堝11的鈦液流向剛好相反，逆向水冷，增強水冷效果。所述坩堝11的頂部設(shè)置一熱電偶，熱電偶可以實時檢測坩堝11的溫度，當坩堝11的溫度過高時，加強水冷循環(huán)系統(tǒng)12的流動速度及流量，及時降溫，當溫度較低時，可以關(guān)閉水冷循環(huán)系統(tǒng)12，當有需要時，再打開水冷循環(huán)系統(tǒng)12，具有一定的靈活性，降低能耗。

為了加速合金熔煉爐4的熔煉效率，本實用新型所述合金熔煉爐4的底部固定設(shè)置一攪拌機構(gòu)42，攪拌機構(gòu)42包括攪拌棒及固定于攪拌棒上的螺旋攪拌槳。通過攪拌能夠加速熔煉及溶解，提高熔煉速度。同時為了保證熔煉效果，本實用新型所述合金熔煉爐4的爐壁設(shè)置為帶有容置腔的爐壁，所述容置腔內(nèi)設(shè)置保溫層41，所述保溫層41由保溫隔熱材料制成，例如可以為硅酸鹽保溫材料、陶瓷保溫材料、膠粉聚苯顆粒、鋼絲網(wǎng)采水泥泡沫板、、硬泡聚氨酯保溫板、發(fā)泡水泥板、A級無機防火保溫砂漿，當然，本實用新型并不限于此，其他能夠達到同樣保溫效果的均可。

本實用新型的工作原理如下：需要熔煉的鈦材料投入坩堝的投料口13，熔煉爐1的坩堝11內(nèi)首先對鈦進行熔煉，熔煉成鈦溶液，熔煉完成后在電泵一3的作用下經(jīng)由出料口14進入鈦液輸送管道2，通過鈦液輸送管道2進入合金熔煉爐4進行熔煉，在此過程中投入合金材料，攪拌機構(gòu)42包括攪拌棒及固定于攪拌棒上的螺旋攪拌槳，通過攪拌能夠加速熔煉及溶解，提高熔煉速度。合金液熔煉完成后，在電泵二6的作用下進入合金液輸送管道5，合金液輸送管道5的輸出端進入成品鍛壓機7進行鑄造，完成鈦合金的制作。熱電偶可以實時檢測坩堝11的溫度，在熔煉爐1的溫度過高時，開啟水冷循環(huán)系統(tǒng)，或一直開著水冷循環(huán)系統(tǒng)，由坩堝11底部進水，坩堝11頂部出水，不斷循環(huán)進入冷水，降低坩堝11的溫度，防止爆炸，提高安全性能。

通過以上實施例中的技術(shù)方案對本實用新型進行清楚、完整的描述，顯然所描述的實施例為本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。