熔煉設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于熔煉設(shè)備,尤其是關(guān)于一種熔煉多種金屬材料為合金材料的熔煉設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]一般常見的金屬材料例如:鋰、鉀、鈉、鎂等在大氣環(huán)境下易與空氣中的水或氧產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),該些金屬材料于熔煉為合金材料的過程中有時(shí)會(huì)釋放出大量能量而造成危險(xiǎn)。舉例說明,例如2010年05月21日公告的中國臺(tái)灣專利第1325015號(hào)公告案,其披露典型鎂鋰合金的母合金制作方式,該公告案是先利用電解方式將部分高活性金屬材料進(jìn)行合金化而使其活性鈍化,接下來于進(jìn)行干燥冷卻,之后,再進(jìn)行熔煉而形成為相關(guān)成份的合金材料。其中,該公告案的電解過程較為緩慢,且其制作過程中容易因操作不慎而使其元素發(fā)生氧化反應(yīng)以放出熱能,甚至于發(fā)生燃燒的情形。
[0003]再者,現(xiàn)有的熔煉合金材料技術(shù)容易發(fā)生金屬材料分布不均的問題。以2007年07月21日公告的中國臺(tái)灣專利第1284153號(hào)公告案為例說明,其公告案所揭露鎂鋰合金的制造方式是將鋰元素以擴(kuò)散方式分布至事先備妥的鎂合金中,對(duì)于較厚或較大型的合金材料而言,其需要較長的時(shí)間進(jìn)行均質(zhì)工作,否則,將容易造成鋰元素呈現(xiàn)梯度分布的情形。
[0004]另外,如2012年08月11日公告的中國臺(tái)灣專利1370179公告案揭露的鎂鋰合金熔煉方式,需先將其不同熔點(diǎn)的活性金屬材料在真空環(huán)境以及氬氣的爐氛中分別熔融之后,混合而形成合金湯。接下來進(jìn)行攪拌程序,且于合金湯均勻之后進(jìn)行傾注成型而形成合金材料。其中,該公告案的制程需要進(jìn)行多道程序且低熔點(diǎn)元素必須與其高溫元素所形成的合金湯融合,于制程控制方面較為復(fù)雜,故容易發(fā)生合金材料質(zhì)量不穩(wěn)定的情形。此外,進(jìn)行此制程的設(shè)備亦需要耗費(fèi)較高的成本。
[0005]因此,需要一種安全性高且合金材料質(zhì)量穩(wěn)定的熔煉設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種安全性高的熔煉設(shè)備。
[0007]本實(shí)用新型要解決的另一技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供一種可產(chǎn)生穩(wěn)定質(zhì)量的合金材料的熔煉設(shè)備。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種熔煉設(shè)備,包括坩禍、燃燒爐、主爐體、第一冷卻機(jī)構(gòu)以及模具。該坩禍用以放置多種金屬材料于其中,該燃燒爐用以對(duì)該坩禍加熱;其中該坩禍被加熱而使該多種金屬材料熔解而形成一合金湯。該主爐體可轉(zhuǎn)動(dòng)而使該坩禍傾斜地連接于該坩禍,該第一冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置于該坩禍以及該主爐體上,用以冷卻該坩禍與該主爐體的接合處。該模具連接于該主爐體,用以容納由傾斜的該坩禍中所流出的該合金湯;其中該合金湯冷卻之后形成一合金材料。
[0009]較佳地,該主爐體包括爐體本體、爐蓋、澆鑄管、澆注漏斗、第一密閉元件、多個(gè)延伸臂以及多個(gè)軸承座。該爐體本體與該坩禍連接,該爐蓋用以覆蓋該爐體本體,使該坩禍與該爐體本體內(nèi)的該多種金屬材料與外界隔絕。該澆鑄管連接于該爐體本體,用以供該合金湯流經(jīng);而該澆注漏斗連接于該澆鑄管以及該模具,用以使該合金湯流至該模具內(nèi)。該第一密閉元件設(shè)置于該坩禍與該主爐體的接合處,用以密閉該坩禍以及該爐體本體而避免該坩禍以及該爐體本體內(nèi)部與一外界空氣接觸。該多個(gè)延伸臂由該爐體本體往外沿伸而形成且連接于一動(dòng)力裝置;該多個(gè)軸承座設(shè)置于一工作平臺(tái)上且分別與相對(duì)應(yīng)的該延伸臂連接,使該多個(gè)延伸臂可相對(duì)于該多個(gè)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng);其中該動(dòng)力裝置提供一動(dòng)力而控制該多個(gè)延伸臂相對(duì)于該多個(gè)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]較佳地,該第一冷卻機(jī)構(gòu)包括第一冷卻套以及第二冷卻套。該第一冷卻套設(shè)置于該爐體本體的一爐體接合端上且連接于一冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供來自該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)的一冷卻水流經(jīng)。該第二冷卻套設(shè)置于該坩禍的一坩禍接合端上且連接于該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供該冷卻水流經(jīng);其中該第一密閉元件位于該第一冷卻套與該第二冷卻套之間而被流經(jīng)的該冷卻水降溫。
[0011]較佳地,該澆鑄管包括固定管、可動(dòng)管、第二密閉元件以及第二冷卻機(jī)構(gòu)。該固定管連接于該澆注漏斗;而該可動(dòng)管可隨該爐體本體轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該爐體本體。該第二密閉元件設(shè)置于該固定管與該可動(dòng)管之間,用以密閉該固定管以及該可動(dòng)管而避免該澆鑄管內(nèi)部與該外界空氣接觸。該第二冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)置于該固定管與該可動(dòng)管之間,用以冷卻位于該固定管與該可動(dòng)管之間的該第二密閉元件,該第二冷卻機(jī)構(gòu)包括第三冷卻套以及第四冷卻套。該第三冷卻套設(shè)置于該固定管的一固定接合端上且連接于一冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供來自該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)的一冷卻水流經(jīng);而該第四冷卻套設(shè)置于該可動(dòng)管的一可動(dòng)接合端上且連接于該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供該冷卻水流經(jīng);其中該第二密閉元件位于該第三冷卻套與該第四冷卻套之間而被流經(jīng)的該冷卻水降溫。
[0012]較佳地,該燃燒爐包括燃燒爐體以及升降裝置。該燃燒爐體用以提供一熱能予該坩禍,而該升降裝置設(shè)置于該燃燒爐體的下方,用以運(yùn)作而使該燃燒爐體移動(dòng)以接近或遠(yuǎn)離該坩禍。該燃燒爐體包括容納槽以及熱回收管,該容納槽對(duì)應(yīng)于該坩禍,用以于該燃燒爐體接近于該坩禍時(shí)部分收容該坩禍于其中。該熱回收管設(shè)置于該燃燒爐體上,用以供該熱能中的一逸散熱能通過;其中,未被傳遞至該坩禍的該逸散熱能通過該熱回收管而被傳遞至該坩禍。
[0013]較佳地,該模具包括模具本體、第一冷卻通道入口、第一冷卻通道出口、第一冷卻通道、第二冷卻通道入口、第二冷卻通道出口以及第二冷卻通道。該模具本體連接于該主爐體,該模具本體包括模具內(nèi)管、第一本體區(qū)段以及第二本體區(qū)段,該模具內(nèi)管用以容納該合金湯;其中該合金湯冷卻而于該模具內(nèi)管中形成該合金材料。該第一冷卻通道入口接近于該第一本體區(qū)段的一第一端且連接于一冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供來自該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)的第一冷卻水進(jìn)入該模具。該第一冷卻通道出口接近于該第一本體區(qū)段的一第二端且連接于該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供該第一冷卻水離開該模具。該第一冷卻通道環(huán)繞于該第一本體區(qū)段且位于該第一冷卻通道入口與該第一冷卻通道出口之間,用以因應(yīng)該第一冷卻水的流經(jīng)而冷卻該第一本體區(qū)段。該第二冷卻通道入口接近于該第二本體區(qū)段的一第一端且連接于該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供來自該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)的第二冷卻水進(jìn)入該模具。該第二冷卻通道出口接近于該第二本體區(qū)段的一第二端且連接于該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng),用以供該第二冷卻水離開該模具。該第二冷卻通道環(huán)繞于該第二本體區(qū)段且位于該第二冷卻通道入口與該第二冷卻通道出口之間,用以因應(yīng)該第二冷卻水的流經(jīng)而冷卻該第二本體區(qū)段;其中該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)被控制同時(shí)輸出該第一冷卻水以及該第二冷卻水,而使該第一本體區(qū)段內(nèi)的溫度以及該第二本體區(qū)段內(nèi)的溫度相同。
[0014]較佳地,該熔煉設(shè)備還包括動(dòng)力裝置、冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)、攪拌裝置、真空泵、惰氣提供裝置、粉塵回收裝置以及電腦系統(tǒng)。該動(dòng)力裝置具有多個(gè)操作臂,且藉由該多個(gè)操作臂而連接于該主爐體,用以提供一動(dòng)力至該主爐體,使該主爐體轉(zhuǎn)動(dòng)而使該坩禍傾斜。該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)連接于該主爐體、該第一冷卻機(jī)構(gòu)以及該模具,用以提供冷卻水而使該主爐體、該坩禍以及該模具降溫。該攪拌裝置設(shè)置于該主爐體上且部分伸入與該主爐體連通的該坩禍的一熔解空間,用以于該多種金屬材料熔解時(shí)進(jìn)行攪拌而形成該合金湯。該真空泵連接于該主爐體,用以使該熔解空間內(nèi)處于一低真空狀態(tài);而該惰氣提供裝置連接于該主爐體,用以提供一惰氣至該熔解空間內(nèi)。該粉塵回收裝置可移動(dòng)而接近或遠(yuǎn)離該主爐體,用以覆蓋該主爐體且吸收于形成該合金材料時(shí)所產(chǎn)生的粉塵。該電腦系統(tǒng)連接于該燃燒爐、該模具、該動(dòng)力裝置、該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)、該攪拌裝置、該真空泵、該惰氣提供裝置以及該粉塵回收裝置,用以控制該燃燒爐、該模具、該動(dòng)力裝置、該冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)、該攪拌裝置、該真空泵、該惰氣提供裝置以及該粉塵回收裝置運(yùn)作。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種熔煉設(shè)備,包括坩禍、燃燒爐、主爐體、模具以及粉塵回收裝置。該坩禍用以放置多種金屬材料于其中,該燃燒爐用以對(duì)該坩禍加熱;其中該坩禍被加熱而使該多種金屬材料熔解而形成一合金湯。該主爐體可轉(zhuǎn)動(dòng)而使該坩禍傾斜地連接于該坩禍。該模具連接于該主爐體,用以容納由傾斜的該坩禍中所流出的該合金湯;其中該合金湯冷卻之后形成一合金材料。該粉塵回收裝置可移動(dòng)而接近或遠(yuǎn)離該主爐體,用以覆蓋該主爐體且吸收于形成該合金材料時(shí)所產(chǎn)生的粉塵。
[0016]較佳地,該主爐體包括爐體本體、爐蓋、澆鑄管、澆注漏斗、多個(gè)延伸臂以及多個(gè)軸承座。該爐體本體與該坩禍連接;該爐蓋用以覆蓋該爐體本體,使該坩禍與該爐體本體內(nèi)的該多種金屬材料與外界隔絕;其中該爐蓋由該爐體本體上掀開,使該粉塵回收裝置伸入該爐體本體內(nèi)。該澆鑄管連接于該爐體本體,用以供該合金湯流經(jīng);而該澆注漏斗連接于該澆鑄管以及該模具,用以使該合金湯流至該模具內(nèi)。該多個(gè)延伸臂由該爐體本體往外沿伸而形成且連接于一動(dòng)力裝置;該多個(gè)軸承座設(shè)置于一工作平臺(tái)上且分別與相對(duì)應(yīng)的該延伸臂連接,使該多個(gè)延伸臂可相對(duì)于該多個(gè)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng);其中該動(dòng)力裝置提供一動(dòng)力而控制該多個(gè)延伸臂相對(duì)于該多個(gè)軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]較佳地,該澆鑄管包括固定管、可動(dòng)管、密閉元件以及冷卻機(jī)構(gòu)。該固定管連接于該澆注漏斗,而該可動(dòng)管可隨該爐體本體轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該爐體本體。該密閉元件設(shè)置于該固定管與該可動(dòng)管之間,用以密閉該固定管以及該可動(dòng)管而避免該澆鑄管內(nèi)部與該外界空氣接觸。該冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)