專利名稱：一種真空快淬爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬及合金的快速凝固技術(shù)，特別提供了一種真空快淬爐。
近十幾年來，快速凝固金屬合金的研究，開發(fā)越來越被人們所重視，已經(jīng)在非晶合金軟磁，微晶合金硬磁，超高強(qiáng)度非晶合金，釬焊，電子和催化等材料方面取得許多可喜成果，快速凝固合金進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)健是快淬爐的設(shè)計(jì)。目前國內(nèi)已有的爐體設(shè)計(jì)，通常為三包式溶注，熔煉采用中頻感應(yīng)加熱，中間包為電阻式加熱模式，噴射方式為自流，雖然生產(chǎn)能力尚可(10～30公斤/爐)，但是體積龐大，需配置大型真空系統(tǒng)，耗能，且運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全，操作方便的真空快淬爐。
本實(shí)用新型提供了一種真空快淬爐，其特征在于整個(gè)爐體被分隔成上下兩部分---熔煉室(1)和輥輪室(2)；熔煉室(1)中設(shè)置中頻感應(yīng)線圈A(11)及坩鍋(12)；輥輪室(2)內(nèi)設(shè)置高速旋轉(zhuǎn)的水冷輥輪(21)；兩室之間通過中間包(3)相連，中間包坩鍋(32)外套置中頻感應(yīng)線圈B(31)；輥輪側(cè)下方設(shè)置貯料罐(4)；熔煉室(1)與輥輪室(2)均可接真空系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全，操作方便，在國內(nèi)產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位。
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例詳述本實(shí)用新型。
附


圖1為真空快淬爐結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例如
圖1所示，主要由熔煉室(1)、輥輪室(1)組成，附設(shè)有加熱裝置、真空裝置、充氣加壓裝置、水冷循環(huán)裝置、升降機(jī)構(gòu)、收料機(jī)構(gòu)和測距、測溫、測壓、測速系統(tǒng)。
1.熔煉室熔煉室(1)由直徑為φ800×800mm元磁鋼和A3鋼板雙層水冷園桶構(gòu)成，主要任務(wù)是完成熔煉或熔化合金，傾倒熔體。室的上部裝有合金元素加料機(jī)構(gòu)，觀察孔，室內(nèi)有熔煉感應(yīng)線圈，10公斤坩堝，熔融液體測溫管，同心水冷電極，真空壓力表、放氣、充氣、安全閥等、正面開門、便于裝爐、清理和維修。
2.輥輪室輥輪室(2)也是由無磁不銹鋼和A3鋼板雙層水冷園桶構(gòu)成，尺寸為φ1000×1000mm，該室內(nèi)完成噴射制取快淬NdFeB薄片或薄帶。輥輪室(2)內(nèi)有中間包(3)、中間包升降、轉(zhuǎn)動(dòng)和控制機(jī)構(gòu)、高速旋轉(zhuǎn)水冷輥輪(21)裝置，感應(yīng)線圈(31)，同心水冷電極，摩擦清洗刷，壓力表、放氣閥、安全閥、觀察孔等。
A.中間包(3)它由匹配的中頻加熱感應(yīng)線圈(31)、石墨組件、氮化硼坩堝(32)以及氮化硼噴咀復(fù)合組件構(gòu)成，最高溫度可達(dá)1500℃。熔煉室(1)中的熔體傾倒入中間包(3)內(nèi)，并在一定氬氣壓差下，通過噴咀、噴射到輥輪表面制成薄片。
B.中間包升降傳動(dòng)和控制機(jī)構(gòu)噴鑄的快淬材料的厚度、表面質(zhì)量與噴咀口到輥輪表面間隙有關(guān)，它影響到熔潭的形狀和尺寸，當(dāng)噴射壓差較小時(shí)，更為重要。中間包的升降、傳動(dòng)、控制系統(tǒng)由BQSI-510型步進(jìn)電機(jī)、行程開關(guān)、定位塊和FX-240型差動(dòng)變壓器式位移傳感器組成。
C.水冷輥輪(21)裝置水冷輥輪(21)是由兩個(gè)固定座支承著直徑φ400寬10mm的鍛件紫銅套組成。為防止漏水，增強(qiáng)冷卻速率，消除水流死區(qū)，采用橡皮、石墨二級(jí)密封設(shè)計(jì)。輥輪轉(zhuǎn)速由硅整流電壓調(diào)節(jié)直流電機(jī)控制，動(dòng)平衡試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)跳動(dòng)量＜0.005mm。
3.真空裝置(未畫出)真空系統(tǒng)由2X-70機(jī)械泵、ZJZ-600型真空羅茨泵和JK-400T擴(kuò)散泵組成。該設(shè)備具有熔煉合金和熔煉母合金的雙重功能，考慮到真空熔煉放氣，增加了羅茨泵，縮短抽真空時(shí)間。從裝爐到抽至5×10-3Pa需要70分鐘。
4.加熱裝置(未畫出)設(shè)備的加熱系統(tǒng)包括熔煉或熔化合金和加熱中間包，二套中頻電源分別為100KW、2500Hz和100KW、8000Hz。保溫加熱，熔化母合金基本上半小時(shí)就可達(dá)到要求溫度。
5.充氣、加壓噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)主要有氣瓶、充氣管路、電動(dòng)氣閥、手動(dòng)閥、壓力表和2X-70機(jī)械泵組成。通常壓差為5KPa(0.5大氣壓)，爐體充氣到4KPa(300mmHg柱)。
6.測距、測溫、測壓和測速系統(tǒng)該系統(tǒng)標(biāo)志設(shè)備設(shè)計(jì)工藝的先進(jìn)性和可靠性，也是制備非晶或微晶鐵基稀土永磁材料的重要工藝參數(shù)。本實(shí)用新型快淬爐噴咀和輥面間隙用FX-240型差動(dòng)變壓器式位移傳感器顯示距離；鉑-鉑銠(10％)熱偶測量熔煉和中間包溫度，直接顯示；壓差通過熔煉室和輥輪室的壓力表直接讀數(shù)，并可觀察其變化，F(xiàn)ZH-2A型復(fù)合真空計(jì)指示爐體內(nèi)高低真空度；上海產(chǎn)XJP-10A型光電測速計(jì)顯示輥輪轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.一種真空快淬爐，其特征在于整個(gè)爐體被分隔成上下兩部分---熔煉室(1)和輥輪室(2)；熔煉室(1)中設(shè)置中頻感應(yīng)線圈A(11)及坩鍋(12)；輥輪室(2)內(nèi)設(shè)置高速旋轉(zhuǎn)的水冷輥輪(21)；兩室之間通過中間包(3)相連，中間包坩鍋(32)外套置中頻感應(yīng)線圈B(31)；輥輪側(cè)下方設(shè)置貯料罐(4)；熔煉室(1)與輥輪室(2)均可接真空系統(tǒng)。
專利摘要一種真空快淬爐,其特征在于:整個(gè)爐體被分隔成上下兩部分——熔煉室和輥輪室;熔煉室中設(shè)置中頻感應(yīng)線圈及坩鍋;輥輪室內(nèi)設(shè)置高速旋轉(zhuǎn)的水冷輥輪;兩室之間通過中間包相連,中間包坩鍋外套置中頻感應(yīng)線圈;輥輪側(cè)下方設(shè)置貯料罐;熔煉室與輥輪室均可接真空系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全、操作方便。
文檔編號(hào)B22F9/08GK2282950SQ9623923
公開日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1996年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月29日
發(fā)明者徐孝榮, 趙航, 姚國蘭, 王隆保, 李玉光, 圖桂琴, 吳魁, 楊樹林, 盧麗方 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院金屬研究所