專利名稱：定向凝固熔煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔煉爐，尤其涉及一種熔煉金屬及合金錠，使其提純并具有各向異性的水冷熔煉爐。
背景技術(shù)：
金屬熔煉提純已被廣泛應用，在熔煉的過程中爐溫可高達2000℃，由于石墨在高溫下容易氧化，因此將爐內(nèi)抽成真空，然后充入惰性氣體，但抽真空的設備投資很大，并且現(xiàn)有設備的密封性能不是很好。同時被熔煉的金屬提純的效果不是很好，也不能使熔煉后的物質(zhì)具有各向異性及提純?nèi)ルs作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可減少抽真空的級數(shù)，減低成本，并且使熔煉后的物質(zhì)具有各向異性的定向凝固熔煉爐。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的，一種定向凝固熔煉爐，包括坩堝、石墨加熱器、其中還包括耐火外保溫托、內(nèi)保溫托塞、升降絲杠；同軸獨控的蝸桿裝置；耐火外保溫托設置在坩堝的下面，為中空結(jié)構(gòu)，在耐火外保溫托與坩堝之間設置散熱承重板，散熱承重板的兩端搭在耐火外保溫托的上面，耐火外保溫托的下部與升降絲杠上的升降箍連接，與耐火外保溫托相對的周圍耐火保溫材料側(cè)壁上開有若干環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有彈性密封圈；彈性密封圈略凸出凹槽升降絲杠設置在耐火外保溫托外側(cè)的耐火保溫層的下部，升降絲杠上還連接有水冷器升降蝸桿，升降絲杠與升降伺服電機及減速控制裝置連接，并控制升降絲杠的上下運動；水冷器升降蝸桿的上端設置有滑動托板，滑動托板連接有變速伺服機構(gòu)；變速伺服機構(gòu)可以控制水冷器升降蝸桿獨立上下運動；當熔煉的過程中，滑動托板上設置有內(nèi)保溫托塞，熔煉結(jié)束后將滑動托板向下運動，將內(nèi)保溫托塞移走，將水冷器置于滑動托板上。
水冷器為夾層水道，并且水冷器的頂部為平面形，當熔煉完成后冷卻的過程中，升降蝸桿由變速伺服系統(tǒng)控制，獨立的使水冷器上升，直到水冷器的底部平面與散熱承重板相接觸，使坩堝達到很好的冷卻效果。
在靠近坩堝旁的爐腔下部設置有分區(qū)石墨加強加熱器，，使坩堝內(nèi)的熔煉凝固均勻。
所述的散熱承重板為鎢或鉬或其他耐高溫合金或具有一定厚度的石墨板材。
所述的彈性密封圈為彈性石墨氈密封圈或涂有防止氧化層的彈性石墨氈密封圈或碳氈密封圈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可減少抽真空級數(shù)、降低造價，減少占地面積、節(jié)約能源。
2、由于設置有兩個升降系統(tǒng)使熔料在熔煉完成后，在下降的過程中能夠進行水冷，使熔煉后產(chǎn)生的金屬及合金錠具有各向異性。
3、對熔化前的原材料具有很強的提純作用及去除雜質(zhì)的作用。
4、由于采用彈性密封圈，使在熔煉后移出坩堝的過程中不會有氣體進入，達到很好的密封效果。


圖1為本發(fā)明熔煉爐在熔煉過程時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明熔煉爐在冷卻時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
如圖1所示，定向凝固熔煉爐，在坩堝外側(cè)設置有石墨加熱器5在石墨加熱器5的外側(cè)依次為隔熱反射層6、耐火層3和保溫層4，隔熱反射層6的作用是將熱量反射回坩堝1，防止熱量的散失，在坩堝1的上部設置有熱電偶17，用于測量坩堝1內(nèi)的溫度，在坩堝1的兩側(cè)設置有惰性氣體及熱電偶插口18，由于在熔煉的過程中爐溫高達2000℃，石墨在高溫下容易氧化，因此向爐體內(nèi)充惰性氣體等保護氣體，當充保護氣體時，可以把爐腔內(nèi)的空氣基本排凈，使爐體內(nèi)的坩堝1、石墨加熱器5、石墨密封圈都處于保護氣體的保護中，使其不會被氧化，降低了現(xiàn)有技術(shù)中抽真空的成本及時間。
在坩堝1的下面設置中空結(jié)構(gòu)的耐火外保溫托10，在耐火外保溫托10與坩堝1之間設置散熱承重板7，散熱承重板7的兩端搭在耐火外保溫托10的上面，散熱承重板7可以承載坩堝1的重量，使其不至于落下，同時吸收坩堝1的熱量，使坩堝1內(nèi)的熔料定向冷卻凝固，散熱承重板7為鎢或鉬或其他耐高溫合金或具有一定厚度的石墨板材。
耐火外保溫托10的下部與升降絲杠14上的升降箍20連接，耐火外保溫托10可上下移動，與耐火外保溫托10相接觸的耐火保溫材料上開有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有彈性密封圈8；彈性密封圈8為彈性石墨氈密封圈或涂有防止氧化層的彈性石墨氈密封圈，彈性密封圈8略凸出凹槽，使耐火外保溫托10與彈性密封圈8緊密配合，使耐火外保溫托10在拖動坩堝1移動的過程中不至于漏氣。
在耐火外保溫托10外側(cè)的耐火保溫層的下部設置升降絲杠14，升降絲杠14上連接有水冷器升降蝸桿13，升降絲杠14與升降伺服電機及減速控制裝置16連接，并控制升降絲杠14的上下運動。
水冷器升降蝸桿13的上端設置有滑動托板19，滑動托板19連接有變速伺服系統(tǒng)15；變速伺服系統(tǒng)15可以控制水冷器升降蝸桿13獨立上下運動。
由于坩堝1的底部與冷卻水距離最近，在冷卻的過程中坩堝底部的熔料會最先凝固，坩堝內(nèi)的熔料就會因凝固不均而使坩堝炸裂，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生在靠近坩堝的爐腔下部設置有分區(qū)石墨加強加熱器2，使坩堝1內(nèi)的熔煉凝固均勻。
如圖1所示在熔煉的過程中，滑動托板19上設置有內(nèi)保溫托塞11，內(nèi)保溫托塞11與耐火外保溫托10緊密配合，內(nèi)保溫托塞11的上部緊頂在散熱承重板7的下面，防止在熔煉的過程中熱量的散失。
熔煉結(jié)束后變速伺服系統(tǒng)控制滑動托板19及其上面的內(nèi)保溫托塞11一起向下運動，當移動到爐體的外部將內(nèi)保溫托塞11移走，如圖2所示將水冷器9置于滑動托板19上，水冷器9為夾層水道，并且水冷器9的頂部為平面形，變速伺服系統(tǒng)15控制滑動托板19及水冷器9一起向上運動，使水冷器9的頂部平面抵在散熱承重板7的下面，使坩堝1冷卻。同時坩堝1、耐熱外保溫托10、水冷器9在升降伺服電機及減速控制機構(gòu)16控制下隨升降絲杠14一起向下運動，使坩堝1在下移的過程中不斷的冷卻，因此坩堝1內(nèi)的熔料不斷的凝固，并且具有各向異性及對所熔煉的物料進行提純。
權(quán)利要求
1.定向凝固熔煉爐，包括坩堝、保溫層和耐火層，其特征在于還包括耐火外保溫托、升降絲杠、水冷器、內(nèi)保溫托塞，同軸獨控的蝸桿裝置；耐火外保溫托設置在坩堝的下面，為中空結(jié)構(gòu)，在耐火外保溫托與坩堝之間設置散熱承重板，散熱承重板的兩端搭在耐火外保溫托的上面，耐火外保溫托的下部與升降絲杠上的升降箍連接，與耐火外保溫托相對的耐火保溫材料側(cè)壁上開有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有彈性密封圈，彈性密封圈略凸出凹槽；升降絲杠設置在耐火外保溫托外側(cè)的耐火保溫層的下部，升降絲杠上連接有水冷器升降蝸桿，升降絲杠與升降伺服電機及減速控制裝置連接，并控制升降絲杠的上下運動；水冷器升降蝸桿的上端連接有滑動托板，滑動托板連接有變速伺服機構(gòu)；變速伺服機構(gòu)可以控制水冷器升降蝸桿獨立上下運動；當熔煉的過程中，滑動托板上設置有內(nèi)保溫托塞，熔煉結(jié)束將內(nèi)保溫托塞移走，同時將水冷器置于滑動托板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向凝固熔煉爐，其特征在于在靠近坩堝的下部設置有分區(qū)石墨加強加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向凝固熔煉爐，其特征在于在所述的散熱承重板為鎢錸或鉬或其他耐高溫合金或具有一定厚度的石墨板材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向凝固熔煉爐，其特征在于在所述的彈性密封圈為彈性石墨氈密封圈或涂有防止氧化層的彈性石墨氈密封圈或碳氈密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向凝固熔煉爐，其特征在于在水冷器為夾層水道，并且水冷器的頂部為平面形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定向凝固熔煉爐，其特征在于同一套絲杠上裝有兩套可獨立升降的蝸桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定向凝固熔煉爐，在坩堝的下面設置中空結(jié)構(gòu)的耐火外保溫托以及和水冷器可互換位置的內(nèi)保溫托，在耐火外保溫托與坩堝之間設置散熱承重板，耐火外保溫托的下部與升降箍連接，與耐火外保溫托相對的周圍耐火保溫材料側(cè)壁上開有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌有彈性密封圈；升降絲杠設置在耐火外保溫托下部，升降絲杠上連接有水冷器升降蝸桿，升降絲杠與升降伺服電機及減速控制裝置連接，水冷器升降蝸桿的上端連接有滑動托板，也可放置內(nèi)保溫托，同樣可受變速伺服機構(gòu)升降控制；變速伺服機構(gòu)可以控制水冷器升降蝸桿獨立上下運動；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，占地面積小，使熔煉后的金屬及合金錠具有各向異性。同時對所熔煉的材料具有提純?nèi)ルs的作用。
文檔編號F27B14/06GK1862201SQ20061008749
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者高文林 申請人:高文林