本發(fā)明涉及一種水平坩堝及其水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，屬于坩堝設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的坩堝由紫銅本體及安裝于紫銅本體側(cè)下方的不銹鋼托板構(gòu)成，這類坩堝使用壽命較短，且容易變形、漏水，成本較高，影響產(chǎn)量；由于在熔煉過程當(dāng)中，坩堝筒體變形的同時，托板也會產(chǎn)生變形，坩堝筒體其底面上部與炙熱的鑄錠相接觸，下部與冷卻水接觸，使坩堝筒體底部至上部產(chǎn)生溫差，生成垂直向上的熱應(yīng)力，從而產(chǎn)生垂直向上的形變；熱應(yīng)力通過坩堝筒體側(cè)壁傳遞到坩堝法蘭和托板上，使坩堝筒體其底部收縮變形加?。慧釄逋搀w其底面從中心部位到圓周邊緣部位存在徑向溫差，頂部到底部之間存在軸向溫差，這兩種溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力使坩堝筒體其底面直徑收縮，高度增加，坩堝筒體其底面的徑向收縮變形使其與坩堝筒體底部止口的配合間隙增大，當(dāng)單邊間隙累積達(dá)到3～4mm時，熔煉狀態(tài)中的液態(tài)錯合金便會流入坩堝筒體止口與坩堝筒體底面之間的間隙中，凝固后將坩堝筒體底面包裹，此時坩堝筒體底面已徹底失效變形。因此，為了解決以上問題，亟待對現(xiàn)有的坩堝的水路進(jìn)行改進(jìn)，以提高坩堝的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種水平坩堝及其水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，將本體和托板由純紫銅或白金材料一體制備而成，增強(qiáng)坩堝整體的牢固程度；且在坩堝筒體其底面設(shè)置有凹凸?fàn)畹牟y結(jié)構(gòu)，提高了坩堝筒體的耐高溫性能及使用壽命，降低生產(chǎn)加工成本，從而提高產(chǎn)量。

本發(fā)明的水平坩堝，包括本體及安裝于本體側(cè)下方的托板；所述本體和托板一體制備而成；所述本體和托板由純紫銅材料或白金材料一體制備而成，所述本體設(shè)置為方體的中空狀。

作為優(yōu)選的實施方案，所述本體包括坩堝法蘭及設(shè)置于坩堝法蘭中間的方形結(jié)構(gòu)的坩堝筒體；所述坩堝法蘭與坩堝筒體經(jīng)氬弧焊焊接一體制成；所述坩堝筒體其底面設(shè)置有凹凸?fàn)畹牟y結(jié)構(gòu)；所述坩堝筒體其縱向截面呈梯形結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選的實施方案，所述托板位于坩堝法蘭與坩堝筒體之間，所述托板的頂面位于所述坩堝法蘭頂面的下端，所述托板的底面位于所述坩堝法蘭底面的上端，所述坩堝筒體的底面位于坩堝法蘭底面的底端。

一種水平坩堝的水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，所述工藝包括以下步驟：

步驟一，原料檢測，采用超聲波探傷處理，對純紫銅的本體和純紫銅的托板的制備材料進(jìn)行表面檢測；

步驟二，開設(shè)焊接坡口，在本體和托板材料上開設(shè)焊接坡口，并對開設(shè)的坡口進(jìn)行清理；

步驟三，卷制，將開設(shè)焊接坡口后的本體和托板材料進(jìn)行卷制處理；

步驟四，對卷制的本體和托板材料進(jìn)行焊接、校圓、精整處理及射線探傷處理；焊接時將卷制坩堝筒體進(jìn)行焊接，先進(jìn)行坩堝筒體內(nèi)表面的純紫銅焊接，然后進(jìn)行坩堝筒體外側(cè)的托板的焊接；

步驟五，預(yù)加工，對坩堝筒體及導(dǎo)電的坩堝法蘭進(jìn)行粗加工；

步驟六，對坩堝筒體和坩堝法蘭進(jìn)行焊接，坩堝筒體與坩堝法蘭的焊接時，先對坩堝筒體與坩堝法蘭進(jìn)行預(yù)熱處理，然后進(jìn)行坩堝法蘭表面的純紫銅面與坩堝筒體內(nèi)表面純紫銅面的焊接及熱處理；

步驟七，精加工，對焊接好的坩堝進(jìn)行機(jī)加工至坩堝要求尺寸；

步驟八，坩堝性能測試，對坩堝進(jìn)行水壓試驗。

一種水平坩堝的水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，所述工藝包括以下步驟：

步驟一，原料檢測，采用超聲波探傷處理，對純白金的本體和純白金托板的制備材料進(jìn)行表面檢測；

步驟二，開設(shè)焊接坡口，在本體和托板材料上開設(shè)焊接坡口，并對開設(shè)的坡口進(jìn)行清理；

步驟三，卷制，將開設(shè)焊接坡口后的本體和托板材料進(jìn)行卷制處理；

步驟四，對卷制的本體和托板材料進(jìn)行焊接、校圓、精整處理及射線探傷處理；焊接時將卷制坩堝筒體進(jìn)行焊接，先進(jìn)行坩堝筒體內(nèi)表面的白金焊接，然后進(jìn)行坩堝筒體外側(cè)的托板的焊接；

步驟五，預(yù)加工，對坩堝筒體及導(dǎo)電的坩堝法蘭進(jìn)行粗加工；

步驟六，對坩堝筒體和坩堝法蘭進(jìn)行焊接，坩堝筒體與坩堝法蘭的焊接時，先對坩堝筒體與坩堝法蘭進(jìn)行預(yù)熱處理，然后進(jìn)行坩堝法蘭表面的白金面與坩堝筒體內(nèi)表面白金面的焊接及熱處理；

步驟七，精加工，對焊接好的坩堝進(jìn)行機(jī)加工至坩堝要求尺寸；

步驟八，坩堝性能測試，對坩堝進(jìn)行水壓試驗。

一種水平坩堝的水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，所述工藝包括以下步驟：

步驟一，原料檢測，采用超聲波探傷處理，對純紫銅的本體和純白金托板的制備材料進(jìn)行表面檢測；

步驟二，開設(shè)焊接坡口，在本體和托板材料上開設(shè)焊接坡口，并對開設(shè)的坡口進(jìn)行清理；

步驟三，卷制，將開設(shè)焊接坡口后的本體和托板材料進(jìn)行卷制處理；

步驟四，對卷制的本體和托板材料進(jìn)行焊接、校圓、精整處理及射線探傷處理；焊接時將卷制坩堝筒體進(jìn)行焊接，先進(jìn)行坩堝筒體內(nèi)表面的純紫銅面焊接，然后進(jìn)行坩堝筒體外側(cè)的托板的焊接；

步驟五，預(yù)加工，對坩堝筒體及導(dǎo)電的坩堝法蘭進(jìn)行粗加工；

步驟六，對坩堝筒體和坩堝法蘭進(jìn)行焊接，坩堝筒體與坩堝法蘭的焊接時，先對坩堝筒體與坩堝法蘭進(jìn)行預(yù)熱處理，然后進(jìn)行坩堝法蘭表面的純紫銅面與坩堝筒體內(nèi)表面純紫銅面的焊接及熱處理；

步驟七，精加工，對焊接好的坩堝進(jìn)行機(jī)加工至坩堝要求尺寸；

步驟八，坩堝性能測試，對坩堝進(jìn)行水壓試驗。

作為優(yōu)選的實施方案，還包括對坩堝筒體其底面設(shè)有的波紋結(jié)構(gòu)的加工。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的水平坩堝及其水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，將本體和托板由純紫銅或白金材料一體制備而成，增強(qiáng)坩堝整體的牢固程度；且在坩堝筒體其底面設(shè)置有凹凸?fàn)畹牟y結(jié)構(gòu)，提高了坩堝筒體的耐高溫性能及使用壽命，降低生產(chǎn)加工成本，從而提高產(chǎn)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的水平坩堝，包括本體1及安裝于本體側(cè)下方的托板2；所述本體1和托板2一體制備而成，所述本體1和托板2由純紫銅材料或白金材料一體制備而成，所述本體1設(shè)置為方體的中空狀。

其中，所述本體1包括坩堝法蘭11及設(shè)置于坩堝法蘭中間的方形結(jié)構(gòu)的坩堝筒體12；所述坩堝法蘭11與坩堝筒體12經(jīng)氬弧焊焊接一體制成；所述坩堝筒體12其底面設(shè)置有凹凸?fàn)畹牟y結(jié)構(gòu)13；所述坩堝筒體12其縱向截面呈梯形結(jié)構(gòu)，所述托板2位于坩堝法蘭11與坩堝筒體12之間，所述托板2的頂面位于所述坩堝法蘭11頂面的下端，所述托板2的底面位于所述坩堝法蘭11底面的上端，所述坩堝筒體12的底面位于坩堝法蘭11底面的底端。

實施例1：

一種水平坩堝的水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，所述工藝包括以下步驟：

步驟一，原料檢測，采用超聲波探傷處理，對純紫銅的本體和純紫銅的托板的制備材料進(jìn)行表面檢測；

步驟二，開設(shè)焊接坡口，在本體和托板材料上開設(shè)焊接坡口，并對開設(shè)的坡口進(jìn)行清理；

步驟三，卷制，將開設(shè)焊接坡口后的本體和托板材料進(jìn)行卷制處理；

步驟四，對卷制的本體和托板材料進(jìn)行焊接、校圓、精整處理及射線探傷處理；焊接時將卷制坩堝筒體進(jìn)行焊接，先進(jìn)行坩堝筒體內(nèi)表面的純紫銅焊接，然后進(jìn)行坩堝筒體外側(cè)的托板的焊接；

步驟五，預(yù)加工，對坩堝筒體及導(dǎo)電的坩堝法蘭進(jìn)行粗加工；

步驟六，對坩堝筒體和坩堝法蘭進(jìn)行焊接，坩堝筒體與坩堝法蘭的焊接時，先對坩堝筒體與坩堝法蘭進(jìn)行預(yù)熱處理，然后進(jìn)行坩堝法蘭表面的純紫銅面與坩堝筒體內(nèi)表面純紫銅面的焊接及熱處理；

步驟七，精加工，對焊接好的坩堝進(jìn)行機(jī)加工至坩堝要求尺寸；

步驟八，坩堝性能測試，對坩堝進(jìn)行水壓試驗。

實施例2：

一種水平坩堝的水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，所述工藝包括以下步驟：

步驟一，原料檢測，采用超聲波探傷處理，對純白金的本體和純白金托板的制備材料進(jìn)行表面檢測；

步驟二，開設(shè)焊接坡口，在本體和托板材料上開設(shè)焊接坡口，并對開設(shè)的坡口進(jìn)行清理；

步驟三，卷制，將開設(shè)焊接坡口后的本體和托板材料進(jìn)行卷制處理；

步驟四，對卷制的本體和托板材料進(jìn)行焊接、校圓、精整處理及射線探傷處理；焊接時將卷制坩堝筒體進(jìn)行焊接，先進(jìn)行坩堝筒體內(nèi)表面的白金焊接，然后進(jìn)行坩堝筒體外側(cè)的托板的焊接；

步驟五，預(yù)加工，對坩堝筒體及導(dǎo)電的坩堝法蘭進(jìn)行粗加工；

步驟六，對坩堝筒體和坩堝法蘭進(jìn)行焊接，坩堝筒體與坩堝法蘭的焊接時，先對坩堝筒體與坩堝法蘭進(jìn)行預(yù)熱處理，然后進(jìn)行坩堝法蘭表面的白金面與坩堝筒體內(nèi)表面白金面的焊接及熱處理；

步驟七，精加工，對焊接好的坩堝進(jìn)行機(jī)加工至坩堝要求尺寸；

步驟八，坩堝性能測試，對坩堝進(jìn)行水壓試驗。

實施例3：

一種水平坩堝的水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，所述工藝包括以下步驟：

步驟一，原料檢測，采用超聲波探傷處理，對純紫銅的本體和純白金托板的制備材料進(jìn)行表面檢測；

步驟二，開設(shè)焊接坡口，在本體和托板材料上開設(shè)焊接坡口，并對開設(shè)的坡口進(jìn)行清理；

步驟三，卷制，將開設(shè)焊接坡口后的本體和托板材料進(jìn)行卷制處理；

步驟四，對卷制的本體和托板材料進(jìn)行焊接、校圓、精整處理及射線探傷處理；焊接時將卷制坩堝筒體進(jìn)行焊接，先進(jìn)行坩堝筒體內(nèi)表面的純紫銅面焊接，然后進(jìn)行坩堝筒體外側(cè)的托板的焊接；

步驟五，預(yù)加工，對坩堝筒體及導(dǎo)電的坩堝法蘭進(jìn)行粗加工；

步驟六，對坩堝筒體和坩堝法蘭進(jìn)行焊接，坩堝筒體與坩堝法蘭的焊接時，先對坩堝筒體與坩堝法蘭進(jìn)行預(yù)熱處理，然后進(jìn)行坩堝法蘭表面的純紫銅面與坩堝筒體內(nèi)表面純紫銅面的焊接及熱處理；

步驟七，精加工，對焊接好的坩堝進(jìn)行機(jī)加工至坩堝要求尺寸；

步驟八，坩堝性能測試，對坩堝進(jìn)行水壓試驗。

其中，還包括對坩堝筒體其底面設(shè)有的波紋結(jié)構(gòu)的加工。

本發(fā)明的水平坩堝及其水路系統(tǒng)的改進(jìn)工藝，坩堝筒體其底面上部與炙熱的鑄錠相接觸，下部與冷卻水接觸，使坩堝筒體底部至上部產(chǎn)生溫差，生成垂直向上的熱應(yīng)力，從而產(chǎn)生垂直向上的形變，在坩堝筒體其底面設(shè)置有凹凸?fàn)畹牟y結(jié)構(gòu)，能夠有效分散熱應(yīng)力，減少應(yīng)力對坩堝筒體其底部收縮變形程度；熱應(yīng)力通過坩堝筒體側(cè)壁傳遞到坩堝法蘭和托板上，將本體和托板由純紫銅或白金材料一體制備而成，增強(qiáng)坩堝整體的牢固程度；且在坩堝筒體其底面設(shè)置有凹凸?fàn)畹牟y結(jié)構(gòu)，提高了坩堝筒體的耐高溫性能及使用壽命，降低生產(chǎn)加工成本，從而提高產(chǎn)量。

上述實施例，僅是本發(fā)明的較佳實施方式，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。