一种快速铸造冷坩埚悬浮炉及合金熔炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114294952A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111330587.9B22D27/04(2006.01)(22)申请日2021.11.11C22C1/02(2006.01)(71)申请人沈阳铸造研究所有限公司地址110022辽宁省沈阳市铁西区云峰南街17号(72)发明人何永亮史昆严增男张鹏程刘新峰李万青(74)专利代理机构沈阳世纪蓝海专利事务所(普通合伙)21232代理人侯志奇(51)Int.Cl.F27B14/10(2006.01)F27B14/06(2006.01)F27B14/04(2006.01)B22D25/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种快速铸造冷坩埚悬浮炉及合金熔炼方法(57)摘要一种快速铸造冷坩埚悬浮炉及合金熔炼方法，在熔炼室内设置熔炼坩埚水冷箱、熔炼线圈、熔炼坩埚、浇铸线圈，熔炼坩埚水冷箱与熔炼坩埚焊接，熔炼坩埚水冷箱与熔炼室的导轨连接，导轨与熔炼室焊接，熔炼坩埚水冷箱沿着熔炼室的导轨上下移动，熔炼线圈通过绝缘材料与熔炼室连接，浇铸线圈通过绝缘材料与熔炼室连接，铸型室与铸型室炉门连接，在插板阀下部设置熔炼室炉盖，在熔炼坩埚内设置待熔合金料。该发明快速熔化及铸造功能，充型好，熔炼高纯易氧化、难熔合金，熔炼成份均匀，质量稳定，降低生产成本，应用于高纯活性轻合金材料制备及铸件精密成形技术领域中。CN114294952ACN114294952A权利要求书1/1页1.一种快速铸造冷坩埚悬浮炉，包括加料室、插板阀、熔炼室炉盖、熔炼坩埚水冷箱、熔炼线圈、熔炼坩埚、熔炼室、翻板阀、铸型、铸型室、升降机构、升降机构底座、铸型室气动阀、熔炼室气动阀、真空机组、铸型室炉门、待熔合金料、加料室气动阀、浇铸线圈、导轨，其特征在于：在熔炼室内设置熔炼坩埚水冷箱、熔炼线圈、熔炼坩埚、浇铸线圈，熔炼坩埚水冷箱与熔炼坩埚焊接，熔炼坩埚水冷箱与熔炼室的导轨连接，导轨与熔炼室焊接，熔炼坩埚水冷箱沿着熔炼室的导轨上下移动，熔炼线圈通过绝缘材料与熔炼室连接，浇铸线圈通过绝缘材料与熔炼室连接，熔炼室与铸型室通过翻板阀连接，通过翻板阀实现熔炼室与铸型室的联通或隔离，在升降机构设置铸型，升降机构与升降机构底座连接，升降机构底座与铸型室焊接，铸型室气动阀通过管路两端分别与铸型室和真空机组连接，熔炼室气动阀通过管路两端分别与熔炼室和真空机组连接，加料室气动阀通过管路两端分别与加料室和真空机组连接，铸型室与铸型室炉门连接，在加料室下部设置插板阀，在插板阀下部设置熔炼室炉盖，在熔炼坩埚内设置待熔合金料。2.根据权利要求1所述的一种快速铸造冷坩埚悬浮炉的合金熔炼方法，其特征在于：所述的一种快速铸造冷坩埚悬浮炉的合金熔炼方法是：首先，将待熔合金料放入水冷铜结构形式的熔炼坩埚中，待熔合金料底部凸台加工尺寸与熔炼坩埚底部浇铸口对应；通冷却水，冷却水经过熔炼坩埚水冷箱为熔炼坩埚提供冷却，将铸型放入铸型室中关闭熔炼室炉盖，启动真空机组，打开熔炼室气动阀和铸型室气动阀，当真空度达到要求值后，打开翻板阀，启动升降机构带动铸型升入到熔炼室中指定位置，向熔炼线圈中通电，产生交变磁场快速加热待熔合金料，当待熔合金料上部分完全熔化，合金在电磁场作用下与熔炼坩埚只有底部接触，侧壁均不接触，启动浇铸线圈快速熔化待熔合金料底部凸台，待熔合金料底部凸台熔化后，合金顺着熔炼坩埚底部的浇铸口流入到铸型中，完成浇铸，浇铸线圈下部分的线圈是确保合金不会进入铸型后立刻凝固，当待熔合金料全部进入铸型后，断电合金快速凝固形成铸件；启动升降机构带动铸型返回到铸型室中指定位置，关闭翻板阀，整个熔炼浇铸过程非常快一到两分钟完成一次浇铸过程；接下来将待熔合金料放入加料室中，打开加料室气动阀，对加料室抽真空，当真空度达到要求后打开插板阀，将待熔合金料缓缓落入熔炼坩埚中，关闭插板阀，与此同时，关闭铸型室气动阀，破真空打开铸型室炉门，取出上一炉铸型，重新放入下一炉铸型，关闭铸型室炉门，打开铸型室气动阀重新抽真空，真空度达到要求后打开翻板阀，启动升降机构带动铸型升到熔炼室中指定位置，这样就进入第二炉熔炼生产过程。3.根据权利要求1所述的一种快速铸造冷坩埚悬浮炉，其特征在于：所述的一种快速铸造冷坩埚悬浮炉的设计特点是，该设备以水冷铜坩埚取代原快速铸造炉采用的氧化锆、三氧化二铝等陶瓷材料的坩埚，水冷铜坩埚具备水冷功能，具有连续使用，免维护等特点；熔炼线圈与浇铸线圈独立供电，避免了目前铸造拔塞复杂的机械动作以及底塞对合金液的污染问题，解决了熔炼高温、高质量合金污染问题又解决了陶瓷坩埚浪费问题，同时解决了普通快速铸造炉的问题，以及翻炉浇铸时水冷铜坩埚凝壳问题，提高材料利用率，减少了设