底注式真空定向凝固炉及其使用方法.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CN109930196A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201811546126.3(22)申请日2018.12.18(71)申请人沈阳真空技术研究所有限公司地址110000辽宁省沈阳市沈河区万柳塘路２号(72)发明人宋静思孙足来张哲魁陈久强(74)专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限公司21107代理人郭元艺(51)Int.Cl.C30B15/08(2006.01)C30B15/10(2006.01)C30B15/14(2006.01)C30B29/52(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称底注式真空定向凝固炉及其使用方法(57)摘要本发明属真空精密铸造设备领域，尤其涉及一种底注式真空定向凝固炉及其使用方法，包括红外测温仪（1）、夹爪传动机构（2）、加料仓（3）、熔炼室（6）及模壳室（14）；红外测温仪（1）置于夹爪传动机构（2）的上端；夹爪传动机构（2）的下部工作端纵向穿过加料仓（3）的内腔且与夹爪（7）固定相接；在熔炼室（6）内与夹爪（7）对应位置固定设有感应器（9）；在感应器（9）的下部固定设有模壳加热器（11）；在壳加热器（11）的底部固定设有水冷环（12）；在模壳室（14）的底部依次纵向设有水冷结晶器（16）及模壳抽拉系统（17）。本发明无旋转翻转机构，可靠性好，生产效率高，可有效避免累积性污染。CN109930196ACN109930196A权利要求书1/1页1.一种底注式真空定向凝固炉，其特征在于，包括红外测温仪（1）、夹爪传动机构（2）、加料仓（3）、熔炼室（6）及模壳室（14）；所述加料仓（3）的底部经加料隔离阀（4）与熔炼室（6）的顶部垂直相接；所述熔炼室（6）的底部经隔离翻板阀（13）与模壳室（14）的顶部垂直相接；所述红外测温仪（1）置于夹爪传动机构（2）的上端；所述夹爪传动机构（2）的下部工作端纵向穿过加料仓（3）的内腔且与夹爪（7）固定相接；在所述熔炼室（6）内与夹爪（7）对应位置固定设有感应器（9）；在所述感应器（9）的下部固定设有模壳加热器（11）；在所述模壳加热器（11）的底部固定设有水冷环（12）；在所述模壳室（14）的底部依次纵向设有水冷结晶器（16）及模壳抽拉系统（17）。2.根据权利要求1所述的底注式真空定向凝固炉，其特征在于：所述模壳加热器（11）包括上区加热器（1101）及下区加热器（1102）；所述上区加热器（1101）及下区加热器（1102）的外壁采用石墨毡保温材料；所述上区加热器（1101）与下区加热器（1102）的长度比为2:1。3.根据权利要求2所述底注式真空定向凝固炉的使用方法，其特征在于，按如下步骤实施：a、将合金料棒（10）置于陶瓷纤维坩埚（8）内，并一起置于夹爪（7）上，通过夹爪传动机构（2）将合金料棒（10）与陶瓷纤维坩埚（8）整体移动到感应器（9）内指定位置；b、将模壳（15）置于水冷结晶器（16）上，使用模壳抽拉系统（17）将模壳（15）升到模壳加热器（11）内，使水冷结晶器（16）上表面与水冷环（12）上表面相平；c、关闭加料仓（3）、熔炼室（6）及模壳室（14）的仓门，维持加料隔离阀（4）及隔离翻板阀（13）呈打开状态；使用真空系统将三个腔室同时抽空；d、达到指定真空度后，模具加热器（11）通电，进行程序升温；e、当达到预定温度并按工艺保温一段时间后，启动中频电源，对感应器（9）进行大功率通电，使合金料棒（10）处于熔炼状态，通过红外测温仪（1）对熔体温度进行监控；f、待合金熔液温度达到指定温度后，夹爪传动机构（2）按程序向上运动，将夹爪（7）、陶瓷纤维坩埚（8）、合金熔液整体提拉，使未熔层进入感应器（9）内部，并使所有合金熔液整体通过陶瓷纤维坩埚（8）底部的圆孔平稳流入模具加热器（11）内的模壳（15）内；g、待底浇完成后，水冷结晶器（16）在模壳抽拉系统（17）的带动下向下进行抽拉单晶作业；此时夹爪传动机构（2）将夹爪（7）与空的陶瓷纤维坩埚（8）整体向上移动至加料仓（3）内；h、加料隔离阀（4）关闭，加料仓（3）破真空，其仓门打开，取出陶瓷纤维坩埚（8），将新的陶瓷纤维坩埚（8）与合金料棒（10）置于夹爪（7）内以备下一生产循环；i、待模壳（15）全部移出水冷环（12）之外后，模壳抽拉系统（17）快速向下运动至指定位置；关闭隔离翻板阀（13），模壳室（14）破空，取出模壳（15），放入新的模壳（15）以备下一生产循环。4.根据权利要求3所述底注式真空定向凝固炉的使用方法，其特征在于：所述步骤e中，使合金熔液底部低于感应器（9）下边缘10～20mm，底部有一薄层仍为固态。5.根据权利要求4所述底注式真空定向凝固炉的使用方法，其特