钛和钛合金短流程制备装置与方法.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CN108546831A(43)申请公布日2018.09.18(21)申请号201810550438.5B22D11/041(2006.01)(22)申请日2018.05.31B22D11/10(2006.01)B22D11/126(2006.01)(66)本国优先权数据201810511692.42018.05.25CN(71)申请人南京尚吉增材制造研究院有限公司地址210046江苏省南京市经济技术开发区龙港科技园B1栋526室(72)发明人常辉张尧陈小龙孙中刚张文书唐明亮(74)专利代理机构南京九致知识产权代理事务所(普通合伙)32307代理人王培松(51)Int.Cl.C22B34/12(2006.01)C22B9/22(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图1页(54)发明名称钛和钛合金短流程制备装置与方法(57)摘要本发明属于钛合金制备装置领域，公开一种钛及钛合金短流程制备装置与方法，具体包括送料机构、熔炼室、结晶机构、辊轮输送机构、切断机构、自动翻转器、自动推送机构以及水平运输轨道，送料机构将原料连续输送至熔炼室内的水冷铜炉床上，通过等离子枪进行熔炼形成金属液体，金属液体溢出至结晶机构进行管材或者棒材的成型，然后通过辊轮输送机构输送经由切断机构切成设定值长度，定长的管材或者棒材落入到自动翻转器翻转后，经由自动推送机构将其推出至水平运输轨道上进行输出。本发明通过原料连续化设计、缩短制备工艺流程，实现海绵钛到棒材或管材的不同规格的快速成型，制备工艺连续化。CN108546831ACN108546831A权利要求书1/3页1.一种钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，包括送料机构、熔炼室、结晶机构、辊轮输送机构、切断机构、自动翻转器、自动推送机构以及水平运输轨道，其中：所述送料机构为连续送料机构，包括上料仓、下料仓、第一真空插板阀、第二真空插板阀、螺旋输送杆、第一电机以及送料管道，其中第一真空插板阀设置在上料仓的入口，上料仓与下料仓之间经由第二真空插板阀连接，下料仓的出料口连通所述送料管道，所述螺旋输送杆设置在送料管道内并由所述第一电机驱动旋转实现连续旋转送料；送料管道的出口延伸进入到所述熔炼室内，将原料连续输送至熔炼室内的水冷铜炉床上；所述熔炼室内支撑有水冷铜炉床，位于所述送料管道的出口下方，接收输送的原料并堆积，所述水冷铜炉床的上方设置有等离子枪，用于对原料进行加热熔炼形成金属液体；所述水冷铜炉床的其中一侧边缘还设置有供金属液体溢出的导流口；所述结晶机构设置位于所述导流口的下方，结晶机构具有圆筒状水冷铜结晶器，所述金属液体通过导流口溢出至水冷铜结晶器的圆筒腔体内进行管材或者棒材的成型；辊轮输送机构设置在结晶机构下方并具有多对辊轮，多对辊轮通过第三电机驱动以经由辊轮拉出导引杆或者成型的管材或/棒材，下拉的管材或/棒材达到设定长度后，经由切断机构切成设定值长度；定长的管材或者棒材落入到自动翻转器翻转后，经由自动推送机构将其推出至水平运输轨道上进行输出。2.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述熔炼室内、围绕水冷铜炉床的外围还设置有环状感应搅拌线圈，被设置成接收中频电源驱动工作用于搅拌金属液体。3.根据权利要求2所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述水冷铜炉床的上方设置的等离子枪包括第一等离子枪和第二等离子枪，其中所述第一等离子枪用于对堆积的原料进行熔炼形成金属液体，金属液体流满水冷铜炉床形成凝壳后，启动第二等离子枪进行进一步熔炼。4.根据权利要求3所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述第一等离子枪和第二等离子枪的功率在50-150kw，且第二等离子枪的功率大于等于第一等离子枪的功率。5.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述水冷铜炉床的下方还设置有第一超声振动器，用于均匀金属液体中的金属成分。6.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述送料管道与下料仓之间还设置有第二超声振动器，位于下料仓的出口位置，用于通过振动以阻止出口堵塞。7.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述导流口被设置成为一上开口大、下开口小、底部圆弧状的梯状槽体。8.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述圆筒状水冷铜结晶器的顶部设置有围绕水冷铜结晶器的第二环状感应加热线圈，用于感应加热以防止金属液体冷却凝固而堵塞。9.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，其特征在于，所述圆筒状水冷铜结晶器的底部设置有第三超声波振动器，以优化管材凝固质量。2CN108546831A权利要求书2/3页10.根据权利要求1所述的钛及钛合金短流程制备装置，