[实用新型]定向结晶炉用保温装置及具有其的定向结晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及精密铸造领域，特别地，涉及一种定向结晶炉用保温装置。此外，本实 用新型还涉及一种包括上述保温装置的定向结晶炉。

背景技术

20世纪70年代中期，美、英、日等发达国家首先将定向柱晶叶片技术用于生产，由于消 除了横向晶界，晶体沿特定方向生产，定向柱晶叶片与传统的等轴晶叶片相比，能大幅度提 高性能、寿命以及使用温度，已成为航空发动机研究和发展的重要方向。

目前，工业上用于生产定向柱晶叶片的最成熟、常用方法是快速凝固法(HRS)，即铸型 移动法，该类型定向结晶炉被隔热挡板分成三个区域：加热区、绝热区、冷却区。其中，加 热区包括加热装置(加热器)和保温装置(保温桶)，目的是保证足够的热量输入和温度场的 均匀性，以提高定向凝固过程中的温度梯度，获得良好的柱状晶组织。

现有的保温装置采用双层桶状结构，由保温内桶、保温内桶盖板和保温外桶组成，其中 保温内桶、保温内桶盖板材质为普通石墨，保温外桶材质为软毡，且经手工捆扎数层而制成。 由于软毡质地疏松，手工捆扎层之间的空隙大，导致了保温外桶散热严重，炉内径向温度不 均匀，温度梯度无法得到有效保证，保温效果差，定向柱晶组织不好；此外，该型保温外桶 使用寿命短，使用约5天就需更换一次，而整个更换过程耗时将近1天(包括停炉冷却、更 换等)，造成炉子不能连续生产，生产效率低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种定向结晶炉用保温装置及具有其的定向结晶炉，以解决现有的定 向结晶炉由于保温外桶散热严重导致的炉内径向温度不均匀、温度梯度无法有效保证及保温 装置更换频率高导致的结晶炉生产效率低的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种定向结晶炉用保温装置，保温装置采用双层桶状 结构，包括位于内侧的保温内桶、位于外侧的保温外桶，保温外桶采用固体碳毡一体成型且 套设于保温内桶之外。

进一步地，保温外桶与保温内桶间隙配合。

进一步地，保温内桶包括呈筒状的内桶桶体，内桶桶体的顶端设有内桶桶盖，内桶桶盖 的周缘下端面凹设有与内桶桶体的顶端配合的环形凹缘。

进一步地，内桶桶体及内桶桶盖采用石墨制成。

进一步地，内桶桶盖的中心设有用于导入熔融合金的第一导流口，保温外桶在第一导流 口对应处设有与其连通的第二导流口。

根据本实用新型的另一方面，提供一种定向结晶炉，包括上述的定向结晶炉用保温装置。

进一步地，保温内桶内设置加热装置，保温装置的底端设有隔热挡板，隔热挡板的下面 间隔设有冷却装置，作为定向结晶的铸芯的定向模壳在加热装置、隔热挡板及冷却装置之间 自由的上下运动，以实现定向结晶。

进一步地，加热装置包括位于保温内桶内且沿其轴向间隔设置的上加热器和下加热器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型定向结晶炉用保温装置及具有其的定向结晶炉，通过将保温外桶采用固体碳 毡一体成型且套设于保温内桶之外，由于固体碳毡导热系数远小于传统的软毡的导热系数， 使得保温装置整体沿径向的温度流失大幅减少，保证了保温装置内部温度场的均匀性，从而 保证结晶炉的温度梯度，且延长了保温装置的使用寿命，避免频繁更换保温外桶，提高了结 晶炉的生产效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性 实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例保温装置的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例定向结晶炉的结构示意图。

附图标记说明：

1、保温装置；

11、保温内桶；111、内桶桶体；112、内桶桶盖；113、第一导流口；

12、保温外桶；121、第二导流口；

2、定向模壳；3、加热装置；4、冷却装置；5、隔热挡板；

31、上加热器；32、下加热器。

具体实施方式