[发明专利]钛及钛合金短流程制备用的连续上料装置与上料方法

说明书

本发明提供一种钛及钛合金短流程制备用的连续上料装置与上料方法，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、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，所述电机的输出轴与螺旋输送杆连接并驱动螺旋输送杆旋转实现连续旋转送料；送料管道的出口延伸进入到熔炼室内。通过两个料仓的设计，结合抽真空和下料控制，实现钛和钛合金制备过程中的连续上料。

技术领域

本发明涉及钛合金制备设备技术领域，具体而言涉及一种钛及钛合金短流程制备用的连续上料装置与上料方法。

背景技术

钛及钛合金因具有低密度、高比强度、耐高温、耐腐蚀、无磁、生物兼容等优异性能，在航空、航天、舰船等领域得到大量的应用，然而钛的高成本限制了钛及钛合金的应用范围，尤其在民用领域。目前工业钛合金中除了原材料的成本居高不下，钛及钛合金的真空熔炼及其加工占据总成本的60％也影响了钛合金的使用范围。为了降低钛合金成本，钛及钛合金相关研究人员从海绵钛的低成本制造技术、低成本钛合金研究等方面已开展了许多的研究工作。目前降低钛合金成本的途径有：通过改进原材料(海绵钛)的制备方式来降低原材料成本、采用廉价合金化元素、简化钛合金加工工艺、优化钛制品加工技术等各种方法。

工业制备中熔炼钛及钛合金的手段上，一般通过等离子枪、真空熔炼等方式将原料融化，原料熔化进入熔池，熔池中的钛液在结晶器中冷却凝固，直到电极全部熔化后形成钛锭。例如现有技术的中国专利201510398496.7提出一种钛及钛合金制备的连铸技术和设备，是一种钛合金的短流程生产工艺，在氩气保护或惰性气体气氛下，采用等离子枪作为热源，通过结晶器、等离子枪和下拉机构来实现钛及钛合金圆形、扁形铸锭的连续铸造，降低钛合金加工成本约15％以上，其提出了短流程制备钛合金的设想，但采用的连续输送物料的送料轨道例如传统的传送式设计，在钛合金的真空熔炼领域，难以真正实现连续的生产需要，尤其是在上料即需要在真空环境下进行，如何实现连续上料且不影响后续真空熔炼和结晶成型的上料工艺成为钛和钛合金连续制备工艺中的难点。

发明内容

本发明目的在于提供一种钛及钛合金短流程制备用的连续上料装置与上料方法，通过两个料仓的设计，结合抽真空和下料控制，实现钛和钛合金制备过程中的连续上料。

为达成上述目的，本发明提出一种钛及钛合金短流程制备用的连续上料装置，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、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，所述电机的输出轴与螺旋输送杆连接并驱动螺旋输送杆旋转实现连续旋转送料；送料管道的出口延伸进入到熔炼室内。

进一步的实施例中，所述下料仓的容积大于上料仓的容积。

进一步的实施例中，所述送料管道具有螺旋送料部分和下料部分，螺栓送料部分成水平状态并且其中设置了所述的螺旋输送杆。

进一步的实施例中，所述下料部分相对于送料管道的螺旋送料部分具有朝向下方弯曲的角度。

进一步的实施例中，所述下料仓的出口与所述送料管道的螺旋送料部分成垂直角度安装。

进一步的实施例中，所述送料管道与下料仓之间还设置有超声振动器，位于下料仓的出口位置，用于通过振动以阻止出口堵塞。

根据本公开，还提出一种基于上述连续上料装置的上料方法，上料方法包括以下步骤：

步骤1、在加料时，将原料加入到上料仓中，关闭第一和第二真空插板阀；