[实用新型]感应熔炼炉的冷坩埚

说明书

本实用新型属于一种熔炼高温活性金属的设备，具体地说是一种感应熔炼炉的冷坩埚。

熔炼高温活性金属一般采用真空电弧炉，电子束炉或等离子凝壳炉等设备，但工艺复杂，投资大。八十年代国外发展了用冷坩埚感应熔炼法来熔炼高温活性金属。该技术的关键是冷坩埚的结构设计，国外多采用铜管组合式，外形似栅栏，但只能倾注而不能实现底注。而俄罗斯热电研究所公开的一种冷坩埚也是栅栏式组合，顶部呈喇叭状，具有底注装置，实现了底注，但底注装置结构复杂，体积大，与坩埚完全分离，水套及进出水系统管路复杂，水嘴接头众多，对真空熔炼极为不利。

本实用新型的目的在于提供一种进出水系统和底注装置结构简单的感应熔炼炉的冷坩埚。

本实用新型设计的冷坩埚，由数根铜管栅栏式组合而成，上段向外弯曲成喇叭口形，每根铜管之间具有一定的间距，用耐火材料将其封注以绝缘。熔池部份的铜管被压成“D”形截面，坩埚内壁涂以Y₂O₃涂层，以防止金属熔化后引起坩埚短路或打弧。上水套为环状，与铜管上段向外弯曲呈喇叭口形的管口焊接连通，在上水套的外缘焊有两个水嘴，其中任一个水嘴都可以作为进水嘴或出水嘴，在上水套里面焊有两块隔板将上水套分成两部份，其中任一部份都可作为进水室或出水室。在两块隔板中的任一块处开有缝隙，使水套不形成环路，减少由磁场引起在水套上产生的涡流。铜管下端与下水套焊接连通，下水套与坩埚底焊接水路相通。水由进水嘴进入进水室，通过与进水室相通的铜管流入下水套，再从与出水室相通的铜管向上返流至上水套出水室，再由出水嘴流出。位于坩埚底的中心孔设有由注塞头、注塞环、坩埚垫块和石墨托塞组成的底注装置。石墨托塞是具有V形断沟槽，纵向开缝的中空管，插坐于坩埚底的中心孔，注塞头的上端呈锥形，与注塞环锥面密封，其顶部伸入熔区，下端坐置在石墨托塞的孔槽中。注塞环与坩埚垫块相配合并被垫块压住，注塞头、注塞环、坩埚垫块均用与熔炼金属反应性较小的耐火材料制成。注塞头和石墨托塞的下端用钨丝连并接于下水套上。浇注时，只需通过由炉外伸进炉内的打塞杆撞击石墨托塞杆端使之从V形断沟槽处断开，注塞头落下连同用钨丝串联在一起的石墨托塞杆段悬挂一侧，熔体随即流下进入铸模中。

本实用新型的效果在于：与现有技术相比，本实用新型设计的冷坩埚进出水系统采用上下水套，结构简单，底注装置结构巧妙，浇注简便。采用本实用新型可熔炼多种高温活性金属，产品收得率高。

本实用新型具有四个附图：

图1是本实用新型的冷坩埚结构示意图。

图2是本实用新型的上水套的示意图。

图3是本实用新型的底注装置的结构示意图。

图4是本实用新型的石墨托塞的示意图。

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

如图所示：本实用新型在本实施例中由15根φ14×2mm的铜管4栅栏式组合而成，其上端向外弯曲呈喇叭口形，中、下段为直筒式，每根铜管4之间的间距为2.5mm，垂直部分的间距缝隙用耐火材料充填绝缘。直筒式的坩埚熔池部份的铜管被压成“D”形截面，内壁涂以Y₂O₃涂层，坩埚内径74mm，高度180mm。上水套3为环状，与筒管4上段向外弯曲呈喇叭口形的端口部焊接连通，在上水套3的外缘焊有两个水嘴1，其中任一个水嘴1都可作为进水嘴或出水嘴，在上水套3的里面焊有两块隔板12将上水套3分成进水室和出水室两部份，其中任一部份都可作为进水室或出水室。两块隔板12中的任一块外连同上水套开有缝隙13。铜管4的下端与下水套6焊接连通，在下水套6的底部焊有底盖环7、下水套6与坩埚底5焊接，水路相通。水由作为进水嘴的水嘴1进入作为进水室的水室，通过与进水室相通的8根铜管4进入下水套6，再从与出水室相通的另外7根铜管4向上返流至出水室，再由作为出水嘴的另一个水嘴1流出。位于坩埚底5的中心孔设有由注塞头8、注塞环9、坩埚垫块10和石墨托塞11组成的底注装置。注塞头8、注塞环9、坩埚垫块10均由耐火材料制成。石墨托塞11是具有V形断沟槽纵向开缝的中空管，插坐于坩埚底5的中心孔，注塞头8的上端呈锥形，与注塞环9锥面密封，其顶部伸入熔区，下端坐置在石墨托塞11的孔槽中，注塞环9与坩埚垫块10相配合并被垫块10压住。注塞头8和石墨托塞11的下端用钨丝连接于下水套6上。浇注时，只需通过由炉外伸进炉内的打塞杆撞击石墨托塞11端头，其杆段即从V形断沟槽处折断，注塞头8落下，连同用钨丝串联在一起的石墨托塞11的杆端悬挂一侧，熔体随即流下进入铸模中。