[发明专利]金属单晶连铸工艺的控制方法及装备

摘要

一种金属单晶水平连铸装置，由两个真空隔离阀分隔而成的三个工作腔室及其冷却、牵拉系统一体化构成，使水平定向凝固连铸的工艺全程在保护气氛中实施，以获得O、H等杂质含量很低的铜单晶。

主权项

1.一种金属单晶水平连铸装置，其特征在于该装置包括加料室(1)、熔炼室(3)、连铸室(5)及其冷却、牵拉系统，以及设置在所述加料室(1)与所述熔炼室(3)之间的真空隔离阀V1和设置在所述熔炼室(3)与所述连铸室(5)之间的真空隔离阀V2，所述加料室(1)用于金属的装卸料，通过为该加料室配置的抽气系统在装料后对加料室抽真空，所述熔炼室(3)用于坩埚(4)中金属材料的真空中频加热熔炼，在熔炼前通过为其配置的抽气系统对该熔炼室抽真空，在完成熔化、精炼和除气工序后，通过为其配置的充氩系统对该熔炼室充入氩气，所述连铸室(5)用于金属熔液在氩气氛中的保温和定向凝固水平连铸，以形成金属单晶，所述连铸室(5)包括中间储液池(6)、加热体(7)、输液阀、保温池(15)、结晶器(12)、冷却器(11)、牵引器(10)，通过为该连铸室配置的真空系统及充氩系统分别对连铸室抽真空和充氩气，所述真空隔离阀V1用于隔离所述加料室(1)与熔炼室(3)以及在所述加料室(1)和熔炼室(3)均被抽真空后打开该真空隔离阀V1将加料室(1)中悬挂的料下放至熔炼室(3)的坩埚(4)中，然后再关闭该真空隔离阀V1，所述真空隔离阀V2用于隔离所述熔炼室(3)与所述连铸室(5)以及在所述熔炼室(3)的氩气压与连铸室(5)的氩气压持平时打开该真空隔离阀V2，下放漏斗，将坩埚(4)中的金属熔液注入连铸室(5)的中间储液池(6)中，在注液完毕后，将该真空隔离阀V2关闭，所述的加料室(1)、熔炼室(3)和连铸室(5)三个腔室与真空隔离阀V1和V2构成一个完整的一体化的封闭系统，实现加料、熔炼和单晶连铸在保护气氛中连续地进行，所述金属单晶水平连铸装置熔炼时的真空度高于10-2Pa，所述连铸室(5)的净化氩气流量为2-5升/分。