[发明专利]一种熔炼金属材料的真空自耗电极电弧熔炼拉锭装置

摘要

本发明涉及一种熔炼金属材料的真空自耗电极电弧熔炼拉锭装置，该设备从上至下包括电极杆及其驱动机构、上炉室、真空闭锁阀、水冷结晶器、下炉室、拉锭杆及其驱动机构等，此外，本设备还需要配套直流电源系统和真空机组系统，但这两个系统不涉及本发明的保护范围。本设备的优点如下1、下炉室设计了加热功能，可以实现结晶铸锭在真空下进行去应力退火，有效消除铸锭的热应力。2、降低真空电弧熔炼过程发生的坩埚击穿及爆炸风险。3、降低了坩埚的制造成本。4、坩埚许用直径的范围比较宽，单台设备可覆盖几公斤到上吨级的铸锭熔炼。5、本设备在熔炼过程中可进行多次装炉并连续拉锭，减少了电极焊接工序。

主权项

一种熔炼金属材料的真空自耗电极电弧熔炼拉锭装置，其特征在于：该装置包括一个电极杆(1)，电极杆(1)从上炉室(3)的顶部中间穿过并伸入上炉室(3)内，电极杆(1)与上炉室(3)的顶部之间为动密封(17)接触形式，电极杆(1)在驱动机构的带动下可上下移动，上炉室(3)的底部连接到真空闭锁阀(4)的一端，真空闭锁阀(4)的另一端连接水冷结晶器(5)的上端，水冷结晶器(5)的下端与下炉室(6)的顶部连接，上述连接均通过法兰对接完成，连接法兰之间夹有密封橡胶圈以保证密封状态，拉锭杆(8)从下炉室(6)的底部中间穿过并伸入下炉室(6)内，下炉室(6)固定在一个钢结构的平台(9)上，拉锭杆(8)与下炉室(6)的底部之间为动密封(17)接触形式，拉锭杆(8)在驱动机构的带动下可上下移动，在拉锭杆(8)的顶部安装有用于起弧形成熔池并承载冷却后金属铸锭的底垫(7)；上述水冷结晶器(5)为筒形结构，水冷结晶器(5)的内层是一个铜制的结晶坩埚(10)，结晶坩埚(10)是一个上下敞口的圆柱形空腔零件，腔体内部呈上口小、下口大的锥形，结晶坩埚(10)的高度为300～900mm，壁厚为15～35mm，结晶坩埚(10)的下口内径为200～1200mm，水冷结晶器(5)的外层是一个水套(11)，在结晶坩埚(10)和水套(11)之间设置有搅拌线圈(12)，在结晶坩埚(10)的外侧安装多点温度传感器(14)，两侧对称的上中下三点各安装一个温度传感器。