固定結晶器真空電渣爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬真空熔煉設備領域，尤其涉及一種固定結晶器真空電渣爐，包括升降臂（1）、對中夾頭（2）、可伸縮密封管（3）、假電極（4）、熔煉電極（5）、快卸對接上法蘭（501）、快卸對接下法蘭（502）、固定結晶器（6）及托盤（9）；對中夾頭（2）的頂部與升降臂（1）的端部鉸接；可伸縮密封管（3）的上端與對中夾頭（2）的擋板（7）封接；可伸縮密封管（3）的下端與快卸對接上法蘭（501）封接；假電極（4）的上端與對中夾頭（2）卡接；固定結晶器（6）及托盤（9）置于真空熔煉腔（8）內。本實用新型結構簡單，可靠性好，制造成本低廉，節約能源，操作效率高。
【專利說明】固定結晶器真空電渣爐
【技術領域】
[0001]本實用新型屬真空熔煉設備領域，尤其涉及一種固定結晶器真空電渣爐。
【背景技術】
[0002]真空電渣熔煉是在真空電弧熔煉和氣體保護電渣熔煉基礎上發展起來的特種鋼的熔煉技術。實現真空電渣熔煉技術的設備稱為真空電渣爐。
[0003]真空環境中氣體壓力低，使冶煉的物理過程發生了改變，有利于脫出氣體。在真空條件下，物質的物理性質也會發生改變，沸騰溫度降低了。例如，水在常壓下沸騰溫度為100C，而在真空條件下只有7(T80°C，隨真空度的變化而變化。金屬也是一樣，例如鋅在常壓下906°C沸騰，在真空條件下只有800多度即可沸騰，鉛在常壓下沸點為1740°C，而在真空中1000°C即可蒸發。就是說在真空條件下金屬的沸點降低了，有利于金屬的汽化、蒸發和脫氣。
[0004]在真空條件下，金屬熔化時使原來夾雜在金屬中的氣體放出，很快離開金屬液被真空泵抽走。原來金屬與氣體生成的化合物，在熔煉過程中分解放出的氣體很快被真空泵抽走。
[0005]真空電渣熔煉適合于真空感應熔煉或普通電渣熔煉后金屬錠的重熔和精煉。熔煉煉后的金屬錠中02、n2、h2等氣體含量極低，硫、磷等非金屬夾雜很少，金屬產品的品質會有較大提聞，適合于航空、航天、航海、車工、聞鐵和核工業等聞端領域的應用。
[0006]真空電渣熔煉除了具有一般真空冶金的特點之外，還具有普通電渣冶金、氣體保護電渣冶金的特點。真空電渣熔煉中的渣在金屬熔煉的同時得到了真空干燥，去除了渣中的水蒸氣，增加了渣的透氣性，使熔煉時產生的金屬熔滴得到了更多的脫氣。
[0007]真空電渣熔煉具有如下特點。
[0008]1、真空電渣熔煉中的渣在金屬熔煉的同時得到了真空干燥，去除了渣中的水蒸氣，增加了渣的透氣性，使熔煉時產生的金屬熔滴得到了更多的脫氣，真空環境中氣體壓力低，使冶煉的物理過程發生了改變，降低了金屬沸騰溫度，有利于金屬的汽化、蒸發和脫氣。
[0009]2、真空環境下氣體稀薄，金屬在熔化過程中不會氧化。
[0010]3、真空電渣重熔，無廢水、廢氣、廢渣,對環境極少污染,金屬回收率高,燒損少,金屬的機械物理性能大幅提高，能解決普通電渣熔煉無法解決的問題。實現了安全(同普通電渣相比)、環保、增效、節能。
[0011 ] 4、與真空電弧熔煉相比，更具有不易出現“白點”，金屬質量更好。
[0012]目前，現有真空電渣爐普遍存在著結構復雜，可靠性差，制造成本高，能耗大，操作效率低等問題。
實用新型內容
[0013]本實用新型旨在克服現有技術的不足之處而提供一種結構簡單，可靠性好，制造成本低廉，節約能源，操作效率高的固定結晶器真空電渣爐。
[0014]為解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的。
[0015]固定結晶器真空電渣爐，它包括升降臂、對中夾頭、可伸縮密封管、假電極、熔煉電極、快卸對接上法蘭、快卸對接下法蘭、固定結晶器及托盤；所述對中夾頭的頂部與升降臂的端部鉸接；所述可伸縮密封管的上端與對中夾頭的擋板封接；所述可伸縮密封管的下端與快卸對接上法蘭封接；所述假電極的上端與對中夾頭卡接；所述快卸對接下法蘭與真空熔煉腔的上開口相接；所述固定結晶器及托盤置于真空熔煉腔內；所述熔煉電極與假電極固定相接。
[0016]作為一種優選方案，本實用新型所述對中夾頭包括擋板、吊耳、鎖緊外套、夾緊套體、錐形楔鐵、楔鐵壓簧、筒架及銷軸；所述吊耳固定設于擋板的頂部；所述夾緊套體的頂部經吊桿與擋板固定相接；所述鎖緊外套與吊桿套接；在所述擋板與鎖緊外套之間設有壓簧；所述筒架固定套于夾緊套體的外部；所述銷軸橫向置于筒架之上；所述錐形楔鐵位于夾緊套體的下部，且置于筒架內；錐形楔鐵的端部經銷軸與筒架軸接；在筒架上對應錐形楔鐵位置開有錐形楔鐵伸出窗口 ；所述楔鐵壓簧置于夾緊套體與錐形楔鐵之間，通過楔鐵壓簧的壓力使錐形楔鐵形成軸向偏角。
[0017]進一步地，本實用新型所述假電極的上端部與對中夾頭結合部呈楔形結構。
[0018]進一步地，本實用新型所述可伸縮密封管可采用波紋管結構。
[0019]進一步地，本實用新型所述可伸縮密封管還可采用焊接膜片結構。
[0020]與現有技術相比，本實用新型具有如下特點。
[0021]1、采用膜片波紋管伸縮腔取代原有活塞式真空腔，由滑動動密封變成靜密封，保證了系統的高真空，提高了設備的可靠性，改善了產品質量，簡化了整體結構，降低了制造成本。
[0022]2、錐面自動夾頭設計，實現自動夾緊，自動對中，接觸面積大，導電良好，減少了接觸發熱，減少了能源損失。
[0023]4、采用升降臂電極懸掛結構，實現自動對中，降低了加工成本。
[0024]5、快卸法蘭連接，操作簡單、高效可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。本實用新型的保護范圍不僅局限于下列內容的表述。
[0026]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0027]圖2為本實用新型對中夾頭結構示意圖。
[0028]圖3為本實用新型對中夾頭筒架部分結構示意圖。
[0029]圖中:1、升降臂；2、對中夾頭；3、可伸縮密封管；4、假電極；5、熔煉電極；501、快卸對接上法蘭；502、快卸對接下法蘭；6、固定結晶器；7、擋板；8、真空熔煉腔；9、托盤；10、上開口 ；11、吊耳；12、鎖緊外套；13、夾緊套體；1401、錐形楔鐵；1402、錐形楔鐵；1501、楔鐵壓簧；1502、楔鐵壓簧；1601、銷軸；1602、銷軸；17、吊桿；18、壓簧；19、真空室接管；20、電渣；21、筒架；22、錐形楔鐵伸出窗口。
【具體實施方式】
[0030]如圖所示，固定結晶器真空電渣爐，它包括升降臂1、對中夾頭2、可伸縮密封管3、假電極4、熔煉電極5、快卸對接上法蘭501、快卸對接下法蘭502、固定結晶器6及托盤9 ；所述對中夾頭2的頂部與升降臂I的端部與鉸接；所述可伸縮密封管3的上端與對中夾頭2的擋板7封接；所述可伸縮密封管3的下端快卸對接上法蘭501封接；所述假電極4的上端與對中夾頭2卡接；所述快卸對接下法蘭502與真空熔煉腔8的上開口 10相接；所述固定結晶器6及托盤9置于真空熔煉腔8內；所述熔煉電極5與假電極4固定相接。
[0031]本實用新型所述對中夾頭2包括擋板7、吊耳11、鎖緊外套12、夾緊套體13、錐形楔鐵1401、1402、楔鐵壓簧1501、1502、筒架21及銷軸1601、1602 ;所述吊耳11固定設于擋板7的頂部；所述夾緊套體13的頂部經吊桿17與擋板7固定相接；所述鎖緊外套12與吊桿17套接；在所述擋板7與鎖緊外套12之間設有壓簧18 ;所述筒架21固定套于夾緊套體13的外部；所述銷軸1601、1602橫向置于筒架21之上；所述錐形楔鐵1401、1402位于夾緊套體13的下部，且置于筒架21內；錐形楔鐵1401、1402的端部經銷軸1601、1602與筒架21軸接；在筒架21上對應錐形楔鐵1401、1402位置開有錐形楔鐵伸出窗口 22 ;所述楔鐵壓簧1501、1502置于夾緊套體13與錐形楔鐵1401、1402之間，通過楔鐵壓簧1501、1502的壓力使錐形楔鐵1401、1402形成軸向偏角。
[0032]本實用新型所述假電極4的上端部與對中夾頭2結合部呈楔形結構。
[0033]本實用新型所述可伸縮密封管3可采用波紋管結構。當然，根據設計需要也可采用焊接膜片結構。
[0034]在具體操作時，快卸對接上法蘭501及快卸對接下法蘭502脫開，升降臂I處于最高位置(初始位)，焊接膜片收縮，對中夾頭2中的錐形楔鐵1401及錐形楔鐵1402分別在楔鐵壓簧1501及楔鐵壓簧1502作用下張開(錐形楔鐵1401及錐形楔鐵1402分別繞銷軸1601及銷軸1602通過錐形楔鐵伸出窗口 22向外偏轉一個角度，使假電極的端部伸入對中夾頭2的夾緊工作區)，將固定結晶器6置于托盤9處。
[0035]1、上電極。
[0036]用上卸料升降機械(另購)，沿吊桿17方向上推鎖緊外套12，將假電極4的楔形端插入對中夾頭2的夾緊工作區中，下降焊接膜片(波紋管)3，鎖緊外套12在壓簧18的作用下下移一定距離，并沿筒架21外壁將錐形楔鐵1401及錐形楔鐵1402約束在鎖緊外套12內(錐形楔鐵1401及錐形楔鐵1402分別繞銷軸1601及銷軸1602通過錐形楔鐵伸出窗口22向內旋轉一個偏角)，使對中夾頭2夾緊電極。下降升降臂I使熔煉電極5的下端距固定結晶器6至預定距離，下降焊接膜片(波紋管)3使其伸長，將快卸對接上法蘭501及快卸對接下法蘭502上下蓋對準，鎖緊法蘭。
[0037]對中夾頭具體操作步驟如下。
[0038]鎖緊外套12在膜片上升時，被上推向上滑動，壓簧18壓縮，錐形楔鐵(兩半)在楔鐵壓簧張力作用下以銷軸為軸轉動，錐形楔鐵張開使夾緊套體內壁及其延長部分為一直筒，此時將假電極從下端插入，然后下降膜片波紋管，鎖緊外套在壓簧18的張力作用下向下滑動，使錐形楔鐵以銷軸為軸轉動，收縮夾緊假電極楔形端頭，實現假電極的自動對中夾緊。
[0039]2、熔煉。
[0040]啟動真空泵，使真空熔煉腔8的真空度達到規定值。下降升降臂1，使熔煉電極5與電渣20處接觸，接通電源，電渣20發熱，開始熔化金屬，按工藝要求勻速下降升降臂I。
[0041]3、取料。
[0042]停止真空泵，開啟真空放氣閥，當真空室內壓力與外面壓力一樣時，開啟快卸對接上法蘭501及快卸對接下法蘭502，升起升降臂I至初始位置，用上卸料升降機械夾持住假電極，升起焊接膜片(波紋管)3至設定位置，對中夾頭自動脫開，取下假電極。上升升降托盤，使熔煉后的棒料從結晶器伸出，用上卸料升降機械夾持住熔煉后的棒料取出。
[0043]本實用新型系對普通大氣電渣爐改造設計而成，其對提高特種合金，尤其是模具鋼、高溫合金鋼的質量具有非常大的意義。
[0044]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.固定結晶器真空電渣爐，其特征在于，包括升降臂(I)、對中夾頭(2)、可伸縮密封管(3 )、假電極(4 )、熔煉電極(5 )、快卸對接上法蘭(501)、快卸對接下法蘭(502 )、固定結晶器(6)及托盤(9);所述對中夾頭(2)的頂部與升降臂(I)的端部鉸接；所述可伸縮密封管(3)的上端與對中夾頭(2)的擋板(7)封接；所述可伸縮密封管(3)的下端與快卸對接上法蘭(501)封接；所述假電極(4)的上端與對中夾頭(2)卡接；所述快卸對接下法蘭(502)與真空熔煉腔(8)的上開口(10)相接；所述固定結晶器(6)及托盤(9)置于真空熔煉腔(8)內；所述熔煉電極(5)與假電極(4)固定相接。
2.根據權利要求1所述的固定結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述對中夾頭(2)包括擋板(7)、吊耳(11)、鎖緊外套(12)、夾緊套體(13)、錐形楔鐵(1401、1402)、楔鐵壓簧(1501、1502)、筒架(21)及銷軸(1601、1602);所述吊耳(11)固定設于擋板(7)的頂部；所述夾緊套體(13)的頂部經吊桿(17)與擋板(7)固定相接；所述鎖緊外套(12)與吊桿(17)套接；在所述擋板(7)與鎖緊外套(12)之間設有壓簧(18);所述筒架(21)固定套于夾緊套體(13)的外部；所述銷軸(1601、1602)橫向置于筒架(21)之上；所述錐形楔鐵(1401、1402)位于夾緊套體(13)的下部，且置于筒架(21)內；錐形楔鐵(1401、1402)的端部經銷軸(1601、1602 )與筒架(21)軸接；在筒架(21)上對應錐形楔鐵(1401、1402 )位置開有錐形楔鐵伸出窗口(22);所述楔鐵壓簧(1501、1502)置于夾緊套體(13)與錐形楔鐵(1401、1402)之間，通過楔鐵壓簧(1501、1502)的壓力使錐形楔鐵(1401、1402)形成軸向偏角。
3.根據權利要求2所述的固定結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述假電極(4)的上端部與對中夾頭(2)結合部呈楔形結構。
4.根據權利要求3所述的固定結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述可伸縮密封管(3)采用波紋管結構。
5.根據權利要求3所述的固定結晶器真空電渣爐，其特征在于:所述可伸縮密封管(3)采用焊接膜片結構。
【文檔編號】C22B9/187GK204185542SQ201420546064
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】蘇原, 白剛, 王澤灝 申請人:蘇原