一种真空电子束熔炼炉制造技术

本发明专利技术一种新型真空电子束熔炼炉，包含炉体及配设的一组大功率电子枪、进料系统、铸锭坩埚、拉锭及转锭系统、真空机组、水循环冷却系统和电控系统，所述的进料系统至少包括横向进料系统，铸锭坩埚置于炉体内底部；同时配设一竖直进料系统，在炉体的下方设置一回转单元系统，包括有：一回转盘和作为其支撑和转轴的支撑立柱，在该回转盘上安放一组用于满足熔炼前后铸锭坩埚的安装及置换的坩埚置换系统，各坩埚置换系统可随回转盘的转动而轮换到达铸锭坩埚安装位置的正下方；在支撑立柱上设一滑动导轨，所述的拉锭及转锭系统整体可沿该滑动导轨实现升降；该拉锭及转锭系统的拉锭杆上部连接底锭。其可实现连续化加工且生产率较高。

A new type of vacuum electron beam melting furnace

The invention relates to a new type of vacuum electron beam smelting furnace, comprising a group of high power electron gun, a furnace body and equipped with the feed system, ingot crucible, ingot and spindle system, vacuum unit, water cooling system and electric control system, feeding system and the transverse feed system includes at least. The ingot crucible is arranged in the furnace body bottom; and a vertical feeding system, a rotary unit system is arranged in the furnace body comprises a rotary support column and as its support and a rotating shaft, a group to meet the system before and after the installation and replacement of crucible melting ingot crucible placed in the replacement of the rotary disk on the crucible rotation rotation system can reach the replacement position just below the ingot crucible is installed with the rotary disc; a sliding rail on the support column, the ingot and the spindle system along the slide The guide rail realizes lifting; the upper part of the pull spindle of the pull ingot and the spindle system is connected with the bottom ingot. The utility model can realize continuous processing and has higher productivity.

【技术实现步骤摘要】
一种新型真空电子束熔炼炉
本专利技术涉及电子束熔炼技术的设备，尤指一种新型真空电子束熔炼炉。
技术介绍
高纯金属、合金材料是现代工业制造及自动化生产中的不可或缺的元素，对其的需求也越来越大，因此对高纯金属合金材料(特别是难熔金属)的获取方法研究也越来越受关注。真空电子束熔炼是一种有效的提纯方法，特别是对于在冶炼温度下具有较低蒸汽压的金属和合金更有效。电子束熔炼炉是一种特殊的真空冶金设备。利用电子枪可将几十至数百KW的高能电子束聚集并产生高温，能量密度大，当高能电子束聚焦在钨、钽、铌、锆等难熔金属物料上时，使其熔化，并剔取杂质，达到熔炼及提纯的目的。此间，高温熔融区域金属需点滴进入熔池，在结晶器(铸锭坩埚)中冷却、凝固，经拉锭机构作用成锭。熔化过程中，材料发生脱气、分解、脱氧、金属杂质的挥发等，其杂质气体通过真空系统的抽空排出，保持铸锭纯洁。真空电子束熔炼设备依据所熔物料物理特征选取不同的进料方式，并协同结晶器、拉锭机构熔炼成锭。一般设备的组成都必须包含有炉体、进料系统、铸锭坩埚、拉锭及转锭系统、真空机组、水循环冷却系统和电控系统，并配设主功能组件为一组大功率电子枪。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可连续化加工且生产率较高的新型真空电子束熔炼炉。为实现上述目的，本专利技术采取以下设计方案：一种新型真空电子束熔炼炉，包含炉体及配设的一组大功率电子枪、进料系统、铸锭坩埚、拉锭及转锭系统、真空机组、水循环冷却系统和电控系统，所述的进料系统至少包括一与炉体处于同水平方位的横向进料系统，所述的铸锭坩埚置于炉体内底部；同时配设一竖直进料系统，该竖直进料系统的输出接口设在炉体顶端且位于铸锭坩埚的正上方；所述的横向进料系统采用连续横向整料进料系统；在炉体的下方设置一回转单元系统，包括有：一回转盘和作为其支撑和转轴的支撑立柱，在该回转盘上安放一组用于满足熔炼前后铸锭坩埚的安装及置换的坩埚置换系统，各坩埚置换系统可随回转盘的转动而轮换到达铸锭坩埚安装位置的正下方；在支撑立柱上设一滑动导轨，所述的拉锭及转锭系统整体可沿该滑动导轨实现升降；该拉锭及转锭系统的拉锭杆上部连接底锭，并可伸长至铸锭坩埚内以在熔炼坩埚内形成熔池。所述新型真空电子束熔炼炉中，所述的横向整料进料系统中包括有带箱门的箱体和推料装置，箱体内的底面上安装有一对水平辊道，由链传动系统驱动一进料架组件沿该对水平辊道横向往复移动；所述进料架组件包括有：一底托，底托的下面带有行走车轮，底托的上方安装有若干排平行排列的滚轮轴组，还安装有若干组可将装料空间分离开的料架板。所述横向整料进料系统中，各料架板通过螺杆和螺母固定在底托上，且可通过螺杆和螺母的调整改变相邻两个料架之间的距离。在所述连续横向整料进料系统中，所述链传动系统由电机、主动轮单元、从动轮单元和安装在主、从动轮单元间的一对传动链条组成；其中：所述的主动轮单元包括有第一驱动轴、一对轴承座、一联轴器、一第二驱动轴和一对链轮，所述电机的输出端与第一驱动轴连接，所述的第二驱动轴安装在一对轴承座上且通过联轴器与第一驱动轴连接，一对链轮同时安装在第二驱动轴上并可随其转动；所述的从动轮单元包括有两组独立设置的链轮组，每个链轮组中包括一对轴承座和安装在其上的短轴，一个链轮套设在短轴上，两链轮组上的链轮所设位置与主动轮单元的一对链轮位置相对应；所述的传动链条绕经主、从动轮单元的链轮后一端与进料架组的一端连接，另一端与进料架组的另一端连。在所述连续横向整料进料系统中，所述的箱门具有位置锁定装置。在所述连续横向整料进料系统中，所述进料箱支腿底部设有调整装置，包括与进料箱支腿底端相连接的调整板和位于调整板下方的一垫板，调整板与垫板之间通过六角螺栓连接并可通过该六角螺栓的改变调整两者间的间距。在所述连续横向整料进料系统中，在箱体的顶部设有上开启的双门结构，其中：一个门为利用液压缸伸缩实现开启与闭合的箱门，另一个为直开式且与箱体之间采用双密封结构。所述新型真空电子束熔炼炉中，电子枪与炉体之间加装有可保证两者间的真空腔室相互不干扰的真空隔离闸阀。所述新型真空电子束熔炼炉中，炉体与所有外部件的连接处均采用梯性密封槽。本专利技术新型电子束熔炼炉是基于“获取熔炼效率高，产品纯度高为目的”的宗旨进行设计、改新，其结构运行方式采用连续进料传送方式，大大改善了熔炼中的辅助过程，较传统电子束熔炼设备在同等的电子枪加热功率下具更高的加工效率；并采用一种新的竖直进料方式，一方面达到预熔料棒无接触式清洁熔炼，另一方面可实现一次熔炼成锭后的二次熔炼提纯。熔炼成锭后，新型电子束熔炼炉采用机电液技术结合，可以实现自动控制出料方式，实现生产连续化操作。新型电子束熔炼炉能够满足工业生产中的高效率、高清洁产品要求，在未来的行业领域中会发挥越来越重要的作用。本专利技术的优点是：1.本专利技术新型电子束熔炼炉可对预熔棒材实现连续化加工，生产率较高；2.双向进料系统的采用，不仅使得工作效率高，且熔炼均匀，不会出现熔炼盲区；3.通过回转盘系统可实现满足熔炼前后铸锭坩埚的及时安装及置换、拉锭及转锭系统与铸锭坩埚的及时对接，动作灵便、省力，且方便实现自动化操控，效率会更高；4.连续横向整料进料系统的料架板将装料空间分离开，这样可以放置多根料棒，容积能力增大；料架板通过螺杆和螺母固定在底托上，通过调整螺杆与螺母，便可以改变料架之间的距离，以适应不同尺寸大小的坯料；推料装置放置在进料箱体的后面，通过伺服电机带动丝杠来来控制推料杆，这样大大节省了箱体内部空间，容积能力变大；进料箱支腿底部设计有调整板，通过调整中间的六角螺栓改变调整板与垫板之间的间距，从而调整进料箱的高度，方便进料箱与炉体之间的安装。附图说明图1为本专利技术新型真空电子束熔炼炉结构示意图(主视图)。图2为本专利技术新型真空电子束熔炼炉结构示意图(侧视图)。图3为本专利技术新型真空电子束熔炼炉结构示意图(俯视图，未示出真空机组部分)。图4为本专利技术炉体部分结构示意图(剖视图)。图5为本专利技术拉锭及转锭系统结构示意图(主视)。图6为本专利技术连续横向整料进料系统结构示意图(后视图)。图7为本专利技术连续横向整料进料系统结构示意图(俯视图)。图8为图7中的B-B剖视图。图9为图6中的C-C剖视图。图10为本专利技术连续横向整料进料系统结构示意图(侧视图)。图中：1-连续横向进料系统；2-电子枪；3-真空机组；4-伺服电机；5-拉锭及转锭系统；6-回转盘系统；7-支撑立柱；8-坩埚置换系统；9-铸锭室闸阀；10-熔炼室闸阀；11-横向进料系统闸阀；12-竖直进料系统；13-炉体；14-观察窗；15-料棒；16-铸锭坩埚；17-铸锭；18-料棒；51-丝杆旋转电机；52-拉锭杆旋转电机；53-丝杆螺母滑动座；54-拉锭杆；55-丝杆；56-机架；57-拉锭筒；101-箱体；102-进料架组件；103、104-箱门；105-链传动系统；106-液压系统；107-推料装置；108-进料箱支腿；109-筋板；110-铰链；111-支架；112-销轴；113-箱盖限位板；114-底托；115-进料架；116-车轮；117-辊轮；118-料架板；119-螺杆；120-螺母；121-电机；122-第一主轴；123-轴承座；124-联轴器；125-链轮；126-第二主轴；127-链本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型真空电子束熔炼炉，包含炉体及配设的一组大功率电子枪、进料系统、铸锭坩埚、拉锭及转锭系统、真空机组、水循环冷却系统和电控系统，所述的进料系统至少包括一与炉体处于同水平方位的横向进料系统，所述的铸锭坩埚置于炉体内底部；其特征在于：同时配设一竖直进料系统，该竖直进料系统的输出接口设在炉体顶端且位于铸锭坩埚的正上方；所述的横向进料系统采用连续横向整料进料系统；在炉体的下方设置一回转单元系统，包括有：一回转盘和作为其支撑和转轴的支撑立柱，在该回转盘上安放一组用于满足熔炼前后铸锭坩埚的安装及置换的坩埚置换系统，各坩埚置换系统可随回转盘的转动而轮换到达铸锭坩埚安装位置的正下方；在支撑立柱上设一滑动导轨，所述的拉锭及转锭系统整体可沿该滑动导轨实现升降；该拉锭及转锭系统的拉锭杆上部连接底锭。

【技术特征摘要】
1.一种新型真空电子束熔炼炉，包含炉体及配设的一组大功率电子枪、进料系统、铸锭坩埚、拉锭及转锭系统、真空机组、水循环冷却系统和电控系统，所述的进料系统至少包括一与炉体处于同水平方位的横向进料系统，所述的铸锭坩埚置于炉体内底部；其特征在于：同时配设一竖直进料系统，该竖直进料系统的输出接口设在炉体顶端且位于铸锭坩埚的正上方；所述的横向进料系统采用连续横向整料进料系统；在炉体的下方设置一回转单元系统，包括有：一回转盘和作为其支撑和转轴的支撑立柱，在该回转盘上安放一组用于满足熔炼前后铸锭坩埚的安装及置换的坩埚置换系统，各坩埚置换系统可随回转盘的转动而轮换到达铸锭坩埚安装位置的正下方；在支撑立柱上设一滑动导轨，所述的拉锭及转锭系统整体可沿该滑动导轨实现升降；该拉锭及转锭系统的拉锭杆上部连接底锭。2.如权利要求1所述的新型真空电子束熔炼炉，其特征在于：所述的横向整料进料系统中包括有带箱门的箱体和推料装置，箱体内的底面上安装有一对水平辊道，由链传动系统驱动一进料架组件沿该对水平辊道横向往复移动；所述进料架组件包括有：一底托，底托的下面带有行走车轮，底托的上方安装有若干排平行排列的滚轮轴组，还安装有若干组可将装料空间分离开的料架板。3.如权利要求2所述的新型真空电子束熔炼炉，其特征在于：各料架板通过螺杆和螺母固定在底托上，且可通过螺杆和螺母的调整改变相邻两个料架之间的距离。4.如权利要求2所述的新型真空电子束熔炼炉，其特征在于：所述链传动系统由电机、主动轮单...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙照富，宁堃，郭文亮，魏中青，陈俊，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11