用于稀土合金熔炼炉的炉盖、熔炼炉及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于稀土合金熔炼炉的炉盖、熔炼炉及方法。炉盖包括盖体和原料旋转升降装置，所述原料旋转升降装置包括旋转杆、旋转杆外筒、旋转电机、固定外筒、升降电机、连接杆、齿轮、齿条和金属原料夹持盘。本发明专利技术的稀土合金熔炼炉能够提高组分熔点相差大的合金产品的收率且能够缩短生产周期。

【技术实现步骤摘要】
用于稀土合金熔炼炉的炉盖、熔炼炉及方法
本专利技术涉及一种用于稀土合金熔炼炉的炉盖、熔炼炉及方法，特别涉及一种用于稀土-锌合金的稀土合金熔炼炉的炉盖、稀土合金熔炼炉及方法。
技术介绍
镀锌能够有效地防止钢材腐蚀，延长使用寿命，因此，镀锌钢板被广泛应用于建筑、汽车、车船等行业。随着国民经济的发展，尤其是汽车行业的快速发展，对镀锌钢板的需求逐年递增。但是，由于锌的化学性质比较活泼，镀锌表面很容易被腐蚀，腐蚀后的产物严重影响产品外观。为了改善镀锌表面容易被腐蚀的问题，可以在锌中加入稀土金属。稀土-锌合金具有优异的性能和广阔的应用前景，然而其难以大批量生产。这主要是由于锌的熔点较低，仅为419.5℃，沸点907℃，而17种稀土金属的熔点从798℃到1663℃不等。由于两类金属的熔点温度差别较大，难以一起熔炼。采用传统的熔炼方法制备存在较大的困难，稀土-锌合金的成分不仅难以精确控制，且没有连续熔炼设备进行生产，导致其产品收率较低，生产周期长，熔炼难度大。CN208620822U公开了一种合金制备用熔化炉，包括熔化炉主体，所述熔化炉主体上表面设有操纵阀门，所述操纵阀门底部设置有加热坩埚，所述加热坩埚底部设置有加热元件，所述加热元件底部设置有加热辐射管，所述加热辐射管的右侧设有承接轴承，所述承接轴承右侧设有联动转轴，所述联动转轴底部设有感温线圈，所述感温线圈底部设有漏滴引流槽，所述漏滴引流槽上表面设有炉盖升降机构，所述炉盖升降机构左侧设有输气传导管，所述输气传导管左侧设有熔炉砌体，所述熔炉砌体上表面设有防氧化气体保护层，所述防氧化气体保护层左侧设有电阻热片，所述电阻热片上表面设有散热风机。CN106871638A公开了一种可熔炼铝及其合金的真空感应炉，该真空感应炉包括竖置炉架，架设于炉架顶部的竖置圆筒状炉体，设于炉体顶端的炉盖，设于炉体底端的平置可升降炉底板，放置于炉底板顶面的石墨坩埚，设于炉体内且用于感应加热石墨坩埚的感应线圈，设于炉体内且用于支承感应线圈的支架，控制感应线圈工作的控制装置，设于炉体侧壁上的抽气管，与抽气管连接的抽真空装置，设于炉盖上的观察视窗，设于炉盖上的测温孔，装配于测温孔上且一端伸入石墨坩埚内腔的测温热偶，贯穿炉盖且用于向石墨坩埚加料的加料管，与加料管连接的加料装置，贯穿炉盖且伸至石墨坩埚内腔底部的竖置搅拌轴，设于搅拌轴底部的搅拌框，设于搅拌轴顶部且驱动搅拌轴转动的搅拌驱动装置，搅拌轴上开设的与搅拌轴共轴心的竖置贯通孔，贯穿贯通孔且伸至石墨坩埚内腔底部的吹氩管，与吹氩管连接的氩气供应装置，设于炉体正下方且可承载炉底板的台车，以及用于驱动炉底板在炉体和台车间垂直升降的升降驱动机构。上述熔炼装置均需要将所有合金原料放入坩埚中一起熔炼，因此，不能够满足熔炼熔点差距较大的合金原料以制备合金的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供了一种用于稀土合金熔炼炉的炉盖，该炉盖能够提高组分熔点相差大的合金产品的收率且能够缩短生产周期。进一步地，本专利技术的用于稀土合金熔炼炉的炉盖能够更加精确地控制合金成分。更进一步地，本专利技术的炉盖实现了组分熔点相差大的合金产品的连续生产。本专利技术的另一个目的在于提供一种稀土合金熔炼炉。本专利技术的再一个目的在于提供一种利用稀土合金熔炼炉的方法。上述技术问题通过如下技术方案实现。一方面，本专利技术提供一种用于稀土合金熔炼炉的炉盖，包括盖体和原料旋转升降装置，所述原料旋转升降装置包括旋转杆、旋转杆外筒、旋转电机、固定外筒、升降电机、连接杆、齿轮、齿条和金属原料夹持盘；所述旋转杆外筒套设在所述旋转杆外，并与所述旋转杆转动连接；所述旋转杆的两端分别从所述旋转杆外筒中伸出；所述旋转杆的一端穿过所述盖体与所述金属原料夹持盘连接；所述旋转杆的另一端与所述旋转电机连接；所述旋转电机用于使所述旋转杆轴向转动；所述金属原料夹持盘设置为能够负载稀土金属原料，且能够将负载的稀土金属原料浸入非稀土金属原料熔液中；所述固定外筒滑动密封套设在所述旋转杆外筒外；所述固定外筒的一端固定在所述盖体的上表面上，另一端与所述旋转杆外筒密封连接；所述盖体、旋转杆外筒和固定外筒之间形成腔体；所述连接杆的一端与所述升降电机连接，另一端穿过所述固定外筒侧壁与位于所述腔体内的所述齿轮连接，所述旋转杆外筒在其与所述齿轮相对应的位置设置有与所述齿轮相啮合的齿条；所述升降电机设置为能够驱动所述连接杆并带动所述齿轮转动；所述齿轮设置为能够带动所述齿条上下移动，从而使所述旋转杆和所述旋转杆外筒上下移动。根据本专利技术的炉盖，优选地，所述固定外筒的另一端与所述旋转杆外筒通过密封圈实现密封连接。根据本专利技术的炉盖，优选地，所述炉盖还包括红外测温装置、压力表和炉盖锁紧装置；所述红外测温装置设置在所述盖体上，其用于监测稀土合金熔炼炉内熔炼中的金属原料的温度；所述压力表设置在所述盖体上，其用于监测稀土合金熔炼炉内的压力；所述炉盖锁紧装置设置在所述盖体的边缘。另一方面，本专利技术提供一种稀土合金熔炼炉，包括：上述炉盖、炉体、原料容纳装置、加热装置、浇铸锭模、倾倒装置和真空-充气装置；所述炉盖设置在所述炉体的上方，并与所述炉体一起围合成炉腔；所述原料容纳装置设置在所述炉腔内，以供稀土金属原料浸入非稀土金属原料熔液中形成合金熔液；所述加热装置用于向所述原料容纳装置供给热量；所述倾倒装置设置为能够支撑所述原料容纳装置，且能够使所述原料容纳装置中的合金熔液倾倒至所述浇铸锭模中；所述浇铸锭模设置在所述炉腔内，且位于在所述原料容纳装置的下方，其用于收集从原料容纳装置中倾倒出的合金熔液并对其进行降温；所述真空-充气装置与所述炉体连接，其用于将炉腔抽真空，并向所述炉腔内通入保护气体。根据本专利技术的稀土合金熔炼炉，优选地，所述倾倒装置包括顶部炉衬、底部炉衬、连接板、主转动轴、从转动轴和翻转电机；所述顶部炉衬套设在所述原料容纳装置的上部；所述底部炉衬套设在所述原料容纳装置的下部；所述连接板的一端与所述顶部炉衬连接，所述连接板的另一端与所述底部炉衬连接；所述连接板至少包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板相对设置；所述主动轴的一端与所述第一连接板固定连接，所述主动轴的另一端穿过所述炉体的侧壁并与所述翻转电机连接；所述从动轴的一端与所述第二连接板固定连接，所述从动轴的另一端与所述炉体的侧壁转动连接；所述翻转电机设置为能够驱动所述主动轴转动，所述主动轴带动所述从动轴转动，从而实现原料容纳装置的翻转。根据本专利技术的稀土合金熔炼炉，优选地，所述加热装置包括水冷线圈、保温装置、加热电阻丝和绝缘板；所述水冷线圈套设在所述原料容纳装置的外部，所述加热电阻丝套设在所述原料容纳装置的外部，且所述加热电阻丝和所述水冷线圈间隔设置；所述绝缘板沿所述原料容纳装置轴向设置在水冷线圈和加热电阻丝的外侧，用于防止水冷线圈和加热电阻丝之间短路；所述保温装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于稀土合金熔炼炉的炉盖，其特征在于，所述炉盖包括盖体和原料旋转升降装置，所述原料旋转升降装置包括旋转杆、旋转杆外筒、旋转电机、固定外筒、升降电机、连接杆、齿轮、齿条和金属原料夹持盘；/n所述旋转杆外筒套设在所述旋转杆外，并与所述旋转杆转动连接；/n所述旋转杆的两端分别从所述旋转杆外筒中伸出；所述旋转杆的一端穿过所述盖体与所述金属原料夹持盘连接；所述旋转杆的另一端与所述旋转电机连接；所述旋转电机用于使所述旋转杆轴向转动；/n所述金属原料夹持盘设置为能够负载稀土金属原料，且能够将负载的稀土金属原料浸入非稀土金属原料熔液中；/n所述固定外筒滑动密封套设在所述旋转杆外筒外；所述固定外筒的一端固定在所述盖体的上表面上，另一端与所述旋转杆外筒密封连接；所述盖体、旋转杆外筒和固定外筒之间形成腔体；/n所述连接杆的一端与所述升降电机连接，另一端穿过所述固定外筒侧壁与位于所述腔体内的所述齿轮连接，所述旋转杆外筒在其与所述齿轮相对应的位置设置有与所述齿轮相啮合的齿条；所述升降电机设置为能够驱动所述连接杆并带动所述齿轮转动；所述齿轮设置为能够带动所述齿条上下移动，从而使所述旋转杆和所述旋转杆外筒上下移动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于稀土合金熔炼炉的炉盖，其特征在于，所述炉盖包括盖体和原料旋转升降装置，所述原料旋转升降装置包括旋转杆、旋转杆外筒、旋转电机、固定外筒、升降电机、连接杆、齿轮、齿条和金属原料夹持盘；
所述旋转杆外筒套设在所述旋转杆外，并与所述旋转杆转动连接；
所述旋转杆的两端分别从所述旋转杆外筒中伸出；所述旋转杆的一端穿过所述盖体与所述金属原料夹持盘连接；所述旋转杆的另一端与所述旋转电机连接；所述旋转电机用于使所述旋转杆轴向转动；
所述金属原料夹持盘设置为能够负载稀土金属原料，且能够将负载的稀土金属原料浸入非稀土金属原料熔液中；
所述固定外筒滑动密封套设在所述旋转杆外筒外；所述固定外筒的一端固定在所述盖体的上表面上，另一端与所述旋转杆外筒密封连接；所述盖体、旋转杆外筒和固定外筒之间形成腔体；
所述连接杆的一端与所述升降电机连接，另一端穿过所述固定外筒侧壁与位于所述腔体内的所述齿轮连接，所述旋转杆外筒在其与所述齿轮相对应的位置设置有与所述齿轮相啮合的齿条；所述升降电机设置为能够驱动所述连接杆并带动所述齿轮转动；所述齿轮设置为能够带动所述齿条上下移动，从而使所述旋转杆和所述旋转杆外筒上下移动。


2.根据权利要求1所述的炉盖，其特征在于，所述固定外筒的另一端与所述旋转杆外筒通过密封圈实现密封连接。


3.根据权利要求2所述的炉盖，其特征在于，所述炉盖还包括红外测温装置、压力表和炉盖锁紧装置；
所述红外测温装置设置在所述盖体上，其用于监测稀土合金熔炼炉内熔炼中的金属原料的温度；
所述压力表设置在所述盖体上，其用于监测稀土合金熔炼炉内的压力；
所述炉盖锁紧装置设置在所述盖体的边缘。


4.一种稀土合金熔炼炉，其特征在于，包括：如权利要求1～3任一项所述的炉盖、炉体、原料容纳装置、加热装置、浇铸锭模、倾倒装置和真空-充气装置；
所述炉盖设置在所述炉体的上方，并与所述炉体一起围合成炉腔；
所述原料容纳装置设置在所述炉腔内，以供稀土金属原料浸入非稀土金属原料熔液中形成合金熔液；
所述加热装置用于向所述原料容纳装置供给热量；
所述倾倒装置设置为能够支撑所述原料容纳装置，且能够使所述原料容纳装置中的合金熔液倾倒至所述浇铸锭模中；
所述浇铸锭模设置在所述炉腔内，且位于在所述原料容纳装置的下方，其用于收集从原料容纳装置中倾倒出的合金熔液并对其进行降温；
所述真空-充气装置与所述炉体连接，其用于将炉腔抽真空，并向所述炉腔内通入保护气体。


5.根据权利要求4所述的稀土合金熔炼炉，其特征在于，所述倾倒装置包括顶部炉衬、底部炉衬、连接板、主转动轴、从转动轴和翻转电机；
所述顶部炉衬套设在所述原料容纳装置的上部；
所述底部炉衬套设在所述原料容纳装置的下部；
所述连接板的一端与所述顶部炉衬连接，所述连接板的另一端与所述底部炉衬连接；
所述连接板至少包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板相对设置；
所述主动轴的一端与所述第一连接板固定连接，所述主动轴的另一端穿过所述炉体的侧壁并与所述翻转电机连接；
所述从动轴的一端与所述第二连接板固定连接，所述从动轴的另一端与所述炉体的侧壁转动连接；
所述翻转电机设置为能够驱动所述主动轴转动，所述主动轴带动所述从动轴转动，从而实现原料容...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉宝，高日增，杨鹏飞，陈国华，吕卫东，李园，赵二雄，陆斌，何建中，于兵，张先恒，苗旭晨，康佳，张全军，黄海涛，闫奇操，侯复生，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司，国瑞科创稀土功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15