【技术实现步骤摘要】
一种多功能电磁真空熔炼系统
[0001]本专利技术涉及电磁真空冶炼炉
，尤其是涉及一种多功能电磁真空熔炼系统。
技术介绍
[0002]当今国内外所有中频电磁真空熔炼炉的真空炉壳都用钢铁材料制成的，而它的电磁感应器是放在钢铁真空炉壳的正中，而被加热的坩埚及物料是放在电磁感应器的正中。这种炉型结构的严重缺点是：感应器是在真空环境下工作，无法克服真空放电的危险性。这就使电流、电压、电频率、真空度的调控受到严格限制，否则必然发生“真空放电”，这是电磁的真空物理特性。因此这种炉型结构无法适应规模化生产。
[0003]常规的中频电磁真空炉由于其真空炉壳的材料是钢铁材料，电磁感应器必须放置在钢铁真空炉壳的正中央，而且电磁感应器与钢铁真空炉壳的直径之差必须≥800mm，否则钢铁真空炉壳由于受电磁感应，必产生高温，若烧坏真空密封件，将造成重大安全事故，更危险的是这种炉型结构，因电磁感应器是处在真空环境中工作，无法避免真空放电的危险性。这种炉型结构目前解决真空放电的办法是，严格限制电流、电压、电频率、电功率这四个参数只能在一个小范围内调控，否则就可能发生真空放电。这就是电磁学的真空物理特性。一旦发生真空放电，就会造成重大的设备安全事故和人生安全事故。除此之外，这种常规的炉型结构还存在如下缺点：1、前面谈到，钢铁真空炉壳与电磁感应器的直径之差必须≥800毫米，因此钢铁真空炉壳必须做得很大，这就使设备造价很高。
[0004]2、因为钢铁真空炉壳的电磁感应热损耗是不可避免的，因此这种炉型结构，使电的无功能耗量大。>[0005]3、炉内电器结构复杂，存在电器安全问题及电器维修困难问题。
[0006]4、不能连续化自动化生产，操作者劳动强度大。
[0007]5、因电流、电压、电功率等参数的调控受限，无法适应大规模生产的需要。
[0008]本专利技术人之前有多个中国专利，其中四个专利与本专利技术的研发过程或
相关，四个专利的名称及专利号如下:“一种真空炉壳”，其专利号：ZL201520335286.9；“有色金属电磁外感应真空蒸馏分离炉”，专利号：ZL200520022513.9；“真空热还原及真空热分解提取镁及钼专用炉”，专利号：ZL200820081041.8；在含砷金精矿中提取黄金的方法及其系统”专利号：03109562.3。
[0009]上述专利中“一种真空炉壳”是本专利技术过程的重要技术基础，其余三个专利已作出试生产炉型，在本专利技术的研发过程中做出了大量的试验与研究，从中取得了多种多样矿物的重要实验数据。这些数据都是本专利技术的理论基础和技术基础。
[0010]特别是上述专利用了多种非金属材料，做成多种“非金属真空炉壳”，利用这些不同材料的真空炉壳做熔炼金属的对比试验，得出了不同的试验结果，找到了最优秀的真空
炉壳材料。下面简单介绍几种非金属真空炉壳的对比试验：1.用玻璃钢做真空炉壳，当炉壳温度到200℃时，就开始变形和分层，出现严重漏气无法保证真空要求。
[0011]2.用镁质胶凝材料做真空炉壳时，虽然强度高、不变形，但存在微量漏气，无法保证真空要求。
[0012]3.用景德镇的上铀陶瓷做真空炉壳，虽然具有耐高温、高强度、不开裂、高气密性，能满足炉壳的性能要求，但只能烧制出中小型炉壳，大型或特大型的真空炉壳存在烧制困难，因体积大，温度难以保证均匀，变形大，还有微量导电杂质存在。
[0013]4.用石英玻璃材料做真空炉壳，它的气密性好、不变形、不开裂、强度高，是真空炉壳的好材料，但液态玻璃的浇注成型较困难，对模具的技术要求很高，成品率低只能达到50%，不够理想。
[0014]5.用聚四氟乙烯做真空炉壳材料，熔炼温度受限制，只能用于熔炼温度≤900℃的金属熔炼。
技术实现思路
[0015]经过上述多次试验得出一种最优秀的真空炉壳复合材料，它是占重量比例为18%的高纯度铝酸钙为主，再按重量比例加配粒径为1～4mm的刚玉砂70%；再按重量比例加配100-500目的刚玉粉12%；最后加8%的水搅拌成泥状，进行常温浇灌成型后，再进行不低于1300℃的高温烧制，烧制后的炉壳表面用耐高温真空密封胶涂刷全部表面，使炉壳确保高真空要求，其真空残压要求0.1Pa-1Pa。经日处理量为100吨的大型真空炉试验结果，此真空炉壳已达到了最高技术要求：不导磁、不导电、耐高温、高强度、不开裂、不变形，具有高气密性，高真空下不漏气，真空残压已达到0.5Pa-1Pa。对中小型炉而言，它的真空残压已达到0.5 Pa-1Pa。这种真空炉壳是本专利技术“一种多功能电磁真空熔炼系统”的技术基础，能熔炼各种不同类型的金属，熔炼温度可在2500℃范围内根据需要任意调控。这是真空冶金行业的重大技术突破。
[0016]针对常规“中频电磁真空熔炼炉”难以解决的“真空放电”问题，本专利技术提供了一种“多功能电磁真空熔炼系统”，它能彻底解决真空放电的难题。因此可适应大规模冶炼生产的需要。
[0017]为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种多功能电磁真空熔炼系统，包括电磁感应器，真空炉壳，中频电源接头，真空连续进料组件，高温绝热炉顶，真空炉盖，高温绝热筒，石墨坩埚，炉底绝热垫圈，真空连续排渣组件，高熔点高沸点金属真空收集组件，气态金属真空冷凝铸锭组件，微尘收集器，真空机组，硫磺结晶沉降室，金属砷螺旋结晶室，CO收集室，真空气相沉积室，真空间断加料斗，真空连续进料斗，高真空阀门，进排气阀门，加料斗密封盖，供电设备，真空恒流量水冷储料斗，排渣斗，排气管，真空铸锭室，真空铸锭室外壳，聚排气室，真空熔炼室，高真空蝶阀，电动机，摆线减速机，三角带传动装置，排渣口密封盖。所述的电磁感应器套装于真空炉壳的外圆柱面上，真空炉壳与石墨坩埚之间装有高温绝热筒，电磁感应器发出的磁力线穿透真空炉壳和高温绝热筒，直接加热石墨坩埚内的矿料，从而达到熔炼各种矿物原料，而且熔炼温度在600-2500摄氏度范围内任意调整；所述的真空炉壳是用非金属复合材料制成的；所
述的非金属复合材料优先选择高纯度铝酸钙为主的复合陶瓷或聚四氟乙烯及石英玻璃等。
[0018]优选的是，所述真空熔炼室通过排气管分别连通至气态金属真空冷凝铸锭组件、微尘收集器、真空机组、硫磺结晶沉降室、金属砷螺旋结晶室、CO收集室和真空气相沉积室构成的各个气态物收集装置。真空连续进料组件由真空间断加料斗、真空连续进料斗和高真空阀门组成，在高真空阀门的控制下，真空间断加料斗可间断加料，但不会影响真空连续进料斗的真空连续自动进料，也不会影响熔炼系统的真空度。
[0019]优选的是，所述真空连续排渣排料组件是由真空恒流量水冷储料斗，排渣斗和高真空阀门组成，在高真空阀门的控制下，排渣斗在排料时，不会影响真空恒流量水冷储料斗的连续自动储存熔炼后的渣料，也不会影响熔炼系统的真空度。
[0020]优选的是，所述真空炉壳由特种玻璃或特种陶瓷制成。
[0021]金属氧化物用碳还原熔炼时，还原出气态金属和一氧化碳，所述气态金属用真空冷凝铸锭组件收本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能电磁真空熔炼系统，其特征在于：包括电磁感应器（1），真空炉壳（2），中频电源接头（3），真空连续进料组件（4），高温绝热炉顶（5），真空炉盖（6），高温绝热筒（7），石墨坩埚（8），炉底绝热垫圈（9），真空连续排渣组件（10），高熔点高沸点金属真空收集组件（11），气态金属真空冷凝铸锭组件（12），微尘收集器（13），真空机组（14），硫磺结晶沉降室（15），金属砷螺旋结晶室（16），CO收集室（17），真空气相沉积室（18），真空间断加料斗（19），真空连续进料斗（20），高真空阀门（21），进排气阀门（22），加料斗密封盖（23），供电设备（24），真空恒流量水冷储料斗（25），排渣斗（26），排气管（27），真空铸锭室（28），真空铸锭室外壳（29），聚排气室（30），真空熔炼室（31），高真空蝶阀（32），电动机（33），摆线减速机（34），三角带传动装置（35），排渣口密封盖（36）；所述的电磁感应器(1)套装于真空炉壳（2）的外圆柱面上，真空炉壳（2）与石墨坩埚（8）之间装有高温绝热筒（7），电磁感应器(1)发出的磁力线穿透真空炉壳（2）和高温绝热筒（7），直接加热石墨坩埚（8）内的矿料，从而达到熔炼各种矿物原料，而且熔炼温度在600-2500摄氏度范围内任意调整；所述的真空炉壳（2）是用非金属复合材料制成的；所述的非金属复合材料优先选择高纯度铝酸钙为主的复合陶瓷，其次是聚四氟乙烯及石英玻璃。2.根据权利要求1所述的多功能电磁真空熔炼系统，其特征在于：所述真空熔炼室（31）通过排气管（27）分别连通至气态金属真空冷凝铸锭组件（12）、微尘收集器（13）、真空机组（14）、硫磺结晶沉降室（15）、金属砷螺旋结晶室（16）、CO收集室（17）和真空气相沉积室（18）构成的各个气态物收集装置；真空连续进料组件（4）由真空间断加料斗（19）、真空连续进料斗（20）和高真空阀门（21）组成，在高真空阀门（21）的控制下，真空间断加料斗（19）可间断加料，但不会影响真空连续进料斗（20）的真空连续自动进料，也不会影响熔炼系统的真空度。3.根据权利要求1所述的多功能电磁真空熔炼系统，其特征在于：所述真空连续排渣排料组件（10）是由真空恒流量水冷储料斗（25），排渣斗（26）和高真空阀门（21）组成；在高真空阀门的控制下，排渣斗在排料时，不会影响真空恒流量水冷储料斗的连续自动储存熔炼后的渣料，也不会影...
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