一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统，包括真空自耗炉本体以及循环装置，循环装置包括氩气循环组件和设置在氩气循环组件外部的冷却组件，氩气循环组件通过循环管道与真空自耗炉本体的上炉室两端连接，循环管道上依次设置有真空阀门一、旋片真空泵和真空阀门三，真空阀门三与真空自耗炉本体连接之间还设置有真空阀门二与氩气通道连接；冷却组件包括冷却水箱、控制器和冷却水管，冷却水管上设置有若干个水嘴和电磁阀门，水嘴上还设置有温度传感器A，温度传感器A、电磁阀门与控制器电性连接。可以大幅度缩短钛及钛合金铸锭的冷却时间，提高生产效率、降低制造成本，并且改善钛及钛合金铸锭表面质量，最终获得高品质钛及钛合金铸锭。及钛合金铸锭。及钛合金铸锭。

【技术实现步骤摘要】
一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统


[0001]本技术属于真空熔炼设备
，具体涉及到一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统。

技术介绍

[0002]真空自耗电弧炉主要用于熔炼钛、锆等金属，在真空状态下依靠电源阳极和阴极之间的放电电弧将阴极的金属电极不断融化并滴落到结晶器内进行冷却结晶的过程；
[0003]目前，国内外钛及钛合金铸锭的主要生产方法是真空自耗电弧炉熔炼法(VAR)，也是目前最经济适用的钛熔炼方法。真空自耗电弧炉熔炼法，即在真空下利用电极和坩埚两极间电弧放电产生的高温作热源，将电极(由被熔化金属材料制成)熔化，并在坩埚内冷凝成锭的过程。目前，真空自耗电弧炉熔炼钛及钛合金结束后，普遍采用真空冷却方式进行，一般要冷却4小时以上(3t炉大型铸锭7小时以上)。铸锭冷却时间较长，生产效率慢，且表面质量难以得到保障。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统，解决了现有技术中结晶冷却不均匀，结晶效果差，能耗大的问题。
[0005]为达上述目的，本技术所采用的技术方案是：提供一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统，包括真空自耗炉本体以及循环装置，循环装置包括氩气循环组件和设置在氩气循环组件外部的冷却组件，氩气循环组件通过循环管道与真空自耗炉本体的上炉室两端连接，循环管道上依次设置有真空阀门一、旋片真空泵和真空阀门三，真空阀门三与真空自耗炉本体连接之间还设置有真空阀门二与氩气通道连接；
[0006]冷却组件包括冷却水箱、控制器和冷却水管，冷却水管上设置有若干个水嘴和电磁阀门，水嘴上还设置有温度传感器A，温度传感器A、电磁阀门与控制器电性连接。
[0007]采用上述方案的有益效果是：本技术提供的是一种能够快速且均匀冷却真空自耗炉的新型冷却装置，包括真空自耗炉本体和循环装置，其中循环装置包括两个不同的冷却系统，即水冷系统和真空冷却系统。真空冷却系统通过氩气循环组件实现功能，水冷系统通过冷却组件实现功能。其中，氩气循环组件通过循环管道与真空自耗炉本体上炉室预留管道口连接，不会破坏真空自耗电弧炉整体气密性。在循环管道外周可以覆盖或包裹或紧贴设置冷却水管，与循环管道进行热交换，其中真空阀门二作为氩气的进气控制阀门，与外部的氩气储存装置连接，氩气进气后进入循环管道，关闭真空阀门二，打开真空阀门一、真空阀门三和旋片真空泵，可以实现氩气循环。冷却组件包括冷却水箱一直提供冷水水源，包括控制器控制冷却水的输入和输出，包括冷却水管与真空自耗炉本体连接，持续为真空自耗炉本体输送冷却水。冷却水管上设置有若干个水嘴，形状可以是朝向底面也可以是背向底面或者是倾斜设置，带有电磁阀门和温度传感器A，通过温度传感器实时感应水温，再通过控制器控制水量，可以改善水温的均匀性。同时当温度过高时，还可以通过打开水嘴将
热水直接取出。其中控制器的型号可以是欧姆龙CP1H
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X40DT
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D型PLC控制器，温度传感器的型号可以是CWDZ31防水温度变送器。
[0008]进一步地，冷却水箱还通过带有调节阀的热交换管道与热交换系统连接，热交换系统包括板式热交换器、冷却水塔和蒸发浓缩供水泵，板式热交换器、冷却水箱以及调节阀通过热交换管道循环连接。
[0009]采用上述方案的有益效果是：当冷却水箱自身的温度调节不及时时，可以通过热交换系统换热处理，热水输入到板式热交换器，板式热交换器与冷却水塔、蒸发浓缩供水泵工作后，将冷却水从热交换管道运输回冷却水箱。
[0010]进一步地，冷却水箱由顶板、底板和侧板拼合成封闭型壳体，冷却水箱上设置有进水口、出水口和溢水口，出水口与冷却水管连接，溢水口设置于冷却水箱的同一侧，进水口和出水口设置于冷却水箱的另一侧。
[0011]进一步地，热交换管道包括冷水段和热水段，热水段两端分别与溢水口和调节阀连接，冷水段分别与板式热交换器和进水口连接。
[0012]进一步地，进水口通过三通阀分别连接有热交换管道与进水管，三通阀设置于冷水段上。
[0013]进一步地，冷却水箱内部设置有液位传感器和温度传感器B，进水管上设置有进水阀，进水阀、液位传感器、温度传感器B与控制器电性连接。
[0014]综上所述，本技术具有以下优点：
[0015]1、本技术通过设置双冷却系统进行冷却，不仅可以大幅度缩短钛及钛合金铸锭的冷却时间，提高生产效率、降低制造成本；还可以改善钛及钛合金铸锭表面质量，最终获得高品质钛及钛合金铸锭；
[0016]2、本技术通过利用真空自耗电弧炉上炉室预留管道口进行改装设计，不会破坏真空自耗电弧炉整体气密性；
[0017]3、本技术通过设置冷却水箱与热交换系统，可以保证水冷冷却系统一直处于工作状态，进而保证真空自耗电弧炉的均匀冷却程度。
附图说明
[0018]图1为本技术的示意图；
[0019]其中，1、真空自熔炉本体；2、氩气循环组件；201、真空阀门二；202、真空阀门一；203、旋片真空泵；204、真空阀门三；3、冷却水管；4、冷却水箱；401、溢水口；402、进水口；403、进水阀；404、出水口；5、板式热交换器；6、冷却水塔；7、蒸发浓缩供水泵；8、热水段；9、冷水段；10、调节阀。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
[0021]本技术的一个实施例中，如图1所示，提供了一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统，包括真空自耗炉本体1和循环装置，循环装置包括氩气循环组件2和设置在氩气循环组件2外部的冷却组件，氩气循环组件2通过循环管道与真空自耗炉本体1的上炉室两端连接，循环管道上依次设置有真空阀门一202、旋片真空泵203和真空阀门三204，真空阀门三204
与真空自耗炉本体1连接之间还设置有真空阀门二201与氩气通道连接；
[0022]冷却组件包括冷却水箱4、控制器和冷却水管，冷却水管上设置有若干个水嘴和电磁阀门，水嘴上还设置有温度传感器A，温度传感器A、电磁阀门与控制器电性连接。
[0023]其中，冷却水箱4还通过带有调节阀10的热交换管道与热交换系统连接，热交换系统包括板式热交换器5、冷却水塔6和蒸发浓缩供水泵7，板式热交换器5、冷却水箱4以及调节阀10通过热交换管道循环连接。
[0024]其中，冷却水箱4由顶板、底板和侧板拼合成封闭型壳体，冷却水箱4上设置有进水口402、出水口404和溢水口401，出水口404与冷却水管3连接，溢水口401设置于冷却水箱4的同一侧，进水口402和出水口404设置于冷却水箱4的另一侧。冷却水箱4内部设置有液位传感器和温度传感器B，进水管上设置有进水阀403，进水阀403、液位传感器、温度传感器B与控制器电性连接。
[0025]其中，热交换管道包括冷水段9和热水段8，热水段8两端分别与溢水口401和调节阀10连接，冷水段9分别与板式热交换器5和进水口402连接。进水口402通过三通阀分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空自耗电弧炉熔炼速冷系统，其特征在于：包括真空自耗炉本体(1)以及循环装置，所述循环装置包括氩气循环组件(2)和设置在所述氩气循环组件(2)外部的冷却组件，所述氩气循环组件(2)通过循环管道与所述真空自耗炉本体(1)的上炉室两端连接，所述循环管道上依次设置有真空阀门一(202)、旋片真空泵(203)和真空阀门三(204)，所述真空阀门三(204)与所述真空自耗炉本体(1)连接之间还设置有真空阀门二(201)与氩气通道连接；所述冷却组件包括冷却水箱(4)、控制器和冷却水管(3)，所述冷却水管(3)上设置有若干个水嘴和电磁阀门，所述水嘴上还设置有温度传感器A，所述温度传感器A、电磁阀门与控制器电性连接。2.如权利要求1所述的真空自耗电弧炉熔炼速冷系统，其特征在于：所述冷却水箱(4)还通过带有调节阀(10)的热交换管道与热交换系统连接，所述热交换系统包括板式热交换器(5)、冷却水塔(6)和蒸发浓缩供水泵(7)，所述板式热交换器(5)、所述冷却水箱(4)以及所述调节阀(10)通过所述热交换管道循环连接。3.如权利要求2所述的真空自耗电弧炉熔炼速冷系...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭聪，刘军，陈映志，张静，董英杰，段志宏，李国军，梁霜寒，
申请(专利权)人：攀枝花航友新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：