本实用新型专利技术公开了一种具有翻锭装置的悬浮熔炼设备，包括坩埚、感应圈、真空炉体和翻锭装置，所述坩埚和感应圈设置在真空炉体内部，且感应圈围绕坩埚；翻锭装置包括：机械臂，通过密封装置真空动密封装在真空炉体的侧壁上，且位置高于坩埚，能够抓握和翻转在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭或模具；推举装置，通过密封装置真空密封地贯穿到真空炉体的下端面，能够向上推举在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭或模具。利用本实用新型专利技术的装置可以缩短合金翻锭重熔所需要的时间，大幅度地提高生产效率，实现了合金成分的均匀化。现了合金成分的均匀化。现了合金成分的均匀化。
【技术实现步骤摘要】
一种具有翻锭装置的悬浮熔炼设备
[0001]本技术涉及金属悬浮熔炼领域，特别涉及一种具有翻锭装置的悬浮熔炼设备。
技术介绍
[0002]真空电磁悬浮熔炼(以下简称“悬浮熔炼”)是一种最先进的熔炼技术，它与真空感应熔炼相似，都是利用在真空或惰性气体的环境下利用电磁场加热金属完成熔炼过程，是无气体污染的熔炼技术。悬浮熔炼技术利用电磁悬浮力使金属熔池在坩埚中呈悬浮状态，避免了坩埚材料对液态金属的污染，所以，悬浮熔炼技术特别适合于熔炼活泼金属、难熔金属以及他们的合金。
[0003]然而，悬浮熔炼的一个缺点是，坩埚底部温度偏低，在熔炼过程中，熔池底部往往要形成一层凝壳，导致合金锭的成分不均匀。对于含有高熔点金属组员的合金，这种缺点更加突出，因为高熔点组元一般都有很大的密度，它们自发地偏聚在熔池底部，由于坩埚底部的温度偏低，所以经常熔化的不完全。
[0004]现有技术中，为了使合金在熔炼后得到均匀的成分，需要对合金锭进行多次重熔，这不仅大幅度增加了熔炼成本，而且极大地降低了生产效率。具体为，合金锭经过冷却出炉，然后重新装入坩埚，一般需要1小时；重新抽真空也需要1小时；熔炼和铸造约0.5小时，熔炼一炉的需要2.5小时。这样，如果为了得到一炉成分均匀的合金，熔炼3次就需要7.5个小时。如果熔炼的材料是活泼金属或难熔金属，合金锭的冷却时间或熔炼时间还要延长，得到一炉成分均匀的合金所需要的时间还要增加，效率更低。效率低的主要原因是为了实现重熔要等待合金锭冷却后才能开炉取锭以及翻锭，而且还需重新抽真空。如果能不打开炉门就能翻锭，就即节省了冷却时间，又省却了重新抽真空的时间。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供在真空电磁熔悬浮熔炼条件下高效率地提高合金成分均匀性的技术方法。通过在悬浮熔炼设备中设置了一套翻锭装置，利用该翻锭装置可以在同一熔炼炉次中，在不打开炉门的条件下实现合金锭的翻转，重熔，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种具有翻锭装置的悬浮熔炼设备，包括坩埚、感应圈、真空炉体和翻锭装置，所述坩埚和感应圈设置在真空炉体内部，且感应圈围绕坩埚；
[0007]其中，翻锭装置包括：
[0008]机械臂，通过密封装置真空动密封装在真空炉体的侧壁上，且位置高于坩埚，能够抓握和翻转在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭或模具；
[0009]推举装置，通过密封装置真空密封地贯穿到真空炉体的下端面，能够向上推举在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭或模具。
[0010]进一步的，所述机械臂包括支持架、臂杆轴和夹钳装置，支持架设置在真空炉体的
侧壁，臂杆轴被配置为，能够在水平方向的前后移动以及能够围绕自轴旋转角度，臂杆轴的前端安装有夹钳装置。
[0011]进一步的，所述推举装置包括驱动器和推杆，坩埚包括坩埚体和坩埚塞，坩埚体的底部有坩埚塞孔，坩埚塞安装在坩埚塞孔内，所述推杆的上端装在坩埚塞的下端面，下端通过密封装置真空密封地伸到真空炉体下面，并与驱动器结合。
[0012]进一步的，模具装在坩埚的下方，模具的上部有凹穴，且其形状与坩埚塞配合；模具在凹穴的下面开设有孔洞，与推杆相配合；坩埚塞下面的推杆先穿过模具底部，再穿过真空炉体的底部。
[0013]进一步的，所述推举装置包括驱动器和推杆，模具包括模具体、模具底和模具座，模具体包括筒状部，其内壁具有向上略微扩大的锥度，筒状部下面设置有螺纹部，螺纹部内径大于筒状部，且内壁设置有内螺纹；模具底为阶梯状，包括由上而下布置的光杆段和螺纹段，螺纹段设置有与模具体配合的外螺纹，光杆段的直径与筒状部的内径配合；模具座是安装模具的底座，推杆通过密封装置真空密封地伸入真空炉体内，且安装在模具座的下端面，并与驱动器结合。
[0014]进一步的，所述模具底的底端面开设有凹槽，在真空炉体的炉盖上，在坩埚的正上方的位置设置一脱锭杆，杆体通过密封装置真空密封地伸入真空炉体内，脱锭杆的下端设有起插入作用的锥头，且锥头与凹槽相匹配。
[0015]进一步的，所述夹钳装置包括装在臂杆轴前端的气缸座，分别装在气缸座的两个端面上的相对的两个气缸，以及安装在活塞杆的端头的相对的两个第一钳爪。
[0016]进一步的，所述夹钳装置包括两支相对的钳体和一支钳杆，所述钳体包括第二钳爪、前枝和后枝，第二钳爪固定安装在前枝的前端，两支前枝在枝体中的一个位置与钳杆的前端铰接，后面靠近端部处与两支后枝分别铰接，两支后枝在其后端以铰接的方式安装在臂杆轴的前端；
[0017]其中，臂杆轴为管材，钳杆密封地装在臂杆轴内，且可以前后移动。
[0018]进一步的，两个第一钳爪的表面呈弧形，且两个第一钳爪的弧面相对；
[0019]进一步的，第一钳爪包括抓握段、抓握段上端的送锭段以及抓握段下端的托底段，抓握段的高度略小于被抓握的金属锭或模具的高度，臂杆轴的安装高度配置为使托底段的底边略高于坩埚的上口；托底段的底边设置有收口，送锭段的内壁设置有向上收缩的锥度。
[0020]本技术采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
[0021]利用本技术的装置可以缩短合金翻锭重熔所需要的时间，大幅度地提高生产效率。为了实现合金成分的均匀化，合金锭需要翻锭重熔。按照以往的工艺，翻锭重熔一般需要2.5小时，在采用本技术的装置之后，由于节省了冷却时间和重新抽真空的时间，重熔一次的时间可以缩短到小于1小时；
[0022]由于重熔过程不需要重新抽真空和充氩气，节省了电费，氩气和人工成本。
附图说明
[0023]图1为实施方式一的具有翻锭装置的悬浮熔炼设备图；
[0024]图2为实施方式一气缸夹钳图；
[0025]图3为实施方式三杠杆夹钳图；
[0026]图4为钳爪的结构图；
[0027]图5为实施方式一悬浮熔炼设备工作原理图一；
[0028]图6为实施方式一悬浮熔炼设备工作原理图二；
[0029]图7为实施方式二的具有翻锭装置的悬浮熔炼设备图；
[0030]图8为实施方式二中模具的结构图；
[0031]图9为实施方式二悬浮熔炼设备工作原理图一；
[0032]图10为实施方式二悬浮熔炼设备工作原理图二。
[0033]其中，1、真空炉体，2、坩埚，3、感应圈，4、坩埚塞，5、模具，6、在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭，7、臂杆轴，8、夹钳装置，9、支持架，10、密封装置，11、推杆，12、驱动器，13、气缸座，14、气缸，15、第一钳爪，16、活塞杆，17、钳杆，18、第二钳爪，19、前枝，20、后枝，21、关节，22、抓握段，23、送锭段，24、托底段，25、收口，26、浇铸到模具中凝固的金属锭，27、模具座，28、脱锭杆，29、锥头，30、模具体，31、模具底，32、凹槽。
具体实施方式
[0034]以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有翻锭装置的悬浮熔炼设备，包括坩埚(2)、感应圈(3)、真空炉体(1)和翻锭装置，所述坩埚(2)和感应圈(3)设置在真空炉体(1)内部，且感应圈(3)围绕坩埚(2)；其特征在于，翻锭装置包括：机械臂，通过密封装置(10)真空动密封装在真空炉体(1)的侧壁上，且位置高于坩埚(2)，能够抓握和翻转在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭(6)或模具(5)；推举装置，通过密封装置(10)真空密封地贯穿到真空炉体(1)的下端面，能够向上推举在坩埚中熔炼后冷却凝固的金属锭(6)或模具(5)。2.如权利要求1所述的悬浮熔炼设备，其特征在于：所述机械臂包括支持架(9)、臂杆轴(7)和夹钳装置(8)，支持架(9)设置在真空炉体(1)的侧壁，臂杆轴(7)被配置为，能够在水平方向的前后移动以及能够围绕自轴旋转角度，臂杆轴(7)的前端安装有夹钳装置(8)。3.如权利要求2所述的悬浮熔炼设备，其特征在于：所述推举装置包括驱动器(12)和推杆(11)，坩埚(2)包括坩埚体和坩埚塞(4)，坩埚体的底部有坩埚塞孔，坩埚塞(4)安装在坩埚塞孔内，所述推杆(11)的上端装在坩埚塞(4)的下端面，下端通过密封装置(10)真空密封地伸到真空炉体(1)下面，并与驱动器(12)结合。4.如权利要求3所述的悬浮熔炼设备，其特征在于：模具(5)装在坩埚(2)的下方，模具(5)的上部有凹穴，且其形状与坩埚塞(4)配合；模具(5)在凹穴的下面开设有孔洞，与推杆(11)相配合；坩埚塞(4)下面的推杆(11)先穿过模具(5)底部，再穿过真空炉体(1)的底部。5.如权利要求2所述的悬浮熔炼设备，其特征在于：所述推举装置包括驱动器(12)和推杆(11)，模具(5)包括模具体(30)、模具底(31)和模具座(27)，模具体(30)包括筒状部(301)，其内壁具有向上略微扩大的锥度，筒状部(301)下面设置有螺纹部(302)，螺纹部(302)内径大于筒状部(301)，且内壁设置有内螺纹；模具底(31)为阶梯状，包括由上而下布置的光杆段和螺纹段，螺纹段设置有与模具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李碚，
申请(专利权)人：励德装备技术宁波有限公司，
类型：新型
国别省市：
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