【技术实现步骤摘要】
本技术涉及金属悬浮熔炼领域，特别涉及一种具有分体结构的水冷铜坩埚及悬浮熔炼设备。
技术介绍
1、真空电磁悬浮熔炼技术(以下简称“悬浮熔炼”)，它除了利用真空条件排除了气体杂质对被熔炼材料的污染之外，还利用电磁场使被熔炼材料的熔池的在坩埚中呈悬浮状态，排除了坩埚材料的污染。
2、悬浮熔炼的关键部件是水冷铜坩埚，如图1所示，这种坩埚用紫铜或无氧铜制作，坩埚体01为碗形，其坩埚侧壁和底部都需要沿坩埚的轴线方向切缝03，使坩埚形成若干瓣片02，这种结构能使电磁场通过切缝03穿透坩埚对坩埚内的材料起加热作用。为了使坩埚能在高温下不被烧损，在坩埚侧壁的每一个瓣片02内都要制造出沿长度方向延伸的直管状的瓣片冷却水路04，每片瓣片的水路用小管05连通到水套06集中，再从水套06通过供水总管07接入设备冷却箱体的主管路。
3、现有技术中的坩埚体01其侧壁与底部是一个整体，坩埚底的冷却需要通过侧壁的水路经过热传导实现，因此，瓣片水路04，连接小管05，水套06和供水总管07组成了坩埚侧壁的瓣片冷却回路，也即坩埚的整体冷却回路。在坩埚的直径不太大在情况下，侧壁的冷却作用能够达到底部的中心。然而，在坩埚直径较大和熔炼温度高的情况下侧壁的冷却作用就不能将坩埚中心区的温度降低到足够低的水平，不能防止烧损现象发生。
4、参阅图2，在坩埚底设置冷却水路能增强坩埚底的冷却效果，但是这需要使坩埚侧壁的水路孔洞向坩埚底转弯和向坩埚中心延伸，加工的难度比较大。由于电磁悬浮力的方向垂直于坩埚的轴线，是向坩埚的中心取向的，所以，为了使坩
技术实现思路
1、本技术的目的是为悬浮熔炼设备设计出有完善的冷却水路的铜坩埚，这种坩埚与传统结构的坩埚的不同之处在于，将坩埚设计成具有分体结构的形式，通过在坩埚的每一个分体中制备出完整的冷却回路，使坩埚的各个部分都获得良好的冷却，使坩埚获得随形冷却的效果，保证坩埚具有耐受高温熔池烧蚀的作用。本技术采用以下技术方案：
2、一方面，本技术采用一种具有分体结构的水冷铜坩埚，在每一个分体结构中均形成有若干瓣片，且相邻所述瓣片之间形成有供电磁场通过的缝隙；
3、其中，每一个分体结构均包括冷却回路，且所述冷却回路包括供水水路与回水水路。
4、进一步的，所述冷却回路包括位于瓣片内的瓣片水路，汇总瓣片水路的水套，连通瓣片水路与水套的连接小管以及从水套接到设备的供水系统的总管；瓣片水路包括瓣片供水水路和瓣片回水水路，连接小管包括供水小管和回水小管，水套包括供水水套和回水水套，总管包括供水总管和回水总管；
5、或，所述冷却回路包括位于瓣片内的瓣片水路，汇总瓣片水路的水套，连通瓣片水路与水套的连接小管以及从水套接到设备的供水系统的总管；瓣片水路包括瓣片供水水路和瓣片回水水路，且瓣片供水水路和瓣片回水水路合并成一个水路，连接小管包括供水小管和回水小管，水套包括供水水套和回水水套，总管包括供水总管和回水总管；
6、或，所述冷却回路包括位于瓣片内的瓣片水路，汇总瓣片水路的水套，瓣片水路直接水套连接，从水套接到设备的供水系统的总管；瓣片水路包括瓣片供水水路和瓣片回水水路，连接小管包括供水小管和回水小管，水套包括供水水套和回水水套，总管包括供水总管和回水总管；
7、或，所述冷却回路包括总管，总管的水直接冷却分体结构。
8、进一步的，所述水冷铜坩埚包括坩埚体和坩埚塞，坩埚体在底部的中心区设置有中心孔，且该中心孔的孔径等于坩埚塞的外径，使得坩埚塞能够堵塞坩埚体的中心孔，坩埚塞为柱状，且其高度大于坩埚体底部的厚度；
9、其中，坩埚塞上形成有若干瓣片，相邻所述瓣片之间形成沿坩埚轴线方向的缝隙，且坩埚塞内设置有坩埚塞冷却水路。
10、进一步的，坩埚塞的上端形成坩埚塞瓣片，坩埚塞的下端设置有坩埚塞供水总管；
11、其中，坩埚塞供水总管包括外管与内管，外管设置在坩埚塞的下端面上，内管安装在外管中，且其上端面通过与坩埚塞的下端面保留一定的距离。
12、进一步的，坩埚塞的上段分瓣，下段不分瓣，在每一片坩埚塞瓣片中开设有一个或两个以上孔洞，在孔洞中插入金属管，坩埚塞的下端面安装有坩埚塞水套，坩埚塞水套为中间带有隔板的管，金属管安装在坩埚塞水套的隔板上并且穿过所述隔板与坩埚塞水套的下层连通，坩埚塞供水总管安装在坩埚塞水套的下方；
13、坩埚塞供水总管包括外管与内管，内管安装在坩埚塞水套的隔板上，且上端穿过隔板，与坩埚塞水套的上层连通；外管安装在坩埚塞水套的下端，与坩埚塞水套的下层连通。
14、进一步的，所述水冷铜坩埚包括坩埚壁和安装在坩埚壁下部的坩埚底，坩埚底分割成若干坩埚底瓣片，在每一片坩埚底瓣片中设置坩埚底冷却水路。
15、进一步的，所述坩埚底的中心区不分瓣，在所述坩埚底的中心区的下端面向上开设阶梯孔，所述阶梯孔上段孔直径较小，形成坩埚底上水套，下段孔直径较大，形成坩埚底下水套；
16、所述阶梯孔的下端设置有坩埚底供水总管，坩埚底供水总管包括外管与内管，内管的上端口装在坩埚底上水套的下缘，外管的上端口装在坩埚底下水套的下缘；
17、在每一片坩埚底瓣片中开设两个横向的从靠近坩埚底边缘的位置向中心延伸的上孔洞和下孔洞，上孔洞与坩埚底上水套连通，下孔洞与坩埚底下水套连通，上孔洞和下孔洞在靠近坩埚底边缘的端头处通过连通管联通。
18、进一步的，每一片坩埚底瓣片的下端面向上设置有开槽，在开槽下端开口的位置设置有金属片以封闭开槽的腔体，金属片上向下安装有外小管和内小管，外小管的上端与开槽连通，下端与坩埚底上水套连接，内小管的上端与开槽连通，下端与坩埚底下水套连接。
19、进一步的，所述水冷铜坩埚包括坩埚壁、坩埚底和坩埚塞，坩埚底安装在坩埚壁的下部，坩埚底的中心区设置有中心孔，且该中心孔的孔径等于坩埚塞的外径，使得坩埚塞能够堵塞坩埚体的中心孔；
20、其中，坩埚塞上形成有若干瓣片，相邻所述瓣片之间形成沿坩埚轴线方向的缝隙，且坩埚塞内设置有坩埚塞冷却水路；
21、坩埚底分割成若干坩埚底瓣片，每一片坩埚底瓣片的下端面向上设置有开槽，在开槽下端开口的位置设置有金属片以封闭开槽的腔体，金属片上向下安装有外小管和内小管，外小管的上端与开槽连通，下端与坩埚底上水套连接，内小管的上端与开槽连通，下端与坩埚底下水套连接。
22、进一步的，水冷铜坩埚还包括坩埚盖，坩埚盖形成有若干坩埚盖瓣片，相邻所述坩埚盖瓣片之间形成有供电磁场通过的缝隙，所述坩埚盖瓣片包括冷却回路。
23、另一方面，本技术采用一种悬浮熔炼设备，包括如前所述的水冷铜坩埚。
24、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：<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有分体结构的水冷铜坩埚，在每一个分体结构中均形成有若干瓣片，且相邻所述瓣片之间形成有供电磁场通过的缝隙；
2.如权利要求1所述的水冷铜坩埚，其特征在于：所述水冷铜坩埚包括坩埚体和坩埚塞，坩埚体在底部的中心区设置有中心孔，且该中心孔的孔径等于坩埚塞的外径，使得坩埚塞能够堵塞坩埚体的中心孔，坩埚塞为柱状，且其高度大于坩埚体底部的厚度；
3.如权利要求2所述的水冷铜坩埚，其特征在于：坩埚塞的上端形成坩埚塞瓣片，坩埚塞的下端设置有坩埚塞供水总管；
4.如权利要求2所述的水冷铜坩埚，其特征在于：坩埚塞的上段分瓣，下段不分瓣，在每一片坩埚塞瓣片中开设有一个或两个以上孔洞，在孔洞中插入金属管，坩埚塞的下端面安装有坩埚塞水套，坩埚塞水套为中间带有隔板的管，金属管安装在坩埚塞水套的隔板上并且穿过所述隔板与坩埚塞水套的下层连通，坩埚塞供水总管安装在坩埚塞水套的下方；
5.如权利要求1所述的水冷铜坩埚，其特征在于：
6.如权利要求5所述的水冷铜坩埚，其特征在于：所述坩埚底的中心区不分瓣，在所述坩埚底的中心区的下端面向上开设阶梯孔，所
7.如权利要求5所述的水冷铜坩埚，其特征在于：每一片坩埚底瓣片的下端面向上设置有开槽，在开槽下端开口的位置设置有金属片以封闭开槽的腔体，金属片上向下安装有外小管和内小管，外小管的上端与开槽连通，下端与坩埚底上水套连接，内小管的上端与开槽连通，下端与坩埚底下水套连接。
8.如权利要求1所述的水冷铜坩埚，其特征在于：所述水冷铜坩埚包括坩埚壁、坩埚底和坩埚塞，坩埚底安装在坩埚壁的下部，坩埚底的中心区设置有中心孔，且该中心孔的孔径等于坩埚塞的外径，使得坩埚塞能够堵塞坩埚体的中心孔；
9.一种悬浮熔炼设备，其特征在于：包括如权利要求1-8中任意一项所述的水冷铜坩埚。
...【技术特征摘要】
1.一种具有分体结构的水冷铜坩埚，在每一个分体结构中均形成有若干瓣片，且相邻所述瓣片之间形成有供电磁场通过的缝隙；
2.如权利要求1所述的水冷铜坩埚，其特征在于：所述水冷铜坩埚包括坩埚体和坩埚塞，坩埚体在底部的中心区设置有中心孔，且该中心孔的孔径等于坩埚塞的外径，使得坩埚塞能够堵塞坩埚体的中心孔，坩埚塞为柱状，且其高度大于坩埚体底部的厚度；
3.如权利要求2所述的水冷铜坩埚，其特征在于：坩埚塞的上端形成坩埚塞瓣片，坩埚塞的下端设置有坩埚塞供水总管；
4.如权利要求2所述的水冷铜坩埚，其特征在于：坩埚塞的上段分瓣，下段不分瓣，在每一片坩埚塞瓣片中开设有一个或两个以上孔洞，在孔洞中插入金属管，坩埚塞的下端面安装有坩埚塞水套，坩埚塞水套为中间带有隔板的管，金属管安装在坩埚塞水套的隔板上并且穿过所述隔板与坩埚塞水套的下层连通，坩埚塞供水总管安装在坩埚塞水套的下方；
5.如权利要求1所述...
【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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