熔煉設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶金制造領域，尤其涉及一種熔煉設備。
【背景技術】
[0002]EB熔煉,又稱電子束熔煉(Electron beam melting),是一種在高真空下,將高速電子束流的動能轉換為高熱能作為熱源來進行金屬熔煉的一種真空熔煉方法。
[0003]通常EB熔煉在一 EB熔煉爐中進行，EB熔煉爐內設有電子槍、送料裝置、坩堝和拉錠裝置。EB熔煉的方法包括:將金屬原料放入送料裝置中，金屬原料在電子槍發出的電子束轟擊下熔融，熔融的金屬原料流動到坩堝中，所述坩堝能使熔融的金屬原料定型，在熔煉過程中，拉錠裝置能夠使金屬原料在坩堝中不斷移動，使得金屬原料不易與坩堝發生粘連，熔融的金屬原料在坩堝中逐漸冷卻形成鑄錠。
[0004]現有的EB熔煉，為防止熔煉結束后電子槍內燈絲及鑄錠在高溫下氧化，一般會進行一個對整個爐體保持真空狀態的冷卻過程。所述冷卻過程包括:在高真空狀態下冷卻1-4小時，在低真空狀態下8-12小時，所述冷卻過程持續的時間較長從而致使熔煉效率低下。
【發明內容】
[0005]本發明解決的問題是提供一種熔煉設備，以解決EB熔煉的冷卻時間過長、熔煉效率低下的問題。
[0006]為解決上述問題，本發明提供一種熔煉設備，包括:
[0007]熔煉爐體，所述熔煉爐體中設有坩堝，用于使熔融金屬成型以形成鑄錠；
[0008]冷卻腔室，與所述熔煉爐體相連，用于使鑄錠冷卻；
[0009]拉錠裝置，所述拉錠裝置具有第一端部，所述第一端部用于承托所述熔融金屬或鑄錠，所述第一端部能夠從熔煉爐體中移動到冷卻腔室內部，使得承托于所述拉錠裝置上的鑄錠進入冷卻腔室內部；
[0010]所述熔煉爐體和冷卻腔室之間設有閥門，用于在所述鑄錠進入冷卻腔室內部后，控制所述熔煉爐體和冷卻腔室之間相隔離，還用于在所述第一端部位于所述熔煉爐體中時控制所述熔煉爐體和冷卻腔室之間相連通。
[0011]可選的，所述熔煉爐體包括頂部和底部，所述坩堝位于所述熔煉爐體底部，在所述熔煉爐體頂部還設置有電子槍，用于發出電子束將送入熔煉爐體中的金屬材料熔融形成熔融金屬。
[0012]可選的，所述冷卻腔室腔壁為夾層結構，所述夾層中設置有冷卻循環水。
[0013]可選的，所述冷卻腔室腔壁的材料包括不銹鋼。
[0014]可選的，所述坩堝具有底部鏤空的腔體，所述腔體用于使熔融金屬成型形成鑄錠，所述第一端部能夠從坩堝的腔體中移動到冷卻腔室內部。
[0015]可選的，所述熔煉爐體和冷卻腔室在第一方向上相連，所述拉錠裝置包括移動桿，所述第一端部為移動桿的一端，所述移動桿能夠在熔煉爐體和冷卻腔室中沿第一方向移動，使得第一端部從坩堝的腔體中移動到冷卻腔室中。
[0016]可選的，所述拉錠裝置的第一端部還設置有用于承托所述熔融金屬或鑄錠的底錠，所述底錠的材料與坩堝中的熔融金屬材料相同，所述熔融金屬或鑄錠位于所述底錠上。
[0017]可選的，所述拉錠裝置和冷卻腔室設置為:在所述鑄錠隨拉錠裝置進入冷卻腔室內部時，所述鑄錠與冷卻腔室腔壁的距離在I毫米到I厘米的范圍內。
[0018]可選的，所述冷卻腔室的形狀與所述鑄錠的形狀相匹配。
[0019]可選的，所述鑄錠的形狀為圓柱形，所述冷卻腔室的形狀為圓柱形。
[0020]可選的，所述熔煉設備還包括:
[0021]第一抽真空設備，用于對熔煉爐體抽真空；
[0022]第二抽真空設備，用于對冷卻腔室抽真空。
[0023]可選的，所述第二抽真空設備和第一抽真空設備共用同一真空機組。
[0024]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0025]本發明的熔煉爐體與冷卻腔室相連，所述熔煉爐體中設有坩堝和拉錠裝置，當在熔煉爐體進行熔煉時，坩堝用于盛放熔融金屬，并使熔融金屬成型形成鑄錠，拉錠裝置的一端用于承托所述熔融金屬或鑄錠。當熔融金屬完全凝固形成鑄錠之后，所述用于承托所述熔融金屬或鑄錠的一端能夠從坩堝中收縮到冷卻腔室內部，使得承托于所述拉錠裝置上的鑄錠進入冷卻腔室內部。所述熔煉爐體和冷卻腔室之間設有閥門，以控制所述熔煉爐體和冷卻腔室之間的連通與隔離。在熔煉過程后，可以關閉所述閥門，所述冷卻腔室與熔煉爐體相互隔離，所述冷卻腔室溫度遠低于熔煉爐體溫度，當鑄錠隨拉錠裝置進入冷卻腔室后，鑄錠冷卻速度更快。由于所述閥門關閉，所述冷卻腔室與熔煉爐體相互隔離，在所述鑄錠進入冷卻腔室內部進行冷卻的同時，可以對熔煉爐體進行清理工作，將熔煉過程揮發凝固在熔煉爐體內壁的金屬雜質清除干凈，有效節約了熔煉過程的時間。
[0026]進一步地，所述冷卻腔室的形狀與所述鑄錠的形狀相匹配，具體地點，所述鑄錠的形狀為圓柱形，所述冷卻腔室的形狀為圓柱形。這樣的好處在于，所述冷卻腔室的腔壁與所述鑄錠更為貼近，有利于熱傳導，并且有利于減小所述冷卻腔室的體積。
【附圖說明】
[0027]圖1和圖2是本發明熔煉設備一實施例在不同狀態下的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]如【背景技術】所述，現有的EB熔煉中，在形成鑄錠之后，爐體的冷卻過程過長，熔煉效率較低。
[0029]本發明的熔煉爐體與冷卻腔室相連，所述熔煉爐體中設有坩堝和拉錠裝置，當在熔煉爐體進行熔煉時，坩堝用于盛放熔融金屬，并使熔融金屬成型形成鑄錠，拉錠裝置的第一端部用于承托所述熔融金屬或鑄錠。當熔融金屬完全凝固形成鑄錠之后，所述用于承托所述熔融金屬或鑄錠的一端能夠從熔煉爐體中收縮到冷卻腔室內部，使得承托于所述拉錠裝置上的鑄錠進入冷卻腔室內部，在冷卻腔室中單獨對鑄錠進行冷卻，使鑄錠冷卻速度更快，并且當鑄錠在冷卻腔室中冷卻的同時，技術人員能夠對熔煉爐體進行清理工作，有效提高了熔煉效率。
[0030]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0031]參考圖1，示出了本發明熔煉設備一實施例在熔煉狀態下的示意圖，本實施例熔煉設備大致包括:
[0032]熔煉爐體100，所述熔煉爐體100中設有坩堝102，用于使熔融金屬成型以形成鑄錠 302。
[0033]冷卻腔室200，與所述熔煉爐體100相連，用于使鑄錠302冷卻。
[0034]拉錠裝置300，所述拉錠裝置300具有第一端部304，所述第一端部304用于承托所述熔融金屬或鑄錠，所述第一端部304能夠從熔煉爐體100中移動到冷卻腔室200內部，使得承托于所述拉錠裝置300上的鑄錠進入冷卻腔室內部。
[0035]所述熔煉爐體100和冷卻腔室200之間設有閥門102，用于在所述鑄錠進入冷卻腔室200內部后，控制所述熔煉爐體100和冷卻腔室200之間相隔離，還用于在所述第一端部304位于所述熔煉爐體100中時控制所述熔煉爐體100和冷卻腔室200之間相連通。
[0036]需要說明的是，在本實施例中，所述熔煉爐體100和冷卻腔室200在第一方向上相連，所述第一方向沿重力方向。但是本發明對第一方向是否沿重力方向不做限制。
[0037]在本實施例中，所述坩堝102具有底部鏤空的腔體，所述腔體用于使熔融金屬成型形成鑄錠302。需要說明的是，由于坩堝102用于盛放熔融金屬，并使熔融金屬成型形成鑄錠302，在熔煉狀態下，所述第一端部304位于坩堝102的腔體中。并且所述第一端部304能夠從坩堝102的腔體中移動到冷卻腔室200內部，使得承托于所述拉錠裝置300上的鑄錠進入冷卻腔室200內部。
[0038]在本實施例中，所述熔煉設備包括第一抽真空設備(未示出)，用于對熔煉爐體100抽真空，在熔煉過程中，所述第一抽真空設備工作使得所述熔煉爐體100中保持高真空狀態，從而使電子槍101中的鎢絲以及熔融金屬或鑄錠不容易被氧化。
[0039]具體地，本實施例中，所述熔煉爐體100為電子束熔煉爐。所述熔煉爐體100包括頂部和底部，所述坩堝102位于所述熔煉爐體100底部上，在所述熔煉爐體100頂部還設置有電子槍101，用于發出電子束以將送入熔煉爐體100中的金屬材料熔融，形成熔融金屬。
[0040]但是本發明對所述熔煉爐體100的具體的類型不做限制，在其他實施例中，所述熔煉爐體100還可以為其他金屬熔煉方式所采用的爐體。
[0041]此外，本發明對坩堝102在熔煉爐體100中的位置也不做限定，在其他實施例中，所述坩堝102還可以位于所述熔煉爐體100的頂部或者其他任意位置。
[0042]圖1為本實施例熔煉設備在熔煉狀態下中的示意圖。在熔煉狀態下，所述閥門102處于打開狀態。
[0043]本實施例中，所述熔煉爐體100還包括進料口(未示出)和送料裝置(未示出)。金屬原料(如鈦原料等)從所述進料口進入熔煉爐體100，并通過送料裝置進入電子槍101的輻照范圍內下，所述金屬原料在電子槍101發出的電子束輻照下融化，形成熔融金屬，所述熔融金屬流入所述坩堝102的腔體中，在所述坩堝102中定型。
[0044]需要說明的是，所述熔煉爐體100還可以包括另一電子槍以及水平坩堝，當送入熔煉爐體100的金屬材料為散料時，可以先送入所述水平坩堝中，并采用另一電子槍將金屬材料熔融，再使熔融的金屬材料入所述坩堝102中。
[0045]在本實施例中，所述拉錠裝置300包括移動桿303，所述第一端部304為移動桿303的一端，所述第一端部304可以設計成與所述坩堝102的腔體的形狀，所述第一端部304的尺寸可以大于移動桿303其余部分的尺寸以更好地承托所述熔融金屬。所述第一端部304能夠從熔煉爐體100中移動到冷卻腔室200中。具體地，所述移動桿303能夠在熔煉爐體100和冷卻腔室200中沿第一方向移動，使得第一端部304從坩堝102中移動到冷卻腔室中。
[0046]需要說明的是，