一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备的制作方法

本实用新型涉及熔炼设备技术领域，具体为一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备。

背景技术：

在真空条件下进行金属与合金熔炼的特种熔炼技术，主要包括真空感应熔炼、真空电弧重熔和电子束熔炼，随着现代科学技术的飞跃发展，特别是伴随着宇航、海洋开发、能源开发及电子工业的迅速进展，对金属材料(高级合金钢及合金)的品种、产量、尤其是质量提出了越来越高的要求。

目前柱晶永磁合金的熔炼与定向结晶工艺过程是在大气环境中进行，整个工艺过程由操作人员凭经验控制，整个工艺过程处于不确定性之中，产品的质量难以保证，且一般的定向结晶设备的产品纯度有待提高，因此我们提出了一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备来解决上述问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，具备工作效率高和纯度质量高等优点，解决了现有的熔炼定向结晶设备使用效果不佳的问题。

(二)技术方案

为实现上述工作效率高和纯度质量高的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，包括感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室，所述感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室之间形成拐角处，所述感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室的内壁之间均镶嵌有上冷凝管，所述感应熔炼腔室的内部固定连接有感应熔炼坩埚，所述感应熔炼坩埚的外壁包裹有感应熔炼线圈，所述感应熔炼线圈的一端与水冷旋转电极的一端固定连接，所述感应熔炼腔室的外壁固定连接有上出水管，所述上出水管的一端与上冷凝管的一端连通，所述柱晶定向结晶腔室的外壁固定固定连接有上进水管，所述上冷凝管的另一端与上进水管的一端连通，所述柱晶定向结晶腔室的内部固定连接有多温区热场感应器，所述柱晶定向结晶腔室的内壁转动连接有刮板；

所述刮板的两端均固定连接有轴承套，所述轴承套的内部固定套接有转轴，所述转轴的一端固定连接在齿盘的轴心处，所述齿盘的轴心处固定连接在电机的输出端，所述齿盘的表面啮合有位于柱晶定向结晶腔室内壁上的齿轮轨道，所述电机的表面固定连接有电机壳，所述柱晶定向结晶腔室的底端固定连接有阀门，所述柱晶定向结晶腔室的底端与浓缩盒连通，所述浓缩盒的内部固定连接有滑轨，所述滑轨的表面滑动连接有挡块，所述浓缩盒的内部固定连接有下冷凝管，所述下冷凝管的一端与下出水管连通，所述下冷凝管的另一端与下进水管连通，所述浓缩盒内部的底端固定连接有称重台。

优选的，所述上进水管设置在上出水管的正下方，且上进水管和上出水管与上冷凝管的直径相同。

优选的，所述转轴的两端均通过齿盘在齿轮轨道的表面啮合滚动。

优选的，所述感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室的数量均有两个，且两个感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室以浓缩盒的中心线对称设置。

优选的，所述刮板的俯视形状为圆弧形，且刮板的侧壁与柱晶定向结晶腔室的内壁贴合。

优选的，所述阀门为电磁阀，且阀门的数量有两个。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，具备以下有益效果：

1、该用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，通过设置感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室，使感应熔炼腔室和柱晶定向结晶腔室整个装置处于真空状态下，真空感应熔炼能够严格控制合金中活泼元素如铝、钛等的含量，可以有效地去除合金中的气体和非金属夹杂物以及有色金属杂质，提高合金的纯净度，进而使得结晶工艺过程中的合金成分熔损少，最终产品的性能一致性好，产品质量得到保证，从而达到了纯度质量高的目的。

2、该用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，通过设置刮板，刮板可以有效的祛除柱晶定向结晶腔室内壁上的结晶物，进一步通过阀门和挡块，能够反复交替对其进行结晶工作，使结晶工作得以连续进行，提高工作效率，进一步设置的称重台可对其进行内部称量，使得结晶产物所得结果更加精确，从而达到了工作效率高的目的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型刮板结构侧视图；

图3为本实用新型滑轨结构俯视图。

图中：1感应熔炼腔室、2柱晶定向结晶腔室、3上冷凝管、4感应熔炼坩埚、5感应熔炼线圈、6水冷旋转电极、7上出水管、8上进水管、9多温区热场感应器、10刮板、11轴承套、12转轴、13齿盘、14电机、15齿轮轨道、16电机壳、17阀门、18浓缩盒、19滑轨、20挡块、21下出水管、22下冷凝管、23下进水管、24称重台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，包括感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2，感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2之间形成拐角处，感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2的内壁之间均镶嵌有上冷凝管3，感应熔炼腔室1的内部固定连接有感应熔炼坩埚4，感应熔炼坩埚4的外壁包裹有感应熔炼线圈5，感应熔炼线圈5的一端与水冷旋转电极6 的一端固定连接，感应熔炼腔室1的外壁固定连接有上出水管7，上出水管7 的一端与上冷凝管3的一端连通，柱晶定向结晶腔室2的外壁固定固定连接有上进水管8，上进水管8设置在上出水管7的正下方，且上进水管8和上出水管7与上冷凝管3的直径相同，上冷凝管3的另一端与上进水管8的一端连通，柱晶定向结晶腔室2的内部固定连接有多温区热场感应器9，通过设置感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2，使感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2整个装置处于真空状态下，真空感应熔炼能够严格控制合金中活泼元素如铝、钛等的含量，可以有效地去除合金中的气体和非金属夹杂物以及有色金属杂质，提高合金的纯净度，进而使得结晶工艺过程中的合金成分熔损少，最终产品的性能一致性好，产品质量得到保证，从而达到了纯度质量高的目的，柱晶定向结晶腔室2的内壁转动连接有刮板10，刮板10的俯视形状为圆弧形，且刮板10的侧壁与柱晶定向结晶腔室2的内壁贴合；

刮板10的两端均固定连接有轴承套11，轴承套11的内部固定套接有转轴12，转轴12的一端固定连接在齿盘13的轴心处，齿盘13的轴心处固定连接在电机14的输出端，齿盘13的表面啮合有位于柱晶定向结晶腔室2内壁上的齿轮轨道15，转轴12的两端均通过齿盘13在齿轮轨道15的表面啮合滚动，电机14的表面固定连接有电机壳16，柱晶定向结晶腔室2的底端固定连接有阀门17，阀门17为电磁阀，且阀门17的数量有两个，柱晶定向结晶腔室2的底端与浓缩盒18连通，感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2的数量均有两个，且两个感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2以浓缩盒18的中心线对称设置，浓缩盒18的内部固定连接有滑轨19，滑轨19的表面滑动连接有挡块20，通过设置刮板10，刮板10可以有效的祛除柱晶定向结晶腔室2 内壁上的结晶物，进一步通过阀门17和挡块20，能够反复交替对其进行结晶工作，使结晶工作得以连续进行，提高工作效率，进一步设置的称重台24可对其进行内部称量，使得结晶产物所得结果更加精确，从而达到了工作效率高的目的，浓缩盒18的内部固定连接有下冷凝管22，下冷凝管22的一端与下出水管21连通，下冷凝管22的另一端与下进水管23连通，浓缩盒18内部的底端固定连接有称重台24。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在使用时，通过将金属炉料放入置于感应熔炼线圈5中的感应熔炼坩埚4 内，当感应熔炼线圈5接通交流电源时，在感应熔炼线圈5中间产生交变磁场，炉料中即产生感应电势，由于金属炉料本身形成一闭合回路，所以在炉料中同时产生了感应电流，即涡流，炉料靠涡流加热和熔化，然后并通过刮板10将附着的晶体刮掉，再通过使用浓缩盒18使用水冷设备将其进行进一步进行降温浓缩，使晶体大量析出，使结晶工作效率更高，进一步设置的两个感应熔炼腔室1和柱晶定向结晶腔室2使结晶工作得以连续进行，提高工作效率。

综上所述，该用于高纯铜熔炼的真空熔炼定向结晶设备，具备工作效率高和纯度质量高等优点，解决了现有的熔炼定向结晶设备使用效果不佳的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。