一种降温均匀的真空感应熔炼装置及其使用方法与流程

本发明涉及真空感应熔炼，具体为一种降温均匀的真空感应熔炼装置及其使用方法。

背景技术：

1、真空感应熔炼是指在真空条件下，利用电磁感应在金属导体内产生涡流加热炉料进行熔炼的冶金方法。由于在真空环境下熔炼，熔炼炉内的金属不易氧化，也利于内部氧气、氮气等气体杂质的去除，以及铜、锌等高蒸汽压的金属杂质元素的挥发去除，熔炼合金质量更好，性能更优异。因此，真空感应熔炼广泛应用于特殊钢、精密合金、电热合金、高温合金及耐蚀合金等特殊合金领域的生产。

2、就比如申请号为202122106707.9的专利文件公开了一种具有测温感应装置的真空感应熔炼炉，该专利通过设置插孔和插柱，便于使固定盘和安装管固定，同时插柱可以增加安装时的结构稳定性；通过设置齿条柱和齿轮，当齿轮转动，通过齿条柱和齿轮啮合，使齿条柱上下移动，从而使连接杆带动测温感应头本体上下移动，进而可以根据实际测温情况调节测温点高度，便于真空感应熔炼炉使用。但类似于上述文件的现有真空感应熔炼装置依然存在以下不足：

3、首先，现有的真空感应熔炼装置在进行降温操作时，无论是风冷降温还是水冷降温，一般是在装置外部设置降温结构，利用流动风或流动水将热量携带走，以达到降温目的，但降温效率低下，且不利于内部金属熔液均匀降温，影响降温效果，从而影响金属熔炼生产；

4、其次，现有的真空感应熔炼装置在熔炼生产时一般为密封状态，但不同温度下，气体分子间距会发生变化，导致装置内部气压发生变化，不利于精准控制熔炼生产，从而不利于严格把控生产出的金属品质。

5、因此，急需对此缺点进行改进，本发明则是针对现有的结构及不足予以研究改良，提供有一种降温均匀的真空感应熔炼装置及其使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种降温均匀的真空感应熔炼装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种降温均匀的真空感应熔炼装置，包括固定底座、螺旋管和安装架，所述固定底座的顶部固定连接有固定架，且固定架的内侧卡合固定有真空感应熔炼炉，所述真空感应熔炼炉的底部固定连接有出料阀，且真空感应熔炼炉的顶部固定连接有搅拌机构，所述螺旋管固定安装在真空感应熔炼炉的内部，且真空感应熔炼炉的端部固定连接有水冷循环机构，并且水冷循环机构位于真空感应熔炼炉的外部，所述真空感应熔炼炉的顶部固定连接有通气管，并且通气管的端部串联有电磁阀，所述固定底座的顶部固定连接有惰性气站，且惰性气站的外壁固定安装有气泵，所述气泵的左侧与惰性气站的通气口贯通相连，且气泵的右侧与通气管的一端贯通相连，所述安装架固定安装在固定底座的顶部，且安装架的顶部固定安装有负压气腔，并且负压气腔的左侧外壁固定连接有感应控制机构，而且感应控制机构的端部与真空感应熔炼炉的外壁固定连接。

3、进一步的，所述搅拌机构包括有固定罩、伺服电机、搅拌杆和搅拌叶，且固定罩焊接在真空感应熔炼炉的顶部，并且固定罩的内部固定安装有伺服电机，而且伺服电机的输出轴通过联轴器固定连接有搅拌杆，所述搅拌杆的外壁固定连接有搅拌叶，且搅拌叶以搅拌杆的中轴线为对称轴对称设置在搅拌杆的左右两侧。

4、进一步的，所述螺旋管的端部与真空感应熔炼炉的内壁贯穿相连，且螺旋管位于真空感应熔炼炉内部正中心位置，并且真空感应熔炼炉和螺旋管构成一体化结构。

5、进一步的，所述水冷循环机构包括有储水箱、第一通管和制冷设备，且储水箱的出水口固定连接有第一通管，并且第一通管的一端通过法兰与螺旋管的一端固定连接，而且储水箱的进水口固定连接有制冷设备。

6、进一步的，所述水冷循环机构还包括有第二通管、水泵和第三通管，且第二通管的一端与制冷设备固定连接，并且第二通管的另一端固定连接有水泵，而且水泵的一侧固定连接有第三通管，同时第三通管的一端通过法兰与螺旋管的另一端固定连接。

7、进一步的，所述感应控制机构包括有u形管、第一连管和第二连管，且u形管的一端固定连接有第一连管，并且第一连管的一端与真空感应熔炼炉的外壁贯通相连，而且u形管的另一端固定连接有第二连管，同时第二连管的一端与负压气腔的外壁贯通相连。

8、进一步的，所述感应控制机构还包括有平衡液、第一浮球、低压感应组件、第二浮球和过压感应组件，且平衡液设置于u形管的内部，并且u形管的内部设置有第一浮球，而且u形管的内壁固定连接有低压感应组件，同时低压感应组件位于第一浮球的正上方，所述u形管的内部设置有第二浮球，且u形管的内壁固定连接有过压感应组件，并且过压感应组件位于第二浮球的正上方。

9、进一步的，所述低压感应组件包括有基座一、通槽一和弧形感应片一，且基座一的外壁与u形管的内壁固定连接并贴合，并且基座一的顶部开设有通槽一，而且基座一的内表面固定安装有弧形感应片一。

10、进一步的，所述过压感应组件包括有基座二、通槽二和弧形感应片二，且基座二的外壁与u形管的内壁固定连接并贴合，并且基座二的顶部开设有通槽二，而且基座二的内表面固定安装有弧形感应片二。

11、进一步的，所述使用方法包括以下具体步骤：

12、步骤一、启动水泵，通过水泵为水冷循环提供动力，使得储水箱内的冷水可以沿第一通管进入螺旋管，冷水从螺旋管中穿过时，携带走真空感应熔炼炉内金属熔液的热量，再沿第三通管和第二通管进入制冷设备内，通过制冷设备将携带热量的水降温恢复成冷水，并送回储水箱内；

13、步骤二、启动伺服电机，通过伺服电机带动搅拌杆和搅拌叶进行旋转，对真空感应熔炼炉内的金属熔液进行搅拌，使得金属熔液可以更加均匀的接触螺旋管的外表面，以促进降温；

14、步骤三、当真空感应熔炼炉内因加热或降温等操作导致温度发生变化，其内部气压也随之发生变化，若真空感应熔炼炉内气压大于负压气腔，则u形管内的平衡液将在气压差的作用下向连接第二连管的一端流动，并带动第二浮球上浮触碰过压感应组件，过压感应组件感知到触碰后，将发送电信号控制开启电磁阀，并启动气泵将真空感应熔炼炉内的惰性气体抽送进惰性气站，以降低真空感应熔炼炉内气压；

15、步骤四、若真空感应熔炼炉内气压小于负压气腔，则u形管内的平衡液将在气压差的作用下向连接第一连管的一端流动，并带动第一浮球上浮触碰低压感应组件，低压感应组件感知到触碰后，将发送电信号控制开启电磁阀，并启动气泵将惰性气站内的惰性气体抽送进真空感应熔炼炉，以增大真空感应熔炼炉内气压。

16、本发明提供了一种降温均匀的真空感应熔炼装置及其使用方法，具备以下有益效果：

17、1、本发明设置有水冷循环机构，水冷循环机构由储水箱、第一通管、制冷设备、第二通管、水泵和第三通管组成，启动水泵，通过水泵为水冷循环提供动力，使得储水箱内的冷水可以沿第一通管进入螺旋管，并从螺旋管中穿过，将金属熔液的热量带出，然后热水沿第三通管和第二通管进入制冷设备内，通过制冷设备进行降温恢复成冷水，并送回储水箱内，并设置有搅拌机构，搅拌机构由固定罩、伺服电机、搅拌杆和搅拌叶组成，启动伺服电机，通过伺服电机带动搅拌杆和搅拌叶进行旋转，利用转动的搅拌叶对真空感应熔炼炉内的金属熔液进行搅拌，使得金属熔液可以更加均匀的接触螺旋管的外表面，改进后的真空感应熔炼装置通过搅拌机构和水冷循环机构的配合使用，使得螺旋管内流动的冷水可快速、均匀的将金属熔液的热量携带走，不仅达到快速降温目的，提高降温效率，还有利于内部金属熔液均匀降温，提升降温效果，从而促进金属熔炼生产。

18、2、本发明设置有感应控制机构，感应控制机构由u形管、第一连管、第二连管、平衡液、第一浮球、低压感应组件、第二浮球和过压感应组件组成，u形管内的平衡液可在气压差的作用下，向低气压的一端流动，从而带动第一浮球或第二浮球上浮，进而触碰到低压感应组件或过压感应组件，并通过弧形感应片一和弧形感应片二发送电信号控制开启电磁阀和启动气泵，配合惰性气站，可实现真空感应熔炼炉的气压调控，改进后的真空感应熔炼装置具有恒压功能，可避免装置内部气压因温度变化而变化，对真空感应熔炼的气压环境因素的控制效果较好，有利于精准控制熔炼生产，从而有利于严格把控生产出的金属品质。

19、3、本发明设置有惰性气站，通过电磁阀和气泵配合使用，可自由控制惰性气站内存储的惰性气体进出真空感应熔炼炉，保证真空感应熔炼炉内始终为真空状态，并有利于平衡真空感应熔炼炉内气压，改进后的真空感应熔炼装置结构简单、操作便捷，且便于检修维护，能以最低的成本维持装置内部的真空环境，便于及时补充惰性气体，给金属的真空感应熔炼带来便利。