一种具有下出料熔融物试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及熔融物领域，特别涉及一种具有下出料熔融物试验装置。


背景技术：

2.cn107808702a提到了一种具有升降底盘的熔融物试验装置，水冷套管竖直安装在外底盘上，其结构形式必然导致外底盘内径小于水冷套管形成冷坩埚的内径，而熔融物冷却后固体物紧挨着坩埚水冷套管，凝固固体物尺寸大于外底盘内径，凝固固体物无法通过外底盘内径，这种结构形式基本上无法或很难将熔融物凝固固体物从坩埚下部取出的问题。
3.因此需要设计一种可从坩埚底盘上将熔融物冷却后凝固的固体物及凝壳层完整移出的冷坩埚，使用操作方便的具有下出料熔融物试验装置十分必要。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种具有下出料熔融物试验装置，可以解决背景技术中所提到的问题。
5.本实用新型提供了一种具有下出料熔融物试验装置，包括水冷指管、感应加热线圈、坩埚底盘和水套，所述水冷指管、坩埚底盘与水套组成冷坩埚；所述冷坩埚沿圆周方向布置有若干根水冷指管；所述冷坩埚上设置有感应加热线圈。
6.较佳地，所述水冷指管截面呈圆形；多根沿圆周方向布置的所述水冷指管形成坩埚；所述的水冷指管采用双层结构，即每根水冷指管由外管和内管组成，内管套在外管里面，内管和外管共同组成一组循环系统或者与相邻的水冷管联通组成一组循环系统，一根水冷管作为进水管，另一根水冷管作为回水管。
7.较佳地，所述坩埚底盘直径小于水冷指管组成坩埚底部的内径；且水冷指管组成坩埚底部的内径小于水套内径。
8.较佳地，沿周向布置的多根水冷指管在坩埚高度较大或坩埚内径较大时，坩埚高度不低于300mm或坩埚内径不小于150mm，坩埚设置一定的锥度角，坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，水冷指管1与坩埚轴线呈一定夹角，夹角大小0.1
°
～10
°
，优先地，夹角0.5
°
～2
°
；坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，即坩埚“上小下大”；出料时的摩擦阻力和熔融物凝固固体物与坩埚同轴度偏差扰动造成卡料的几率将大大降低，方便熔融物下出料。
9.较佳地，沿周向布置的多根所述水冷指管间留有一定间隙，间隙大小 0.1mm～10mm，水冷指管间隙是为了交变磁场更好地穿透坩埚，以提高电源效率，优选地，间隙大小选择0.5mm～3mm左右，间隙间用zro2、uo2 或其他耐火材料加上粘合剂制作的材料填充；以防止高温熔融液渗出坩埚，造成设备损毁。
10.较佳地，所述坩埚底盘与水冷指管和水套之间存在间隙，坩埚底盘3 与水冷指管间隙大小0.1mm～8mm，优选地，间隙大小0.5mm～2mm，以确保熔融物凝固固体物可以随坩埚底盘向下运动；坩埚底盘与水套之间的间隙大于坩埚底盘与水冷指管之间的间隙，优先地，
间隙大小 2mm～10mm，也可根据设备尺寸调整，以避免水套对出料的影响。
11.较佳地，所述坩埚底盘与升降系统连接；所述升降系统为电动推杆；可以沿坩埚轴线上下运动。
12.较佳地，所述坩埚的中心部位预埋有不锈钢环。
13.本实用新型提供的有益效果：
14.1、该具有下出料熔融物试验装置，沿周向布置的多根水冷指管在坩埚高度较大或坩埚内径较大时，坩埚高度不低于300mm或坩埚内径不小于 150mm，坩埚设置一定的锥度角，坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，水冷指管1与坩埚轴线呈一定夹角，夹角大小0.1
°
～10
°
，优先地，夹角 0.5
°
～2
°
；坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，即坩埚“上小下大”；出料时的摩擦阻力和熔融物凝固固体物与坩埚同轴度偏差扰动造成卡料的几率将大大降低，方便熔融物下出料，本装置坩埚底盘直径小于水冷指管组成坩埚底部的内径，且水冷指管组成坩埚底部的内径小于水套内径，当坩埚底盘与水冷指管组成坩埚底部间间隙合理时，由于熔融物冷却凝固收缩，依靠熔融物冷却后凝固的固体物及凝壳层自身的重力可随坩埚升降系统一起向下移动，待坩埚升降系统降至合适位置后，便可从坩埚底盘上将熔融物冷却后凝固的固体物及凝壳层完整移出的冷坩埚。
15.2、该具有下出料熔融物试验装置，首先取一定量的zro2粉末，并对其进行烘烤，去除zro2粉末吸附的气体(特别是气体水分子)，避免吸附的气体对试验的干扰；将烘烤后的zro2粉末和一定量的fe粉充分混合，然后制作不锈钢环，不锈钢环作为“点火”材料；然后将混合后的粉末放置到坩埚中，并将不锈钢环预埋在坩埚的中心部位，然后将坩埚中的混合粉捣实，以防止在抽真空和充氩过程中粉末的飞溅；随后抽真空并充氩，准备工作完成后启动感应加热线圈，并以合适的工艺加大功率，直至试验工质完全熔化形成熔融物，在该功率值下，感应加热线圈保持一段时间后关闭，待熔融物完全冷却后，取出试样，使用操作方便。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的一种具有下出料熔融物试验装置结构示意图一；
17.图2为本实用新型提供的一种具有下出料熔融物试验装置结构示意图二；
18.图3为图2中a-a的剖视图；
19.图4为本实用新型提供的一种具有下出料熔融物试验装置与升降系统连接结构示意图。
20.附图标记说明：1-水冷指管；2-感应加热线圈；3-坩埚底盘；4-水套；6
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电动推杆。
具体实施方式
21.下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
22.如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种具有下出料熔融物试验装置，包括水冷指管1、感应加热线圈2、坩埚底盘3和水套4，所述水冷指管1、坩埚底盘3与水套4组成冷坩埚；所述冷坩埚沿圆周方向布置有若干根水冷指管1；所述冷坩埚上设置有感应加热线圈2。
23.本实施例中，所述水冷指管1截面呈圆形；多根沿圆周方向布置的所述水冷指管1
形成坩埚；所述的水冷指管1采用双层结构，即每根水冷指管1由外管和内管组成，内管套在外管里面，内管和外管共同组成一组循环系统或者与相邻的水冷管联通组成一组循环系统，一根水冷管作为进水管，另一根水冷管作为回水管。
24.本实施例中，所述坩埚底盘3直径小于水冷指管1组成坩埚底部的内径；且水冷指管1组成坩埚底部的内径小于水套4内径。
25.本实施例中，沿周向布置的多根水冷指管1在坩埚高度较大或坩埚内径较大时，坩埚高度不低于300mm或坩埚内径不小于150mm，坩埚设置一定的锥度角，坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，水冷指管1与坩埚轴线呈一定夹角，夹角大小0.1
°
～10
°
，优先地，夹角0.5
°
～2
°
；坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，即坩埚“上小下大”；出料时的摩擦阻力和熔融物凝固固体物与坩埚同轴度偏差扰动造成卡料的几率将大大降低，方便熔融物下出料。
26.本实施例中，沿周向布置的多根所述水冷指管1间留有一定间隙，间隙大小0.1mm～10mm，水冷指管间隙是为了交变磁场更好地穿透坩埚，以提高电源效率，优选地，间隙大小选择0.5mm～3mm左右，间隙间用zro2、uo2或其他耐火材料加上粘合剂制作的材料填充；以防止高温熔融液渗出坩埚，造成设备损毁。
27.本实施例中，所述坩埚底盘3与水冷指管1和水套4之间存在间隙，坩埚底盘3与水冷指管1间隙大小0.1mm～8mm，优选地，间隙大小 0.5mm～2mm，以确保熔融物凝固固体物可以随坩埚底盘3向下运动；坩埚底盘3与水套4之间的间隙大于坩埚底盘3与水冷指管1之间的间隙，优先地，间隙大小2mm～10mm，也可根据设备尺寸调整，以避免水套4 对出料的影响。
28.本实施例中，所述坩埚底盘3与升降系统连接；所述升降系统为电动推杆6；可以沿坩埚轴线上下运动。
29.本实施例中，所述坩埚的中心部位预埋有不锈钢环。
30.工作原理：首先取一定量的zro2粉末，并对其进行烘烤，去除zro2 粉末吸附的气体(特别是气体水分子)，避免吸附的气体对试验的干扰；将烘烤后的zro2粉末和一定量的fe粉充分混合，然后制作不锈钢环，不锈钢环作为“点火”材料；然后将混合后的粉末放置到坩埚中，并将不锈钢环预埋在坩埚的中心部位，然后将坩埚中的混合粉捣实，以防止在抽真空和充氩过程中粉末的飞溅；随后抽真空并充氩，准备工作完成后启动感应加热线圈2，并以合适的工艺加大功率，直至试验工质完全熔化形成熔融物，在该功率值下，感应加热线圈2保持一段时间后关闭，待熔融物完全冷却后，取出试样。
31.技术效果：该具有下出料熔融物试验装置，沿周向布置的多根水冷指管1 在坩埚高度较大或坩埚内径较大时，坩埚高度不低于300mm或坩埚内径不小于150mm，坩埚设置一定的锥度角，坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，水冷指管1与坩埚轴线呈一定夹角，夹角大小0.1
°
～10
°
，优先地，夹角0.5
°
～2
°
；坩埚入口内径小，坩埚底部内径大，即坩埚“上小下大”；出料时的摩擦阻力和熔融物凝固固体物与坩埚同轴度偏差扰动造成卡料的几率将大大降低，方便熔融物下出料，本装置坩埚底盘3直径小于水冷指管1组成坩埚底部的内径，且水冷指管组成坩埚底部的内径小于水套内径，当坩埚底盘3与水冷指管1组成坩埚底部间间隙合理时，由于熔融物冷却凝固收缩，依靠熔融物冷却后凝固的固体物及凝壳层自身的重力可随坩埚升降系统一起向下移动，待坩埚升降系统降至合适位置后，便可从坩埚底盘3上将熔融物冷却后凝固的固体物及凝壳层完整移出的冷坩埚。该具有下出料熔融物试验装
置，首先取一定量的zro2粉末，并对其进行烘烤，去除zro2粉末吸附的气体(特别是气体水分子)，避免吸附的气体对试验的干扰；将烘烤后的zro2粉末和一定量的fe粉充分混合，然后制作不锈钢环，不锈钢环作为“点火”材料；然后将混合后的粉末放置到坩埚中，并将不锈钢环预埋在坩埚的中心部位，然后将坩埚中的混合粉捣实，以防止在抽真空和充氩过程中粉末的飞溅；随后抽真空并充氩，准备工作完成后启动感应加热线圈2，并以合适的工艺加大功率，直至试验工质完全熔化形成熔融物，在该功率值下，感应加热线圈2保持一段时间后关闭，待熔融物完全冷却后，取出试样，使用操作方便。
32.以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。