[发明专利]一种金属熔炼炉的悬浮熔炼机构及其熔炼金属的方法

说明书

本发明提供了一种金属熔炼炉的悬浮熔炼机构及其熔炼金属的方法，属于金属熔炼设备技术领域。它解决了现有的悬浮熔炼机构中不能精确的控制熔体的熔炼温度的问题。本金属熔炼炉的悬浮熔炼机构，包括炉体和底座，炉体的熔腔内设置有控制线圈和加热线圈，控制线圈套设于加热线圈外且该两者间隔配合，炉体的下端面的中部位置滑动穿设有能在炉体的熔腔内上下升降的顶杆，顶杆的上端部可拆卸连接有用于放置熔体的托盘，顶杆内设置有冷却通道，托盘上具有与托盘的冷却通道相连通并能用于冷却托盘内熔体的冷却装置。本发明结构设计合理、简单，托盘上具有冷却装置且能通过冷却装置直接对熔体进行冷却，能够精确的控制熔体的熔炼温度。

技术领域

本发明属于金属熔炼设备技术领域，涉及一种金属熔炼炉的悬浮熔炼机构。

背景技术

悬浮熔炼技术是指：在熔炼过程中将熔体放置在磁场内，电磁力与重力抵消，从而使熔体处于悬浮状态，然后对熔体进行高温加热，从而制取所需的材料。在对熔体进行悬浮熔炼时，温度是重要的控制指标。如果熔炼温度过低，不利于合金元素的熔解及气体、杂质的析出；如果熔炼温度过高，熔体容易氧化，部分合金金属的烧损也越严重，会导致合金的机械性能下降；另外，熔体在不同温度下熔炼，得到的金属材料的性状也会不同。

悬浮熔炼机构是熔体进行悬浮熔炼的设备的主要机构，目前常用的悬浮熔炼机构中的冷却系统是针对金属熔炼炉进行冷却，从而控制熔炼时的温度。但该方式降温较慢，不能精确的控制熔体的熔炼温度，在实际使用时，针对小块金属且该金属从固态熔化为液态的时间较短，因此，温度缓慢变化会直接影响金属材料的形状，无法制造得出要求较高的金属材料，冷却系统对于熔体的温度控制，使用不方便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构简单、能精确控制熔体温度、使用方便的金属熔炼炉的悬浮熔炼机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种金属熔炼炉的悬浮熔炼机构，包括其内部具有熔腔的炉体和固设在炉体底部的底座，所述的炉体的熔腔内设置有通电后产生使熔体悬浮的电磁力的控制线圈和通电后用于加热熔体的加热线圈，所述的控制线圈套设于加热线圈外且该两者间隔配合，其特征在于，所述的炉体的下端面的中部位置滑动穿设有能在炉体的熔腔内上下升降的顶杆，顶杆的上端部可拆卸连接有用于放置熔体的托盘，所述的顶杆内设置有冷却通道，所述的托盘上具有与托盘的冷却通道相连通并能用于冷却托盘内熔体的冷却装置。

本金属熔炼炉的悬浮熔炼机构的炉体的熔腔进行熔炼，该控制线圈通入变频电流，作用在熔体上的电磁力与重力平衡从而使熔体平稳的悬浮起来；另外，加热线圈通入工频电流，用于加热熔体；具体的，加热线圈位于控制线圈的腔体内；由于熔炼时加热线圈的温度达1500℃至2000℃。因此将控制线圈设置在加热线圈的外侧，避免控制线圈受高温烘烤发生损坏。本金属熔炼炉的悬浮熔炼机构主要在托盘上设置冷却装置，并通过冷却装置直接作用于熔体，对熔体产生冷却作用。

在上述的一种金属熔炼炉的悬浮熔炼机构中，所述的冷却装置包括若干个耐高温的喷头，所述的托盘包括其内部具有储存腔的扁平盘状体，所述的扁平盘状体的上端面设置有带有底托的支架，处于支架内的扁平盘状体的上端面上还设置有若干个与所述的储存腔相连通的安装孔，所述的喷头对应安装在所述的安装孔中且该喷头的喷嘴正对于底托的底部，当顶杆和托盘可拆卸连接后且该冷却通道的上端与储存腔相连通，冷却通道的下端用于连接冷却气源。在实际制造时，该冷却气源为低温氩气或氮气，该氩气和氮气均为惰性气体，使用惰性气体对熔体冷却能够避免冷却气体与熔体发生反应导致熔体的性状发生变化。

在上述的一种金属熔炼炉的悬浮熔炼机构中，所述的喷头呈圆柱状，所述的喷头的外壁上设置有外螺纹，所述的安装孔的内壁上设置有内螺纹，所述的喷头通过外螺纹螺旋连接于安装孔的内螺纹上。当熔炼时加热线圈内的温度可达1500℃至2000℃，喷头是最接近加热线圈的，喷头容易在加热线圈的高温烘烤下发生损坏；这样设置的目的是为了便于更换喷头。