[發明專利]一種感應熔化冷坩堝

無效

• 申請號: 200910083707.2
• 申請日: 2009-05-08
• 公開（公告）號: CN101603776A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 李合非
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京合非大道科技有限公司
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/08;F27B14/10;F27B14/14;F27B14/04
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種真空熔煉設備。更特別地說，是指一種適用于電子束或離子束進行真空熔煉用的感應熔化冷坩堝。

背景技術

冷坩堝是一種被廣泛用于熔煉活潑金屬、難熔金屬、難熔合金或者特種材料的熔煉設備。

申請號200710072714.3中公開了一種連續熔鑄與定向結晶的方形冷坩堝。該方形冷坩堝中的冷卻水循環系統設計在坩堝體上。

申請號200510010297.0中公開了一種適于連續熔鑄定向凝固的矩形冷坩堝系統。

上述公開文獻中的冷坩堝僅適用于實驗室條件下對物料的熔煉，并且使熔后的物料成為與冷坩堝爐內形狀相同的結構。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于電子束或離子束進行真空熔煉用的感應熔化冷坩堝，該冷坩堝采用分立零件設計思想與基座定位相組合的外形設計，使得冷坩堝的生產成本得以降低。

本發明的一種感應熔化冷坩堝，該感應熔化冷坩堝至少包括有感應線圈、冷卻水管中管、底座、進水管道、出水管道；

冷卻水管中管包括有外管、內管、外支管和連接盤；外管是一兩端有開口的管道，外管的A端安裝有連接盤，外管的B端置于底座上的圓形凹腔內；外管的管體上設有通孔，該通孔上安裝有外支管；內管是一兩端有開口的管道，連接盤安裝在內管的管體上，內管的A端與進水管道連接，內管的B端插入外管內后，且通過連接盤實現內管安裝在外管的A端上；外支管是用于實現冷卻水回流的連通通道；外支管的一端連接在外管上，外支管的另一端連接在出水管道上；

底座的上盤面上沿著定位線設有多個結構相同的圓形凹腔，且定位線過圓心和A切點、B切點，定位線與上盤面的邊線是以盤心為圓心的為同心圓；

進水管道上設有一個A接頭和多個結構相同的通孔；該通孔用于與冷卻水管中管中的多個內管的一端連通，用于實現將進水管道中的冷卻水分流至各個內管中；A接頭用于通過管道與冷水匯集箱上的C接口連通，實現將冷水匯集箱中的冷卻水流入冷坩堝中；

出水管道上設有一個B接頭和多個結構相同的通孔，該通孔用于與冷卻水管中管中的多個外支管的另一端連通，用于實現將中多個內管中的冷卻水收集至出水管道中，進而回流至冷水匯集箱中實現冷卻水的循環使用；B接頭用于通過管道與冷水匯集箱上的B接頭連通，實現將冷坩堝內循環的冷卻水回流至冷水匯集箱中。

所述的感應熔化冷坩堝，其外管的A中心通孔的孔徑R₁₁₃是內管的B中心通孔的孔徑R₁₂₃的1.5～3倍。

所述的感應熔化冷坩堝，其內管的B端端面距外管的B端端面的距離為d＝5mm～30mm。

本發明的感應熔化冷坩堝具有如下優點：

(1)采用分立零件設計思想(模塊化、多零件)與基座定位相組合構造出的感應熔化冷坩堝，具有零件加工簡單、生產成本低廉，從而降低了對某些稀有金屬及合金的熔煉成本，擴大了冷坩堝的應用范圍。

(2)在底座5上設計出定位用的圓形凹腔52，該圓形凹腔52一方面起到定位冷卻水管中管1的作用(冷卻水管中管1中的外管11的外徑與圓形凹腔52的內徑相配合)，另一方面起到限定本發明冷坩堝的整體尺寸。當本發明冷坩堝的尺寸大時，所需冷卻源就大，則圓形凹腔52的尺寸和外管的尺寸也大。

(3)圓形凹腔52的圓心521，以及相鄰兩個圓形凹腔52的切點同時設計在定位線51上，能夠保證冷卻水管中管1的外部構形。

(4)冷卻水管中管1采用一定比例孔徑限制的管中管結構，能夠實現大容量材料的熔煉。

(5)在同一冷卻水管中管1上同時連接進水管道2和出水管道3，以及在各自的環形管道中進行循環水的匯集，提高了對冷坩堝進行冷卻的速度，減少了材料熔煉時間。

(6)本發明的感應熔化冷坩堝能夠適用于電子束或離子束進行真空熔煉用。

附圖說明

圖1是本發明冷坩堝的結構圖。

圖1A是本發明冷坩堝的另一視角結構圖。

圖2是本發明冷坩堝中底座的結構圖。

圖3是本發明冷坩堝中冷卻水管中管的結構圖。

圖3A是本發明冷坩堝中冷卻水管中管的另一視角結構圖。

圖3B是本發明冷坩堝中冷卻水管中管的分解圖。

圖3C是冷卻水在本發明冷卻水管中管中的流動簡示圖。

圖4是冷卻水匯集箱6上多個接口的簡示圖。

圖中：?????????????1.冷卻水管中管?????11.外管????????111.A端???????112.B端