[發明專利]磁控電弧掃描式冷床熔煉裝置

有效

• 申請號: 201610906270.8
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN106282594B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 戚民杰
• 申請（專利權）人: 寶雞正微金屬科技有限公司
• 主分類號: C22B9/22
• 分類號: C22B9/22
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 宋秀珍

技術領域

本發明屬于冷床熔煉技術領域，具體涉及一種磁控電弧掃描式冷床熔煉裝置。

背景技術

鈦及其鈦合金是具有獨特性能的新型材料和重要的生物材料，其具有以往金屬制品無可比擬的優點，因而在目前是最具有應用前景的新型結構金屬材料，目前，冷床熔煉有電子束冷床熔煉和等離子束冷床熔煉兩種，冷床熔煉對于金屬冶煉有著重要的作用，是一種重要的金屬提純和廢金屬回收的裝備，熔融金屬液在流經冷床過程中，高密度的重金屬夾雜顆粒下沉到冷床底部，而氮化物、氧化物、氫化物和低密度雜質高溫揮發或熔化熔解，電子束冷床爐作為一種可以回收鈦合金殘料的熔煉裝備在鈦行業被廣泛使用；而電子束冷床爐和等離子束冷床爐造價高，電子束需要額外的磁控裝置來完成冷床掃描，等離子束需要額外的機械裝置來掃描熔池，高昂的設備成本大大限制了鈦合金等稀貴金屬的回收，因此，有必要進行改進。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種磁控電弧掃描式冷床熔煉裝置，通過鎢環與圓形冷床放電后產生直流電弧后使直流電弧在極性相反的上部電磁鐵和下部電磁鐵之間形成的磁場作用下，產生沿鎢環與圓形冷床作圓周運動的掃描電弧，從而將加入圓形冷床內的待熔煉金屬熔融后流至出料結晶器排出，結構簡單，安裝方便，造價成本大大低于目前的等離子冷床爐和電子束冷床爐的成本。

本發明采用的技術方案：磁控電弧掃描式冷床熔煉裝置，具有圓形冷床，所述圓形冷床上方設有冷水電極且圓形冷床和冷水電極分別接電源的正極和負極，繞制有上線圈的上鐵芯設于冷水電極的中心孔內且上線圈通電后上線圈和上鐵芯形成上部電磁鐵，繞制有下線圈的下鐵芯設于圓形冷床的中心孔內且下線圈通電后下線圈和下鐵芯形成下部電磁鐵，所述上部電磁鐵和下部電磁鐵的極性相反，所述冷水電極下端面設有鎢環且鎢環與圓形冷床放電后產生的直流電弧在磁場作用下產生沿鎢環與圓形冷床作圓周運動的掃描電弧，待熔煉金屬由設于圓形冷床上端的加料口進入圓形冷床內熔融后金屬液體流至設于圓形冷床中的出料結晶器排出。

其中，所述圓形冷床上制有中心孔且圓形冷床上端面繞中心孔制有U形槽床，所述U形槽床內設有擋板，所述圓形冷床上端邊沿處設有進料口且進料口位于擋板一側，所述U形槽床內設有出料結晶器且出料結晶器位于擋板另一側，所述出料結晶器上端與U形槽床連通且出料結晶器下端穿過并伸出圓形冷床底面后置于其外部，待熔煉金屬由進料口進入圓形冷床內熔融后金屬液體從擋板一側的U形槽床流至擋板另一側的U形槽床后從出料結晶器排出。

進一步地，所述冷水電極下端面制有凹槽且鎢環鑲嵌至凹槽內。

進一步地，所述圓形冷床、出料結晶器和擋板為一體式結構。

進一步地，所述圓形冷床床壁內部和冷水電極環形壁內部均制有水道，所述圓形冷床上的水道位于U形槽床和圓形冷床底面之間，所述水道與外部的冷卻水管連接。

本發明與現有技術相比的優點：

1、本結構造價大大低于目前的等離子冷床爐和電子束冷床爐，可以極大的促進鈦合金回收事業的拓展，為國家節約原料的同時為提高殘料回收品質做出貢獻；

2、U形槽床內設置的擋板將熔融后的金屬液體在U形槽床內流動的起點和終點劃分后，利于熔融后的金屬液體由U形槽床的一端流至其另一端，在流動過程中便于高密度的重金屬夾雜顆粒下沉到U形槽床的底部，而氮化物、氧化物、氫化物和低密度雜質易于揮發與熔化、熔解；

3、結構簡單，易于使用和安裝，本結構的電源和真空系統與現在被廣泛使用的真空自耗爐相同，方便本結構的升級改造；

附圖說明

圖1為本發明爆炸結構示意圖；

圖2為本發明冷水電極結構示意圖；

圖3為本發明圓形冷床結構示意圖；

圖4為本發明冷水電極和圓形冷床接電源后的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-4描述本發明的一種實施例。