[發明專利]一種多用途電磁感應熔煉裝置及方法

在審

• 申請號: 201710555181.8
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107388823A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 蘇光輝;張亞培;田文喜;秋穗正;胡亮
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/10;F27B14/14;F27B14/18;F27B14/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 何會俠

1.一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述熔煉裝置是基于電磁感應加熱的原理，包括位于整個熔煉裝置中心位置作為物料加熱熔化場所的氧化鋯坩堝(1)，位于氧化鋯坩堝(1)外部內壁與氧化鋯坩堝(1)外壁面緊密貼合的石墨坩堝(2)，設置在石墨坩堝(2)外圍的電磁感應線圈(7)，錐形漏斗(8)與陶瓷導流管(11)進行連接或整體燒結成型，安放在氧化鋯坩堝(1)和石墨坩堝(2)的底部，對熔化物料的排出起到導流的作用；所述電磁感應線圈(7)、錐形漏斗(8)和陶瓷導流管(11)整體采用鎂砂進行燒結，形成鎂砂打結體(6)，確保電磁感應線圈(7)能夠在氧氣或腐蝕氣氛下使用；陶瓷提升桿(3)插入氧化鋯坩堝(1)內與陶瓷塞(12)相連，并與坩堝底部相連的錐形漏斗(8)配合操作，實現底孔的開放與關閉；與電磁感應線圈(7)連接的電源接線柱(13)和冷卻管線(14)鑲嵌在法蘭(15)上。

2.根據權利要求1所述的一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述氧化鋯坩堝(1)為倒錐形。

3.根據權利要求1所述的一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述錐形漏斗(8)上安裝氧化鋯坩堝(1)時采用粘合劑進行粘合，安裝石墨坩堝(2)時無需采用粘合劑。

4.根據權利要求1所述的一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述鎂砂打結體(6)頂部加裝頂蓋(5)以減少散熱，陶瓷提升桿(3)穿過頂蓋(5)中心圓孔插入氧化鋯坩堝(1)內。

5.根據權利要求4所述的一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述頂蓋(5)上設置有頂蓋把手(4)。

6.根據權利要求1所述的一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述熔煉裝置安裝在支撐結構(9)的上部，支撐結構(9)中心位置開孔，便于陶瓷導流管(11)的貫穿安裝；支撐結構(9)的周向上布置有多個固定孔板(10)，與基座或容器內壁通過螺栓進行連接固定，支撐結構(9)的高度根據安裝要求進行調整。

7.根據權利要求1所述的一種多用途電磁感應熔煉裝置，其特征在于：所述陶瓷提升桿(3)、陶瓷塞(12)、錐形漏斗(8)和陶瓷導流管(11)均選用氧化鎂陶瓷材料。

8.權利要求1至7任一項所述多用途電磁感應熔煉裝置的熔煉方法，其特征在于：對物料進行加熱熔化時，確認陶瓷提升桿(3)和陶瓷塞(12)已經將坩堝底孔完成堵塞，打開頂蓋(5)進行物料的投入，關閉頂蓋(5)；啟動電磁感應線圈(7)的冷卻回路，并對電磁感應線圈(7)通電，電能在石墨坩堝(2)上轉化為熱能，并通過氧化鋯坩堝(1)將熱量傳遞于氧化鋯坩堝(1)中待熔化的物料，這種加熱方式對物料的導磁性沒有要求，并且不會對熔化的物料引入碳雜質；當物料熔化后并達到所要求的溫度時，實現熔煉的目的，或通過將陶瓷提升桿(3)和陶瓷塞(12)提起后，熔化的物料從坩堝底孔通過陶瓷導流管(11)排出完成澆注等操作；倒置的錐形氧化鋯坩堝(1)與其底部的錐形漏斗(8)結構，能夠將熔化物料在氧化鋯坩堝內的殘留量降至最低，避免對不同物料的熔化引入雜質。

9.根據權利要求8所述的熔煉方法，其特征在于：所述冷卻回路采用冷卻油對電磁感應線圈(7)進行冷卻。