[發明專利]冷坩堝底座及其放料方法

有效

• 申請號: 202110599794.8
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113137858B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 裴廣慶;唐景平;陳樹彬;陳慶希;凡思軍;錢敏;鄒兆松;薛天鋒;胡麗麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/10;F27B14/14;F27B14/18;F27B14/20
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種冷坩堝底座，其特征在于：水冷坩堝底座包括漏料管（8）、中心漏料口（14）、水冷金屬分瓣結構（15）和中頻感應加熱系統，

所述的中心漏料口（14）位于所述的水冷坩堝底座的中心，包括一個倒錐形漏料口和相對于該倒錐形漏料口設置的中心對稱分布的多組的自內向外的導熱板（18）和隔熱槽（19），在所述的中心漏料口（14）的下端通過漏料管固定法蘭（13）連接所述的漏料管（8），在所述的漏料管（8）的上端的外側設有測溫孔（21），在所述的漏料管（8）的下端設置有水冷閘閥（9），在所述的中心漏料口（14）的周圍是所述的水冷金屬分瓣結構（15），所述的水冷金屬分瓣結構（15）包括多個水冷金屬盒（3）、鼓泡口（16）和底座開縫（17），在兩個水冷金屬盒（3）之間是底座開縫（17），在水冷金屬盒（3）上表面在坩堝底座半徑的一半處對稱設置所述的鼓泡口（16），所述的鼓泡口（16）的數量為所述的水冷金屬盒（3）數量的一半，所述的水冷金屬盒（3）的下表面設有進水管（10）和出水管（12），在所述的水冷金屬盒（3）的下表面對應于所述的鼓泡口（16）還設有進氣管（11），所述的進氣管（11）穿過所述的水冷金屬盒的內腔與鼓泡口（16）相連，所述的鼓泡口（16）高出所述的水冷金屬盒（3）的上表面，所述底座與堝體之間的連接縫（5）、底座開縫（17）和隔熱槽（19）內都填有耐火泥；

所述中頻感應加熱系統，包括測溫熱電偶（6）、隔離變送器、溫度控制器、中頻感應電源和中頻感應線圈（7），所述的測溫熱電偶（6）設置在所述的測溫孔（21）內，在所述的漏料管（8）外套設所述的中頻感應線圈（7），該中頻感應線圈（7）由所述的中頻感應電源供電，所述的測溫熱電偶（6）經所述的隔離變送器與所述的溫度控制器相連。

2.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的測溫熱電偶（6）為耐高溫S型熱電偶，該熱電偶經過絕緣處理后套在一根金屬套管內，防止高頻和中頻電磁干擾，所述熱電偶金屬套管，其材質為銅或不銹鋼；所述測溫熱電偶的測溫點（21）接近所述的漏料管固定法蘭（13），且位于所述的中頻感應線圈（7）的上部5mm處，深度伸入所述的漏料管，離所述的錐形漏料口2~4mm。

3.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的漏料管（8）的材質為690合金、310S不銹鋼、304不銹鋼或316不銹鋼，且進行加工后消磁處理，所述的漏料管（8）的長度以熱電偶處的溫度與中頻感應線圈中心的溫度梯度在100~150℃之間；且漏料管（8）的漏料通道（22）中心的上限溫度不高于1150℃，長時間工作溫度不高于1100℃，所述錐形漏料口為倒喇叭形，錐度為60~150°。

4.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的導熱板（18）的徑向寬度為2~8mm；圓周寬度以相對鼓泡口為圓心的弧度大小為20~30°；所述的導熱板（18）的高度為1~3cm。

5.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的隔熱槽（19）的徑向寬度為5~15mm；圓周以相對鼓泡口為圓心的弧度大小為20~40°；隔熱槽的深度為底座厚度的2/5~1。

6.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的水冷金屬盒（3），材質為不銹鋼304或不銹鋼316，且進行加工后消磁處理，由進水管（10）、出水管（12）向金屬盒空腔內導入冷卻水；所述的水冷金屬盒（3）的數量設置為4~12個分瓣。

7.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的鼓泡口（16）伸出所述的水冷金屬盒（3）的上表面1~3cm。

8.根據權利要求1所述的冷坩堝底座結構，其特征在于所述的底座開縫（27）的寬度為4~15mm。

9.根據權利要求1所述的冷坩堝底座，其特征在于所述的隔熱槽（19）離所述的導熱板（18）的距離為1~5mm。