專利名稱：一種用于制備中間合金的離心甩片裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離心甩片裝置，尤其是涉及一種用于制備中間合金的離心甩片裝置。
背景技術(shù)：
在核工業(yè)級(jí)合金材料電弧爐熔煉過程中，由于混料不均及各組元熔點(diǎn)相差較大，容易造成整個(gè)鑄錠成分不均，產(chǎn)生成分偏析，而成分偏析在后續(xù)加工過程中很難消除，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量，甚至出現(xiàn)整個(gè)鑄錠報(bào)廢的情況。因此，在熔煉前制備電極過程中，必須做到合金組元盡可能分布均勻，避免低熔點(diǎn)合金元素大范圍單獨(dú)存在，而且不能有除合金成分之外的雜質(zhì)引入。如制備Zr合金鑄錠，具體的措施是制備Zr合金鑄錠所需原料以Zr中間合金的方式加入而非單獨(dú)加入，以防止低熔點(diǎn)元素提前融化，Zr中間合金制備成C>5mm O IOmm的紐扣狀圓片，紐扣狀圓片Zr中間合金與海綿錯(cuò)粒度相匹配,Zr中間合金與海綿鋯充分混合后再壓成電極，最后通過電弧爐熔煉獲得鑄錠，以防止成分偏析。目前，中間合金一般采用感應(yīng)爐熔煉、真空澆鑄獲得鑄錠，然后通過機(jī)加工車成切屑，再將切屑剪切成小段而獲得中間合金，此種方法工序復(fù)雜，效率低，材料利用率低，易引入雜質(zhì)，成分均勻性差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用簡(jiǎn)單方便，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中中間合金的制備需通過感應(yīng)爐熔煉、真空澆鑄、機(jī)加工切屑等一系列工序的問題，可實(shí)現(xiàn)中間合金零污染，成分均勻性好，尺寸大小均勻一致，生產(chǎn)效率高，材料利用率高，使用范圍廣。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于包括真空室、設(shè)置在真空室的室內(nèi)且用于熔煉中間合金原料的感應(yīng)熔煉裝置和設(shè)置在所述感應(yīng)熔煉裝置的下方且用于承接經(jīng)感應(yīng)熔煉裝置熔煉后形成的中間合金熔液并將中間合金熔液冷卻甩出的水冷旋轉(zhuǎn)盤，以及設(shè)置在所述水冷旋轉(zhuǎn)盤外且用于收集經(jīng)水冷旋轉(zhuǎn)盤甩出形成的紐扣狀中間合金的水冷收料箱，所述水冷旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在真空室上且與真空室相密封，所述水冷收料箱通過多個(gè)彈性機(jī)構(gòu)安裝在真空室的室內(nèi)，所述彈性機(jī)構(gòu)固定在真空室上，所述水冷收料箱上設(shè)置有出料門，所述水冷收料箱上安裝有振動(dòng)子。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述水冷旋轉(zhuǎn)盤包括第一水冷腔體，所述第一水冷腔體的腔內(nèi)通有進(jìn)水管道，所述第一水冷腔體的上表面設(shè)置有防止所述中間合金熔液被污染的第一防污染層，所述第一防污染層焊接在第一水冷腔體上。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述第一防污染層和第一水冷腔體的上表面形狀相同且均為圓錐狀。、[0008]上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述水冷收料箱包括第二水冷腔體，所述第二水冷腔體的內(nèi)表面設(shè)置有防止所述紐扣狀中間合金被污染的第二防污染層，所述第二防污染層焊接在第二水冷腔體上；所述出料門和振動(dòng)子均設(shè)置在第二水冷腔體上。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述彈性機(jī)構(gòu)的數(shù)量為四個(gè)且四個(gè)所述彈性機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，所述彈性機(jī)構(gòu)包括立柱、彈簧和支撐環(huán)，所述立柱固定在真空室上，所述彈簧套在立柱上，所述支撐環(huán)固定在第二水冷腔體的外表面上，所述支撐環(huán)套在立柱上，所述支撐環(huán)的下表面與彈簧的上端接觸，所述彈簧的下端與真空室接觸。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述支撐環(huán)焊接在第二水冷腔體的外表面上。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述感應(yīng)熔煉裝置包括坩堝，所述坩堝的外表面纏繞有感應(yīng)線圈。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述第一水冷腔體通過套在其下部的安裝架安裝在真空室上，所述安裝架設(shè)置在真空室的室內(nèi)且通過螺栓與真空室固定連接，所述安裝架與第一水冷腔體之間設(shè)置有軸承，所述第一水冷腔體通過設(shè)置在其下端的定位螺母定位，所述定位螺母固定在第一水冷腔體上且隨第一水冷腔體一起旋轉(zhuǎn)。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述第一水冷腔體通過密封圈與真空室相密封，所述密封圈通過套在第一水冷腔體上的端蓋壓緊，所述端蓋固定在真空室上。上述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述振動(dòng)子與第二水冷腔體螺紋連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用簡(jiǎn)單方便。2、能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中中間合金的制備需通過感應(yīng)爐熔煉、真空澆鑄、機(jī)加工切屑等一系列工序的問題，可實(shí)現(xiàn)中間合金零污染，成分均勻性好，尺寸大小均勻一致，生產(chǎn)效率高，材料利用率高，不會(huì)產(chǎn)生成分偏析現(xiàn)象。3、使用范圍廣，本實(shí)用新型不僅可有效適用于制備Zr中間合金，還可用于對(duì)其它中間合金的制作過程中。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I-振動(dòng)子；2-1-第二水冷腔體； 2-2-第二防污染層；3-1-第一水冷腔體；3-2-進(jìn)水管道；3-3-第一防污染層；4-密封圈； 4-1-端蓋； 5-安裝架；5-1-螺栓； 5-2-軸承； 5-3-定位螺母；[0026]6-出料門； 7_1_立柱； 7_2_支撐環(huán)；7-3-彈簧； 8-真空室； 9-1-坩堝；9-2-感應(yīng)線圈。
具體實(shí)施方式
如圖I所示的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，包括真空室8、設(shè)置在真空室8的室內(nèi)且用于熔煉中間合金原料的感應(yīng)熔煉裝置和設(shè)置在所述感應(yīng)熔煉裝置的下方且用于承接經(jīng)感應(yīng)熔煉裝置熔煉后形成的中間合金熔液并將中間合金熔液冷卻甩出的水冷旋轉(zhuǎn)盤，以及設(shè)置在所述水冷旋轉(zhuǎn)盤外且用于收集經(jīng)水冷旋轉(zhuǎn)盤甩出形成的紐扣狀中間合金的水冷收料箱，所述水冷旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在真空室8上且與真空室8相密封，所述水冷收料箱通過多個(gè)彈性機(jī)構(gòu)安裝在真空室8的室內(nèi)，所述彈性機(jī)構(gòu)固定在真空室8上，所述水 冷收料箱上設(shè)置有出料門6,所述水冷收料箱上安裝有振動(dòng)子I。其中,振動(dòng)子I和彈性機(jī)構(gòu)可使打在水冷收料箱上的紐扣狀中間合金能夠及時(shí)迅速落下，防止粘在水冷收料箱表面而形成結(jié)塊。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述水冷旋轉(zhuǎn)盤包括第一水冷腔體3-1，所述第一水冷腔體3-1的腔內(nèi)通有進(jìn)水管道3-2，所述第一水冷腔體3-1的上表面設(shè)置有防止所述中間合金熔液被污染的第一防污染層3-3，所述第一防污染層3-3焊接在第一水冷腔體3-1上。制備Zr中間合金時(shí)，第一水冷腔體3-1可采用Cu板制作，第一防污染層3-3為Zr層，則澆注的Zr中間合金熔液與Zr層接觸，使得熔煉的Zr中間合金沒有污染，Cu板起到熱傳導(dǎo)的作用，使得傾倒在上面的Zr中間合金熔液能夠快速冷卻。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述第一防污染層3-3和第一水冷腔體3-1的上表面形狀相同且均為圓錐狀，利于中間合金熔液的甩出，防止其在中心位置堆積。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述水冷收料箱包括第二水冷腔體2-1，所述第二水冷腔體2-1的內(nèi)表面設(shè)置有防止所述紐扣狀中間合金被污染的第二防污染層2-2，所述第二防污染層2-2焊接在第二水冷腔體2-1上；所述出料門6和振動(dòng)子I均設(shè)置在第二水冷腔體2-1上。制備Zr中間合金時(shí)，第二水冷腔體2-1可采用Cu板制作，第二防污染層2-2為Zr層，使經(jīng)水冷旋轉(zhuǎn)盤甩出形成的紐扣狀Zr中間合金與Zr層接觸，避免Cu污染，Cu板起加速熱傳導(dǎo)的作用。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述彈性機(jī)構(gòu)的數(shù)量為四個(gè)且四個(gè)所述彈性機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，所述彈性機(jī)構(gòu)包括立柱7-1、彈簧7-3和支撐環(huán)7-2，所述立柱7-1固定在真空室8上，所述彈簧7-3套在立柱7-1上，所述支撐環(huán)7-2固定在第二水冷腔體2-1的外表面上，所述支撐環(huán)7-2套在立柱7-1上，所述支撐環(huán)7-2的下表面與彈簧7-3的上端接觸，所述彈簧7-3的下端與真空室8接觸。本實(shí)施例中，所述支撐環(huán)7-2焊接在第二水冷腔體2-1的外表面上。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述感應(yīng)熔煉裝置包括坩堝9-1，所述坩堝9-1的外表面纏繞有感應(yīng)線圈9-2。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述第一水冷腔體3-1通過套在其下部的安裝架5安裝在真空室8上，所述安裝架5設(shè)置在真空室8的室內(nèi)且通過螺栓5-1與真空室8固定連接，所述安裝架5與第一水冷腔體3-1之間設(shè)置有軸承5-2，所述第一水冷腔體3-1通過設(shè)置在其下端的定位螺母5-3定位,所述定位螺母5-3固定在第一水冷腔體3-1上且隨第一水冷腔體3-1 —起旋轉(zhuǎn)。如圖I所示，本實(shí)施例中，所述第一水冷腔體3-1通過密封圈4與真空室8相密封，所述密封圈4通過套在第一水冷腔體3-1上的端蓋4-1壓緊，所述端蓋4-1固定在真空室8上。本實(shí)施例中，所述振動(dòng)子I與第二水冷腔體2-1螺紋連接。本實(shí)用新型的工作原理為使用時(shí)，將水冷旋轉(zhuǎn)盤的第一水冷腔體3-1與變頻調(diào) 速電機(jī)連接由變頻調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并在第一水冷腔體3-1和第二水冷腔體2-1中通入冷卻水，真空室8外控制感應(yīng)熔煉裝置，使得經(jīng)感應(yīng)熔煉裝置熔煉后形成的中間合金熔液傾倒在第一水冷腔體3-1上，通過水冷旋轉(zhuǎn)盤將中間合金熔液冷卻甩出形成紐扣狀中間合金，則形成的紐扣狀中間合金落在水冷收料箱中；離心甩片結(jié)束后冷卻一段時(shí)間，打開出料門6將紐扣狀中間合金取出。制備出的優(yōu)質(zhì)紐扣狀中間合金，用于配制合金電極，保證了核工業(yè)用合金的成份均勻性及純度，滿足核工業(yè)使用要求。上述過程中，可通過調(diào)節(jié)變頻調(diào)速電機(jī)使得水冷旋轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，使甩出的紐扣狀中間合金尺寸大小得到精確控制。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于包括真空室(8)、設(shè)置在真空室(8)的室內(nèi)且用于熔煉中間合金原料的感應(yīng)熔煉裝置和設(shè)置在所述感應(yīng)熔煉裝置的下方且用于承接經(jīng)感應(yīng)熔煉裝置熔煉后形成的中間合金熔液并將中間合金熔液冷卻甩出的水冷旋轉(zhuǎn)盤，以及設(shè)置在所述水冷旋轉(zhuǎn)盤外且用于收集經(jīng)水冷旋轉(zhuǎn)盤甩出形成的紐扣狀中間合金的水冷收料箱，所述水冷旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在真空室(8)上且與真空室(8)相密封，所述水冷收料箱通過多個(gè)彈性機(jī)構(gòu)安裝在真空室(8)的室內(nèi)，所述彈性機(jī)構(gòu)固定在真空室(8)上，所述水冷收料箱上設(shè)置有出料門￠)，所述水冷收料箱上安裝有振動(dòng)子(I)。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述水冷旋轉(zhuǎn)盤包括第一水冷腔體(3-1)，所述第一水冷腔體(3-1)的腔內(nèi)通有進(jìn)水管道(3-2)，所述第一水冷腔體(3-1)的上表面設(shè)置有防止所述中間合金熔液被污染的第一防污染層(3-3)，所述第一防污染層(3-3)焊接在第一水冷腔體(3-1)上。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述第一防污染層(3-3)和第一水冷腔體(3-1)的上表面形狀相同且均為圓錐狀。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述水冷收料箱包括第二水冷腔體(2-1)，所述第二水冷腔體(2-1)的內(nèi)表面設(shè)置有防止所述紐扣狀中間合金被污染的第二防污染層(2-2)，所述第二防污染層(2-2)焊接在第二水冷腔體(2-1)上；所述出料門(6)和振動(dòng)子(I)均設(shè)置在第二水冷腔體(2-1)上。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述彈性機(jī)構(gòu)的數(shù)量為四個(gè)且四個(gè)所述彈性機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，所述彈性機(jī)構(gòu)包括立柱(7-1)、彈簧(7-3)和支撐環(huán)(7-2)，所述立柱(7-1)固定在真空室(8)上，所述彈簧(7-3)套在立柱(7-1)上，所述支撐環(huán)(7-2)固定在第二水冷腔體(2-1)的外表面上，所述支撐環(huán)(7-2)套在立柱(7-1)上，所述支撐環(huán)(7-2)的下表面與彈簧(7-3)的上端接觸，所述彈簧(7-3)的下端與真空室(8)接觸。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述支撐環(huán)(7-2)焊接在第二水冷腔體(2-1)的外表面上。
7.按照權(quán)利要求1、2或3所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述感應(yīng)熔煉裝置包括坩堝(9-1)，所述坩堝(9-1)的外表面纏繞有感應(yīng)線圈(9-2)。
8.按照權(quán)利要求2或3所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述第一水冷腔體(3-1)通過套在其下部的安裝架(5)安裝在真空室(8)上，所述安裝架(5)設(shè)置在真空室(8)的室內(nèi)且通過螺栓(5-1)與真空室(8)固定連接，所述安裝架(5)與第一水冷腔體(3-1)之間設(shè)置有軸承(5-2)，所述第一水冷腔體(3-1)通過設(shè)置在其下端的定位螺母(5-3)定位，所述定位螺母(5-3)固定在第一水冷腔體(3-1)上且隨第一水冷腔體(3-1) —起旋轉(zhuǎn)。
9.按照權(quán)利要求2或3所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述第一水冷腔體(3-1)通過密封圈(4)與真空室(8)相密封，所述密封圈(4)通過套在第一水冷腔體(3-1)上的端蓋(4-1)壓緊，所述端蓋(4-1)固定在真空室(8)上。
10.按照權(quán)利要求4所述的一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，其特征在于所述振動(dòng)子(I)與第二水冷腔體(2-1)螺紋連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于制備中間合金的離心甩片裝置，包括真空室、設(shè)置在真空室室內(nèi)的感應(yīng)熔煉裝置和設(shè)置在感應(yīng)熔煉裝置下方的水冷旋轉(zhuǎn)盤，以及設(shè)置在水冷旋轉(zhuǎn)盤外的水冷收料箱，水冷旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在真空室上且與真空室相密封，水冷收料箱通過多個(gè)彈性機(jī)構(gòu)安裝在真空室的室內(nèi)，彈性機(jī)構(gòu)固定在真空室上，水冷收料箱上設(shè)置有出料門，水冷收料箱上安裝有振動(dòng)子。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用方便，能有效解決目前中間合金的制備需通過感應(yīng)爐熔煉、真空澆鑄、機(jī)加工切屑等一系列工序的問題，可實(shí)現(xiàn)中間合金零污染，成分均勻性好，尺寸大小均勻一致，生產(chǎn)效率高，材料利用率高，使用范圍廣。
文檔編號(hào)B22F9/10GK202517044SQ20122012765
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者劉輝, 崔順, 張軍良, 張小明, 李中奎, 田峰 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院