專利名稱：節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
等離子爐和電子束爐用冷床，是一種精煉設(shè)備，金屬液熔化后流入冷床，金屬液保持一定的流速并在冷床內(nèi)滯留一定的時間，金屬液中的氣體元素會在滯留的時間內(nèi)揮發(fā)，而高密度夾雜會在金屬液流過冷床過程中沉入冷床底部，這樣金屬液在流出冷床裝置的時候會變得更加純凈，一般在冷床上方都會有加熱裝置，用來彌補金屬液在流動過程中被冷床帶走的熱量。傳統(tǒng)的冷床(如圖1)是一塊整體水冷銅結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部有冷卻水，與金屬液接觸的部分全都是金屬銅，金屬液流過冷床的時候大量熱量被傳遞到金屬銅上，進而被冷卻水帶走，在此過程中，金屬液會在冷床底部和側(cè)面與金屬銅接觸位置形成一個大面積的金屬凝殼(如圖2)，金屬液8熱量的傳遞方向是:金屬液8-金屬凝殼9-金屬銅10-冷卻水，損失的熱量與金屬凝殼9的厚度和金屬銅10的冷卻面積大小有關(guān)，以西北有色金屬研究院進口的電子束熔爐為例，功率分配為:電極熔化69kW;維持冷床內(nèi)液態(tài)熔池116kW:維持坩堝內(nèi)液態(tài)熔池62kW.可見大量的熱量被消耗在冷床上，因此有必要對現(xiàn)有冷床結(jié)構(gòu)進行改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題:提供一種節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，通過改變冷床床槽和耐熱隔層的結(jié)構(gòu)使金屬液與水冷銅部分的接觸面減小，從而大大降低了冷床結(jié)構(gòu)的冷卻能量損失，達到節(jié)能目的，同時提高了除去高密度夾雜的能力。本實用新型采用的技術(shù)方案:節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，包括床槽，所述床槽兩端均設(shè)有供液態(tài)金屬流入或流出的槽口，所述床槽底部上端面設(shè)有多個冷卻凸起，耐熱隔層形狀與床槽內(nèi)壁面相適配并納入其中，所述冷卻凸起穿過耐熱隔層并凸出于耐熱隔層底部平面。優(yōu)選的，所述冷卻凸起一端與床槽一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，冷卻凸起另一端與床槽另一側(cè)內(nèi)壁面之間留有供液態(tài)金屬流過的甬道I。優(yōu)選的，所述冷卻凸起一端間隔與床槽一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，冷卻凸起另一端交錯間隔與床槽另一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，形成長的供液態(tài)金屬流過的甬道II。進一步地，所述耐熱隔層底端面制有與冷卻凸起相對應的寬槽，所述冷卻凸起穿過耐熱隔層底端面上的寬槽并凸出于耐熱隔層底部平面。進一步地，所述耐熱隔層采用耐高溫且導熱率低的金屬材料制成。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比通過改變冷床床槽和耐熱隔層的結(jié)構(gòu)，大大降低了冷床結(jié)構(gòu)的冷卻能量損失，從而降低了整個系統(tǒng)的能量輸入，以達到節(jié)能的目的，除去高密度夾雜的能力更強。
圖1為傳統(tǒng)的冷床結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為傳統(tǒng)的冷床金屬凝殼的截面不意圖；圖3為本實用新型第一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型金屬凝殼的截面示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖3、5描述本實用新型的一種實施例。節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，包括床槽1，所述床槽I兩端均設(shè)有供液態(tài)金屬流入或流出的槽口 2，所述床槽I底部上端面設(shè)有多個冷卻凸起3，具體的，所述冷卻凸起3 —端與床槽I 一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，冷卻凸起3另一端與床槽I另一側(cè)內(nèi)壁面之間留有供液態(tài)金屬流過的甬道I 5，耐熱隔層4形狀與床槽I內(nèi)壁面相適配并納入其中，所述冷卻凸起3穿過耐熱隔層4并凸出于耐熱隔層4底部平面，冷卻凸起3形成一個圍堰阻擋可以更有效的攔截高密度夾雜。具體的，所述耐熱隔層4底端面制有與冷卻凸起3相對應的寬槽7，所述冷卻凸起3穿過耐熱隔層4底端面上的寬槽7并凸出于耐熱隔層4底部平面。所述耐熱隔層4采用耐高溫且導熱率低的金屬材料制成，減少熱能的損失，節(jié)約能源。
以下結(jié)合附圖4、5描述本實用新型的一種實施例。節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，包括床槽1，所述床槽I兩端均設(shè)有供液態(tài)金屬流入或流出的槽口 2，所述床槽I底部上端面設(shè)有多個冷卻凸起3，具體的，所述冷卻凸起3 —端間隔與床槽I 一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，冷卻凸起3另一端交錯間隔與床槽I另一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，形成更長的供液態(tài)金屬流過的甬道II 6，耐熱隔層4形狀與床槽I內(nèi)壁面相適配并納入其中，所述冷卻凸起3穿過耐熱隔層4并凸出于耐熱隔層4底部平面，冷卻凸起3形成一個圍堰阻擋可以更有效的攔截高密度夾雜。具體的，所述耐熱隔層4底端面制有與冷卻凸起3相對應的寬槽7，所述冷卻凸起3穿過耐熱隔層4底端面上的寬槽7并凸出于耐熱隔層4底部平面。所述耐熱隔層4采用耐高溫且導熱率低的金屬材料制成，減少熱能的損失，節(jié)約能源。工作原理:床槽I底部上端面的冷卻凸起3穿過耐熱隔層4底面的寬槽7后，耐熱隔層4整體納入床槽I內(nèi)，當金屬液8從床槽I 一端的入口流入其內(nèi)部后，由于耐熱隔層4的導熱率低，并且金屬液8接觸的水冷銅部分只有冷卻凸起3部分，在冷卻凸起3周圍形成小面積的的金屬凝殼9，因此，冷床帶走的熱量大大減少，從而減少了熱能的損失，本實用新型與傳統(tǒng)冷床比較可以節(jié)約能量消耗40%-80%。冷卻凸起3在耐熱隔層4內(nèi)部形成一個圍堰阻擋，可以更有效的攔截高密度夾雜。本實用新型大大降低了冷床結(jié)構(gòu)的冷卻能量損失，從而降低了整個系統(tǒng)的能量輸入，達到節(jié)能和除去高密度夾雜能力的目的，適用于鈦合金、鋯合金、鎳合金和高溫合金，熔煉不同的金屬需要選用不與金屬反應的耐熱材料，耐熱材料可以是金屬氧化物、稀土元素氧化物或者高溫陶瓷等。上述實施例，只是本實用新型的較佳實施例，并非用來限制本實用新型實施范圍，故凡以本實用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應包括在本實用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，包括床槽(I)，所述床槽(I)兩端均設(shè)有供液態(tài)金屬流入或流出的槽口(2)，其特征在于:所述床槽(I)底部上端面設(shè)有多個冷卻凸起(3)，耐熱隔層(4)形狀與床槽(I)內(nèi)壁面相適配并納入其中，所述冷卻凸起(3)穿過耐熱隔層(4)并凸出于耐熱隔層(4)底部平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述冷卻凸起(3)—端與床槽(I) 一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，冷卻凸起(3)另一端與床槽(I)另一側(cè)內(nèi)壁面之間留有供液態(tài)金屬流過的甬道I (5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述冷卻凸起(3) —端間隔與床槽(I) 一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，冷卻凸起(3)另一端交錯間隔與床槽(I)另一側(cè)內(nèi)壁面固定連接，形成長的供液態(tài)金屬流過的甬道II (6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述耐熱隔層(4)底端面制有與冷卻凸起(3)相對應的寬槽(7)，所述冷卻凸起(3)穿過耐熱隔層(4)底端面上的寬槽(7)并凸出于耐熱隔層(4)底部平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述耐熱隔層(4)采用耐 高溫且導熱率低的金屬材料制成。
專利摘要提供一種節(jié)能型等離子爐和電子束爐用冷床結(jié)構(gòu)，包括床槽，所述床槽兩端均設(shè)有供液態(tài)金屬流入或流出的槽口，所述床槽底部上端面設(shè)有多個冷卻凸起，耐熱隔層形狀與床槽內(nèi)壁面相適配并納入其中，所述冷卻凸起穿過耐熱隔層并凸出于耐熱隔層底部平面。本實用新型通過改變冷床床槽和耐熱隔層的結(jié)構(gòu)，大大降低了冷床結(jié)構(gòu)的冷卻能量損失，從而降低了整個系統(tǒng)的能量輸入，以達到節(jié)能的目的，除去高密度夾雜的能力更強。
文檔編號F27D15/02GK203163512SQ20132014070
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者戚民杰 申請人:寶雞正微金屬科技有限公司