一種實驗室用真空充氣感應熔煉爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種實驗室用真空充氣感應熔煉爐。其包括高純石英管爐體、坩堝、感應線圈、抽真空和充氬氣系統(tǒng)、爐體冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、可用B?型熱電偶精確控溫的感應電源、爐體支架。本實用新型可實現高真空或氣氛保護環(huán)境下對難熔合金的熔煉，熔煉溫度變化靈活，可控性強，容易操作。
【專利說明】
一種實驗室用真空充氣感應熔煉爐
技術領域
[0001]本實用新型涉及金屬材料制備領域，具體是一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐。
【背景技術】
[0002]在冶金領域中，熔化金屬是十分普遍而重要的工藝。熔化后的金屬能夠用于鑄造各種造型的金屬部件。由于金屬的熔點高，因此熔化金屬需要將金屬加熱到很高的溫度。在高溫下，氧化反應更加劇烈，金屬可能會產生氧化反應而出現不希望的副產物，并引起對金屬原料的消耗。
[0003]這一現象在一些稀有金屬的熔化過程中顯得尤為明顯，稀有金屬價格昂貴，如果在熔化過程中因為氧化反應而出現損耗是十分重大的損失。因此希望有一種能夠杜絕氧化反應而又能對金屬進行加熱熔化的設備。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在提出一種能夠防止氧化反應的感應加熱爐，可用于金屬熔化工藝。
[0005]根據本發(fā)明的一實施例，提出一種實驗室用的真空充氣感應加熱爐，包括爐體、感應線圈、抽真空和充氬氣系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、爐體支架等，其具體技術方案如下:
[0006]—種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐，其特征在于:包括水冷蓋(10)，水冷蓋
(10)—側安裝有水冷蓋進水管(I)，一側安裝有水冷蓋出水管(11)，水冷蓋進水管(I)通過密封圈(2)與石英管(4)連接;石英管(4)的上側安裝有感應加熱電源(3)，B-型熱電偶(9)固定在坩禍(5)上部中心，坩禍(5)正下方中心安裝有水冷塔(15)，水冷塔(15)通過密封線圈
(16)與石英管(4)密封，水冷塔(15)下方一側安裝有水冷塔進水管(6)，一側安裝有水冷塔出水管(17)，石英管(4)下方安裝有感應線圈(14)，水冷蓋(10)的上方一側連有帶有真空閥(8)的氬氣瓶(13)以及帶有真空閥(8)的真空栗(12)，真空栗(12)上安裝有氣壓表(7)，水冷塔(15)正下方安裝爐體支架(18);
[0007]上述的石英管(4)其壁厚3-5mm，直徑為100_300mm，長度為直徑的3_5倍；
[0008]上述的水冷塔(15)與石英管(4)間隙為Imm。
[0009]本發(fā)明爐體鏈接處全部采用密封裝置，通氣系統(tǒng)鏈接處也全部采用密封鏈接，本發(fā)明使用前須檢查裝置氣密性，本發(fā)明加熱前須開通不銹鋼水冷塔和不銹鋼水冷套循環(huán)水。
[0010]本發(fā)明裝置的優(yōu)點是:裝置結構簡單，可實現真空熔煉或高純氣氛保護下熔煉，熔煉溫度變化靈活，可控性強，容易操作。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐的結構示意圖。
[0012]附圖標記:1.水冷蓋進水口；2.水冷蓋與石英管鏈接的密封圈；3.感應加熱電源；4.石英管;5.坩堝;6.水冷塔進水口； 7.氣壓表;8.真空閥；9.B-型熱電偶；10.水冷蓋;11.水冷蓋出水口； 12.真空栗；13.氬氣瓶；14.感應線圈；15.水冷塔；16.水冷塔與石英管鏈接的密封圈；17.水冷塔出水口； 18.爐體支架。【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明優(yōu)選實施方式如下:
[0014]實施例一:
[0015]如圖1所示，本發(fā)明是一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐。包括石英管爐體4、 水冷蓋10、水冷塔15、雙坩堝(外坩堝是高純石墨坩堝，石墨剛過內套高純剛玉坩堝)5、測溫/控溫熱電偶9、感應電源3和線圈14、氣壓表7、帶有真空閥8的真空栗12、帶有真空閥的氬氣瓶。
[0016]爐體采用壁厚3mm，外徑? 100mm的高純石英管。水冷塔與石英管間隔縫隙1mm，為保證爐體內部氣密性良好，熱電偶與水冷蓋連接處、水冷蓋與氣壓表連接處、水冷蓋與石英管連接處、水冷塔與石英管連接處和抽真空通氬氣各個連接處都采用密封鏈接。[〇〇17]為保證加熱時爐內熱流能夠及時散去，水冷蓋與水冷塔循環(huán)水應足夠大且足夠穩(wěn)定。
[0018]本實施例在剛玉坩堝內放入待熔高溫合金，坩堝置于水冷塔上部中心，蓋上水冷蓋，將熱電偶固定在坩堝上部中心。各裝置如圖鏈接后檢查裝置氣密性，然后關掉鏈接氬氣瓶的真空閥，打開鏈接真空栗的真空閥，開始抽真空，當真空抽至1(T3氣壓時，關掉鏈接真空栗的真空閥，打開氬氣瓶開關，打開鏈接氬氣瓶的真空閥，當爐內氣壓達到常壓時，再如此循環(huán)3-5次，最后一次充入氬氣后，使爐內氣壓等于常壓。開通水冷蓋和水冷塔循環(huán)水，打開電源開關，以20°C/min的升溫速率升溫，當溫度升至1400°C后保溫lOmin后開始以20°C/min 的降溫速率降溫至常溫。在電源開通后關注爐內氣壓，確保爐內氣壓正常。合金熔煉結束后打開真空閥，當爐內氣壓和爐外氣壓相等時，打開水冷蓋，取出熔煉好的合金。
[0019]實施例二:
[0020]如圖1所示，本發(fā)明是一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐。包括石英管爐體4、 水冷蓋10、水冷塔15、雙坩堝(外坩堝是高純石墨坩堝，石墨剛過內套高純剛玉坩堝)5、測溫/控溫熱電偶9、感應電源3和線圈14、氣壓表7、帶有真空閥8的真空栗12、帶有真空閥的氬氣瓶。[0021 ]爐體采用壁厚3mm，外徑? 100mm的高純石英管。水冷塔與石英管間隔縫隙1mm，為保證爐體內部氣密性良好，熱電偶與水冷蓋連接處、水冷蓋與氣壓表連接處、水冷蓋與石英管連接處、水冷塔與石英管連接處和抽真空通氬氣各個連接處都采用密封鏈接。[〇〇22]為保證加熱時爐內熱流能夠及時散去，水冷蓋與水冷塔循環(huán)水應足夠大且足夠穩(wěn)定。[〇〇23]本實施例在剛玉坩堝內放入待熔鋁銅合金，坩堝置于水冷塔上部中心，蓋上水冷蓋，將熱電偶固定在坩堝上部中心。各裝置如圖鏈接后檢查裝置氣密性，然后關掉鏈接氬氣瓶的真空閥，打開鏈接真空栗的真空閥，開始抽真空，當爐內壓強小于IX l(T3Pa時，關掉鏈接真空栗的真空閥，開通水冷蓋和水冷塔循環(huán)水，打開電源開關，以20°C/min的升溫速率升溫，當溫度升至1000 °C后保溫lOmin后開始以20°C/min的降溫速率降溫至常溫。合金熔煉結束后打開鏈接氬氣瓶的真空閥，當爐內氣壓和爐外氣壓相等時，打開水冷蓋，取出熔煉好的
I=IO
【主權項】
1.一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐，其特征在于:包括水冷蓋(10)，水冷蓋(10) 一側安裝有水冷蓋進水管(1 )，一側安裝有水冷蓋出水管(11 )，水冷蓋進水管(1)通過密封 圈(2)與石英管(4)連接;石英管(4)的上側安裝有感應加熱電源(3)，B-型熱電偶(9)固定在 坩堝(5)上部中心，坩堝(5)正下方中心安裝有水冷塔(15)，水冷塔(15)通過密封線圈(16) 與石英管(4)密封，水冷塔(15)下方一側安裝有水冷塔進水管(6)，一側安裝有水冷塔出水 管(17)，石英管(4)下方安裝有感應線圈(14)，水冷蓋(10)的上方一側連有帶有真空閥(8) 的氬氣瓶(13)以及帶有真空閥(8)的真空栗(12)，真空栗(12)上安裝有氣壓表(7)，水冷塔 (15)正下方安裝爐體支架(18)。2.如權利要求1所述一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐，其特征在于石英管(4)其 壁厚3-5mm，直徑為100-300mm，長度為直徑的3-5倍。3.如權利要求1所述一種實驗室用高頻真空充氣感應熔煉爐，其特征在于水冷塔與石 英管間隙為1mm。
【文檔編號】F27B14/04GK205607133SQ201620366344
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張波, 王龍, 吳廣新, 林寧, 任愷, 劉杰男, 杜書瑞, 劉杰超, 喬晉瑜
【申請人】貴陽產業(yè)技術研究院有限公司