熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010924507.1 (22)申请日 2020.09.05 (71)申请人 云南昆钢重型装备制造集团有限公 司 地址 650217 云南省昆明市经开区拓翔路 158号 (72)发明人 郭宝阳刘卫标朱凯徐可涛 文均杨松 (74)专利代理机构 昆明知道专利事务所(特殊 普通合伙企业) 53116 代理人 姜开侠朱智华 (51)Int.Cl. C22B 9/22(2006.01) (54)发明名称 一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔 炼室 (57)摘要 本发明公开了一种熔炼模。

2、块集成可移动式 电子束真空熔炼室， 属于高熔点金属真空电子束 冷床熔炼技术领域， 其技术方案为包括熔炼室壳 体， 设置在熔炼室壳体上的炉盖， 设置在熔炼室 壳体一侧的加料仓接口， 所述熔炼室壳体的另一 侧还设置有炉门接口， 所述炉门接口设置有相适 配的炉门， 所述炉门通过移动控制组件与所述炉 门接口密封连接或分离； 本发明提供一种熔炼模 块集成可移动式电子束真空熔炼室， 采用移动控 制组件将炉门和熔炼室壳体进行密封连接和分 离， 实现了高真空密封， 满足电子束熔炼利于全 面监控熔炼过程， 方便维保和降低故障率。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 111961876 A 2020.11。

3、.20 CN 111961876 A 1.一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 包括熔炼室壳体 （8） ， 设置在熔炼室 壳体 （8） 上的炉盖 （1） ， 设置在熔炼室壳体 （8） 一侧的加料仓接口 （5） ， 其特征在于： 所述熔炼 室壳体 （8） 的另一侧还设置有炉门接口， 所述炉门接口设置有相适配的炉门 （16） ， 所述炉门 （16） 通过移动控制组件与所述炉门接口密封连接或分离。 2.根据权利要求1所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在于： 所述移动控制组件包括小车轨道 （10） 、 移动台车 （14） 和小车动力装置 （15） ， 所述小车轨道 （10）。

4、 固定设置在熔炼室壳体 （8） 中炉门接口的下方， 移动台车 （14） 通过底部设置的滚轮与 小车轨道 （10） 滑动连接， 所述炉门 （16） 固定设置在移动台车 （14） 的末端， 小车动力装置 （15） 的前端固定在熔炼室壳体 （8） 上， 小车动力装置 （15） 中的移动连接座与移动台车 （14） 连接。 3.根据权利要求2所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在于： 所述移动台车 （14） 上方还设置有结晶器 （11） 、 熔炼冷床 （12） 和推料导向座 （13） ， 所述结晶 器 （11） 设置在移动台车 （14） 上端， 推料导向座 （13） 设置在结晶器 （。

5、11） 与炉门 （16） 之间， 所 述熔炼冷床 （12） 设置在推料导向座 （13） 上。 4.根据权利要求2所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在于： 所述移动台车 （14） 包括车架和4对车轮组， 4对车轮组包括设置在移动台车 （14） 底部前端的 伸缩轮组， 设置在移动台车 （14） 底部中部的 2对车轮组， 设置在移动台车 （14） 底部后端的 外部伸缩轮组。 5.根据权利要求2所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在于： 所述小车动力装置 （15） 还包括减速电机 （17） 和螺杆 （18） ， 减速电机 （17） 固定在熔炼室壳体 （8） 外。

6、部， 所述减速电机 （17） 的输出轴与螺杆 （18） 固定连接， 所述螺杆 （18） 与移动连接座螺 纹连接。 6.根据权利要求1-5任一所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特 征在于： 所述炉盖 （1） 为双层水冷夹套结构， 通过下法兰与熔炼室壳体 （8） 真空密封连接， 炉 盖 （1） 上设置安放多把电子枪安装口， 电子枪安装口设置有电子枪座水套盖 （3） ， 电子枪安 装口还设置有电子枪转接器 （2） ， 电子枪转接器 （2） 为双层水冷夹套结构， 电子枪与电子枪 转接器 （2） 连接。 7.根据权利要求1-5任一所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特 。

7、征在于： 所述熔炼室壳体 （8） 还设置有多个熔炼频闪监视装置 （4） ， 所述炉门 （16） 设置有熔 炼频闪监视装置 （4） 。 8.根据权利要求7所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在于： 所述加料仓接口 （5） 设置有两组， 两组加料仓接口 （5） 水平对称安装在熔炼室壳体 （8） 两侧， 加料仓接口 （5） 为双层水冷夹套结构。 9.根据权利要求8所述的一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在于： 所述熔炼室壳体 （8） 内部还设置有冷凝防护罩， 冷凝防护罩与炉盖 （1） 底部、 熔炼室壁和熔 炼室底部可拆卸连接。 10.根据权利要求9所述的一种熔炼模。

8、块集成可移动式电子束真空熔炼室， 其特征在 于： 所述熔炼室壳体 （8） 还设置有安全泄放装置 （6） 、 拉锭仓接口 （7） 和拉锭频闪监视装置 （18） ， 安全泄放装置 （6） 包括冷却水套和弹簧起跳组件， 安全泄放装置 （6） 设置于加料仓接 权利要求书 1/2 页 2 CN 111961876 A 2 口 （5） 上部， 拉锭仓接口 （7） 置于熔炼室壳体 （8） 底部， 拉锭频闪监视装置设置在熔炼室壳体 （8） 侧位对应结晶器 （11） 的位置。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111961876 A 3 一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室 技术领域 0001 本发明属于高。

9、熔点金属真空电子束冷床熔炼技术领域， 具体涉及一种熔炼模块集 成可移动式电子束真空熔炼室。 背景技术 0002 电子束冷床熔炼炉 （Electron Beam Cold Hearth Remelting Furnace） 简称 “EB 炉” ， 熔炼温度和真空度高， 对于熔点高， 熔化过程需要在真空或氩气、 氦气等惰性气氛下熔 炼的钛、 锆等难熔贵金属， 不能使用普通的耐火材料， 必须在水冷铜坩埚 （冷床） 中进行， 由 于解决成分偏析和组织不均匀性、 减少高低密度夹杂能力等方面性能优越， 是目前真正投 入企业化生产钛及钛合金铸锭的最先进的生产设备， EB炉物料熔化、 精炼及铸锭成型就是 在电。

10、子束真空熔炼室中进行的， 需要提供高真空度以满足电子枪产生电子束熔化物料， 对 设备密封要求很高， 同时在熔炼中需要实时监控观测熔化及熔液状态以实现铸锭成型， 控 制铸锭质量， 冷床和结晶器熔炼模块集成可以移出熔炼室便于维保， 使冷却水管路实现固 定连接， 柔性连接在外部， 以降低泄漏风险， 降低故障率 因此， 研制一种结构合理， 实现高真空密封， 满足电子束熔炼利于全面监控熔炼过程， 方便维保和降低故障率， 熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室是解决问题的关键。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 采用移动 控制组件将炉门和熔炼室壳体进行密封连。

11、接和分离， 实现了高真空密封， 满足电子束熔炼 利于全面监控熔炼过程， 方便维保和降低故障率。 0004 本发明的目的是这样实现的： 包括熔炼室壳体， 设置在熔炼室壳体上的炉盖， 设置 在熔炼室壳体一侧的加料仓接口， 所述熔炼室壳体的另一侧还设置有炉门接口， 所述炉门 接口设置有相适配的炉门， 所述炉门通过移动控制组件与所述炉门接口密封连接或分离。 0005 本发明的有益效果体现在： 1、 本发明中， 提供高真空度以满足电子枪产生电子束熔化物料， 设备密封性能很高， 实 时监控观测熔化及熔液状态以实现铸锭成型， 控制铸锭质量， 采用移动控制组件将炉门和 熔炼室壳体进行密封连接和分离， 实现了高。

12、真空密封， 满足电子束熔炼利于全面监控熔炼 过程， 方便维保和降低故障率， 可以移出熔炼室便于维保， 以降低泄漏风险， 降低故障率。 0006 2、 本发明中， 通过在移动控制组件中设置可以沿小车轨道滑动的移动台车， 并将 炉门固定设置在移动台车的末端， 动力装置中的移动连接座与移动台车连接， 通过动力装 置中的移动连接座对移动台车的移动控制， 实现炉门与炉门接口的密封连接或分离， 通过 移动控制组件的控制作用， 使得炉门与熔炼室壳体的密封连接或分离更加的智能和安全。 0007 3、 本发明中， 通过在车架底部前端设置伸缩轮组， 移动台车底部中部的 2对车轮 组， 移动台车底部后端的设置外部伸。

13、缩轮， 实现车架在小车轨道上运动时， 当移动台车前端 进入熔炼室壳体内部时， 伸缩轮组脱离小车轨道后能够伸长与熔炼室壳体底部接触， 从而 说明书 1/4 页 4 CN 111961876 A 4 继续对移动台车实现支撑， 此时外部伸缩轮组收缩置于小车轨道上进行支撑， 并置于熔炼 室壳体的外部， 由此实现了移动台车对炉门等组件的智能滑动控制。 0008 4、 本发明中， 小车动力装置通过设置螺杆， 并使得螺杆与移动连接座螺纹连接， 由 于移动连接座与移动台车底部连接， 由此， 通过丝杆传动原理， 使得移动连接座在螺杆的传 动下实现对移动台车的移动， 同时， 由于移动台车自身的重量， 移动台车在左。

14、右两侧的方向 上不需要限位， 也不会出现倾翻， 使得移动台车能够在车轮组和小车轨道的配合下实现稳 定的滑动。 附图说明 0009 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案， 下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 在所有附图中， 类似的元件 或部分一般由类似的附图标记标识。 附图中， 各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。 0010 图1为本发明炉门与熔炼室壳体密封连接状态结构示意图； 图2为本发明炉门与熔炼室壳体分离状态结构示意图； 图3为本发明熔炼室整体结构示意图； 图4为本发明熔炼室俯视结构示意图； 图5为本发明熔炼室仰视结构示意图。 00。

15、11 附图中， 1-炉盖， 2-电子枪转接器， 3-电子枪座水套盖， 4-熔炼频闪监视装置， 5-加 料仓接口， 6-安全泄放装置， 7-拉锭仓接口， 8-熔炼室壳体， 9-支座， 10-小车轨道， 11-结晶 器， 12-熔炼冷床， 13-推料导向座， 14-移动台车， 15-小车动力装置， 16-炉门， 17-减速电机， 18-螺杆。 具体实施方式 0012 下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。 以下实施例仅用于 更加清楚地说明本发明的技术方案， 因此只作为示例， 而不能以此来限制本发明的保护范 围。 0013 需要注意的是， 除非另有说明， 本申请使用的技术术语或者科学。

16、术语应当为本发 明所属领域技术人员所理解的通常意义。 0014 一种熔炼模块集成可移动式电子束真空熔炼室， 包括熔炼室壳体8， 设置在熔炼室 壳体8上的炉盖1， 设置在熔炼室壳体8一侧的加料仓接口5， 所述熔炼室壳体8的另一侧还设 置有炉门接口， 所述炉门接口设置有相适配的炉门16， 所述炉门16通过移动控制组件与所 述炉门接口密封连接或分离； 采用移动控制组件将炉门16和熔炼室壳体8进行密封连接和 分离， 小车动力装置15拖动移动台车14在轨道上行走， 工作时移入熔炼室内炉门关闭形成 真空密封， 检修清理移出室外。 实现了高真空密封， 满足电子束熔炼利于全面监控熔炼过 程， 方便维保和降低故。

17、障率， 可以移出熔炼室便于维保， 以降低泄漏风险， 降低故障率。 0015 所述移动控制组件包括小车轨道10、 移动台车14和小车动力装置15， 所述小车轨 道10固定设置在熔炼室壳体8中炉门接口的下方， 移动台车14通过底部设置的滚轮与小车 轨道10滑动连接， 所述炉门16固定设置在移动台车14的末端， 小车动力装置15的前端固定 在熔炼室壳体8上， 小车动力装置15中的移动连接座与移动台车14连接； 通过在移动控制组 说明书 2/4 页 5 CN 111961876 A 5 件中设置可以沿小车轨道10滑动的移动台车14， 并将炉门16固定设置在移动台车14的末 端， 小车动力装置15中的移。

18、动连接座与移动台车14连接， 通过小车动力装置15中的移动连 接座对移动台车14的移动控制， 实现炉门16与炉门接口的密封连接或分离， 工作时移入熔 炼室内炉门关闭形成真空密封， 检修清理移出熔炼室壳体8外， 通过移动控制组件的控制作 用， 使得炉门16与熔炼室壳体8的密封连接或分离更加的智能和安全。 0016 所述移动台车14上方还设置有结晶器11、 熔炼冷床12、 推料导向座13， 所述结晶器 11设置在移动台车14上端， 推料导向座13设置在结晶器11与炉门16之间， 所述熔炼冷床12 设置在推料导向座13上。 0017 所述移动台车14包括车架和4对车轮组构成， 包括设置在移动台车14。

19、底部前端的 伸缩轮组， 设置在移动台车14底部中部的 2对车轮组， 设置在移动台车14底部后端的外部 伸缩轮组； 通过在车架底部前端设置伸缩轮组， 移动台车14底部中部的 2对车轮组， 移动台 车14底部后端的设置外部伸缩轮， 实现车架在小车轨道10上运动时， 当移动台车14前端进 入熔炼室壳体8内部时， 伸缩轮组脱离小车轨道10后能够伸长与熔炼室壳体8底部接触， 从 而继续对移动台车14实现支撑， 此时外部伸缩轮组收缩置于小车轨道10上进行支撑， 并置 于熔炼室壳体8的外部， 由此实现了移动台车14对炉门16等组件的智能滑动控制。 0018 所述小车动力装置15还包括减速电机17和螺杆18，。

20、 所述减速电机17固定在熔炼室 壳体8外部， 所述减速电机17的输出轴与螺杆18固定连接， 所述螺杆18与移动连接座螺纹连 接。 0019 所述炉盖1为双层水冷夹套结构， 通过下法兰与熔炼室壳体8真空密封连接， 炉盖1 上设置安放多把电子枪安装口， 电子枪安装口设置有电子枪座水套盖3， 电子枪安装口还设 置有电子枪转接器2， 电子枪转接器2为双层水冷夹套结构， 电子枪与电子枪转接器2连接； 所述熔炼室壳体8为双层夹套强制水冷， 设置冷却水、 真空抽取、 仪表等工艺管口， 通过4个 支座9固定在熔炼室支架上， 炉盖1上设置安放8把电子枪的安装口， 安装电子枪转接器2与 电子枪连接， 对未投入熔炼。

21、使用的电子枪安装口用电子枪座水套盖3进行封闭。 0020 所述熔炼室壳体8还设置有多个熔炼频闪监视装置4， 所述炉门16设置有熔炼频闪 监视装置4； 所述熔炼频闪监视装置4， 装有防射线铅玻璃， 外加承压视镜玻璃， 内部采用油 膜旋转密封， 电机驱动旋转， 外部采用强制水冷却， 装有摄像机， 3套安装在于熔炼室壳体8， 1套安装于炉门16， 用于真空密封状态持续观测熔炼过程。 0021 所述加料仓接口5设置有两组， 两组加料仓接口5水平对称安装在熔炼室壳体8两 侧， 加料仓接口5为双层水冷夹套结构； 所述加料仓接口5为双层水冷夹套装置， 水平对称安 装在熔炼室壳体8两侧， 用以与加料系统密封连。

22、接。 0022 所述熔炼室壳体8内部还设置有冷凝防护罩， 冷凝防护罩与炉盖1底部、 熔炼室壁 和熔炼室底部可拆卸连接； 吸附烟尘防止对电子束干扰和保护设备。 0023 所述熔炼室壳体8还设置有安全泄放装置6、 拉锭仓接口7和拉锭频闪监视装置18， 安全泄放装置6包括冷却水套和弹簧起跳组件， 安全泄放装置6设置于加料仓接口5上部， 拉 锭仓接口7置于熔炼室壳体8底部， 拉锭频闪监视装置18设置在熔炼室壳体8侧位对应结晶 器11的位置； 所述拉锭频闪监视装置18， 装有防射线铅玻璃， 外加承压视镜玻璃， 内部采用 油膜旋转密封， 电机驱动旋转， 外部采用强制水冷却， 装有摄像机， 安装于熔炼室壳体。

23、8侧位 对应结晶器11， 用于观察结晶器液面指示拉锭操作； 所述安全泄放装置6由冷却水套、 弹簧 说明书 3/4 页 6 CN 111961876 A 6 起跳装置组成， 安装于加料仓接口5上部， 在室内产生气体压强出现异常时排放至室外， 保 护设备及人员安全。 0024 本发明的工作原理与工作工程： 本发明中的熔炼室壳体8作为密封舱室主体， 通过4个支座9固定在熔炼室支架上， 安装 小车轨道10， 并设有拉锭仓接口7， 安装对称两个水平加料仓接口5， 上部与炉盖1连接形成 密封； 炉门16、 结晶器11、 熔炼冷床12、 推料导向座13安装在移动台车14上形成可移动的集 成熔炼模块， 小车动。

24、力装置15拖动移动台车14在轨道上行走， 工作时移入熔炼室内炉门16 关闭形成电子束真空密封熔炼室， 配合拉锭装置、 加料系统形成密封。 炉盖1上设置安放8把 电子枪的安装口， 设置电子枪转接器2供安装电子枪连接， 对未投入熔炼使用的电子枪安装 口用电子枪座水套盖3封闭。 设有熔炼频闪监视装置4用于真空密封状态持续观测熔炼过 程； 设置拉锭频闪监视装置18用于观察结晶器11液面指示拉锭操作。 设置安全泄放装置6在 室内产生气体压强异常时排放至室外， 保护设备及人员安全。 设置可拆卸式冷凝防护罩吸 附烟尘防止对电子束干扰和保护设备。 设置冷却水、 真空抽取、 仪表等工艺管口， 装入原料 后通过真。

25、空系统获得高真空度， 将料推入熔炼冷床12内， 电子枪电子束熔化， 熔化后的液体 入精炼区精炼， 溶液顺着导向口流入结晶器11浇铸成型。 可移动的集成熔炼模块在检修清 理时移出室外。 0025 最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制； 尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围， 其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。 说明书 4/4 页 7 CN 111961876 A 7 图1 图2 说明书附图 1/3 页 8 CN 111961876 A 8 图3 图4 说明书附图 2/3 页 9 CN 111961876 A 9 图5 说明书附图 3/3 页 10 CN 111961876 A 10 。