[实用新型]一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉

权利要求书

1.一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

包括炉体(1)、熔炼装置(4)、熔炼室真空抽气系统(10)，铸模室真空抽气系统(11)、熔炼电源装置(9)、水冷系统(17)；

所述炉体(1)为立式结构由熔炼室(2)和铸模室(3)焊接一体组成；熔炼室(2)和铸模室(3)之间设有隔离阀(6)；

所述熔炼装置(4)设置于熔炼室(2))的侧壁上；

所述熔炼室真空抽气系统(10)与熔炼室(2)无缝连接；

所述铸模室真空抽气系统(11)与铸模室(3)无缝连接；

所述熔炼电源装置(9)与熔炼装置(4)连接；

所述水冷系统(17)与铸模室(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

熔炼室(2)为长方形箱体，壁厚12mm，水套距离为35mm；炉体(1)的熔炼室(2)上部设有两个多位观察窗(20)，设有一个转塔，转塔由加料装置(7)和测温装置(8)组成；转塔与炉体(1)的熔炼室(2)间设有水冷插板阀，还设有一个保温炉盖板(19)；熔炼室(2)设有炉门通过铰链与侧壁相连，手动旋转打开，炉门内壁设水冷结构，在炉门上设有方形的熔炼装置(4)接口；熔炼室(2)内部安装有保温炉。

3.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

铸模室(3)为U型中通的双层水冷结构；壁厚为10mm，水套夹层为25mm；铸模室(3)与熔炼室(2)之间设有翻板阀，铸模室(3)设有侧开炉门，炉门的下方焊接有一条挡渣板，以防止浇注时飞溅出的金属渣烫伤密封面和胶圈。

4.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

熔炼装置(4)包括感应器、侧板和支架；感应器、侧板和支架采用不锈钢和铜构件制做，支架上设有滑轨、润滑机构及水冷机构，感应器的回水口设有温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

熔炼室真空抽气系统(10)包括通过真空管道连接在一起的一台油增扩泵、两台罗茨泵以及一台滑阀泵，在真空管道上设有6个高真空气动蝶阀；真空管道为304不锈钢材质，设有放气阀、除尘网、真空测量传感器；

铸模室真空抽气系统(11)包括通过真空管道连接在一起的2台罗茨泵和3台滑阀泵；在真空管道上设有7个高真空气动蝶阀。

6.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

水冷系统(17)由冷却水控制箱、管路及应急水转换阀组成；

所述控制箱上装有分水器、电接点水温表、电接点压力表、阀门、配水管；管路上设有水压、水流量计及超温保护装置。

7.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

熔炼电源装置(9)采用IGBT晶体管模块中频电源。

8.根据权利要求1所述的一种多功能高梯度真空感应定向凝固单晶铸造炉，其特征在于：

所述熔炼室(2)内底板上设有双区加热器(13)和水冷结晶器(14)；

水冷结晶器(14)是水冷的紫铜结构；

双区加热器(13)由两个感应线圈、保温层和石墨感受器组成；因上下线圈的匝数不同而形成不同温度区，双区加热器(13)的内径是φ450mm；

水冷结晶器(14)支承面与模壳直接接触；

在双区加热器(13)与水冷结晶器(14)之间安装有辐射挡板；该挡板采用复合式辐射挡板；

辐射挡板下部设有冷却水套以加快刚凝固金属的冷却；

双区加热器(13)高低总温区高度约为730mm。