[实用新型]一种钛合金熔炼装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及降低能耗的熔炼装置，特别是涉及一种钛合金熔炼装置。

背景技术

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

钛和钛合金以其比重小，塑性好，比强度和热强性高，低温性能好，抗腐蚀性优良，以及同人体组织有良好的亲合性等优越的性能，成为最重要的工程材料之一。近几十年以来，随着技术的发展，钛和钛合金的作用越来越加重要，在航天、航空、航海等部门它们是产业发展的基础材料、关键材料，在化工、石化、医疗、机械等行业它们也有重要作用。全世界海绵钛的产量在1947年时仅2吨，到2007年时激增到16.64万吨。现在，钛和钛合金已大量用于制作导弹、火箭、飞船等航天器的壳体，飞机的壳体、机翼和发动机叶片，轮船、军舰、潜艇的壳体，海水淡化装置、化工反应器、管道、容器，人造牙齿、骨骼、关节、夹板，以及仪表、精密机械、高尔夫球头、眼镜框、钟表、首饰和装饰品。此外，钛还用于制作超导材料、贮氢材料、吸气材料、压电材料和形状记忆合金等重要的功能材料。

但是，钛在高温下能与氧、氮、碳等许多元素发生激烈的反应，这为钛和钛合金的熔炼带来严重困难——几乎没有一种常规的坩埚可以被使用。因此，熔炼钛和钛合金的各种手段——熔炼海绵钛的真空自耗电弧炉、铸造钛铸件的真空凝壳炉，熔炼钛合金的等离子冷床炉，等等，它们都要使用水冷铜坩埚。目前，这些技术虽然已经相当成熟，但是它们仍然有一些缺点，例如工艺复杂，设备昂贵，生产成本高，等等。以非自耗电弧炉为例，它需要先将海绵钛和合金料混合并压制成棒，并把它们焊接成长棒，再把长棒安装到设备上作为电极，然后通过电极与铜坩埚中的溶池表面放电形成电弧，使电极的尖端形成液滴进入溶池，溶池下部的钛液在坩埚的冷却作用下凝固，直至电极全部熔入溶池形成钛锭。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钛合金熔炼装置，提高熔炼效率及产品性能，降低能耗。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种钛合金熔炼装置，包括熔炼炉、钛液输送管道、合金熔炼炉、合金液输送管道及成品锻压机；熔炼炉包括坩埚及设置于坩埚外侧的水冷循环系统，坩埚的顶部设置一投料口，坩埚的底部设置一出料口，出料口与钛液输送管道的输入端连接，钛液输送管道的输出端与合金熔炼炉的顶部投料口连接，输出端与合金熔炼炉的底部出料口与合金液输送管道的输入端连接，合金液输送管道的输出端连接成品锻压机的输入端。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述水冷循环系统包括设置于坩埚外侧的水冷管，水冷管均匀焊接于坩埚的外侧，水冷管的进口设置于坩埚的底部一侧，水冷管的出口设置于坩埚的顶部一侧。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述坩埚的顶部设置一热电偶。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述合金熔炼炉的底部固定设置一搅拌机构，搅拌机构包括搅拌棒及固定于搅拌棒上的螺旋搅拌桨。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述合金熔炼炉的炉壁设置为带有容置腔的炉壁，所述容置腔内设置保温层。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述保温层由保温隔热材料制成。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述钛液输送管道上设置电泵一。

作为本实用新型的较佳实施例，本实用新型所述合金液输送管道上设置电泵二。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：设置熔炼炉、合金熔炼炉及成品锻压机，能够较好的对钛合金进行熔炼，且熔炼炉上设置坩埚，坩埚外侧设置水冷循环系统，能够降低坩埚外壁的温度，降低安全隐患，在坩埚顶部设置热电偶，能够及时掌握坩埚温度情况，从而调整坩埚的加热温度，降低能耗，提高产品的安全性能；合金熔炼炉内设置搅拌机构，能够充分混合，加速熔炼，提高产品质量。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的熔炼炉结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本实用新型的技术特征及优点进行更深入的诠释。