[发明专利]定向凝固冷却熔炉及使用这种熔炉的冷却方法

权利要求书

1.一种用于金属铸造部件的定向凝固冷却熔炉(20)，所述熔炉包括：

·具有竖直中心轴线(X)的圆柱形内部罩壳(26)；以及

·被布置在内部罩壳(26)中的模具支撑件(28)；

所述内部罩壳(26)包括：

·铸造区域(A)；以及

·冷却区域(B)，所述铸造区域(A)和所述冷却区域(B)彼此重叠；

当所述模具支撑件被布置在所述铸造区域(A)中时，所述铸造区域和冷却区域通过固定的隔热罩(31)以及通过由所述模具支撑件(28)承载的第二隔热罩(32)彼此热隔离；

所述铸造区域(A)至少包括第一加热装置，以及所述冷却区域(B)包括第二加热装置，所述第一和第二加热装置被构造成，使得所述铸造区域(A)的温度高于所述冷却区域(B)的温度；并且

所述冷却区域包括彼此重叠并且通过第三隔热罩(33)彼此热隔离的上部(B’)和下部(B”)，所述冷却区域(B)的上部(B’)包括所述第二加热装置。

2.根据权利要求1所述的熔炉(20)，其中，所述冷却区域(B)的上部(B’)可移除。

3.根据权利要求1所述的熔炉(20)，其中，所述第二加热装置包括感应感受器(62)。

4.根据权利要求1所述的熔炉(20)，其中，所述第二加热装置包括电阻。

5.根据权利要求1所述的熔炉(20)，其中，所述内部罩壳(26)具有大于或等于20厘米的直径。

6.根据权利要求1所述的熔炉(20)，其中，所述内部罩壳(26)具有大于或等于50厘米的直径。

7.根据权利要求1所述的熔炉(20)，其中，所述内部罩壳(26)具有大于或等于80厘米的直径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的熔炉(20)，其中，所述铸造区域(A)具有通过第四隔热罩(34)彼此热隔离的上部(A’)和下部(A”)，所述上部(A’)包括上加热装置(40)，并且所述下部(A”)包括下加热装置(50)。

9.一种使用根据权利要求1到8任一项所述的熔炉(20)对金属铸造部件进行定向凝固冷却的方法，所述方法包括以下步骤：

·将所述冷却区域(B)的上部(B’)紧固在所述熔炉(20)上；

·调节所述铸造区域(A)到铸造温度，并且将所述冷却区域(B)调节到冷却温度，所述冷却区域(B)的上部(B’)的温度高于或等于700℃；并且

·通过将所述熔炉(20)内侧的模具支撑件(28)从所述铸造区域(A)朝所述冷却区域(B)移动，逐渐地冷却所述金属铸造部件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述铸造区域(A)和液态金属之间的温差处于0℃到50℃的范围内，所述铸造区域(A)的温度低于所述液态金属的温度。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述冷却区域(B)的上部(B’)的温度大于或等于700℃。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述冷却区域(B)的上部(B’)的温度大于或等于800℃。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述冷却区域(B)的上部(B’)的温度大于或等于900℃。

14.根据权利要求9到13任一项所述的方法，其中，在金属铸造部件的冷却过程中，在所述金属铸造部件的给定点处的冷却速率小于-0.30℃/s，并且大于-0.10℃/s。

15.根据权利要求9到13任一项所述的方法，其中，在金属铸造部件的冷却过程中，在所述金属铸造部件的给定点处的冷却速率小于或等于-0.25℃/s，并且大于或等于-0.15℃/s。