一种金属镧熔铸用中频感应炉的炉底吹氩熔炼装置的制作方法

本发明涉及熔炼装置，具体涉及一种金属镧熔铸用中频感应炉的炉底吹氩熔炼装置。

背景技术：

1、金属镧作为一种活性极强的稀土金属，其熔铸过程对熔炼环境的纯度、稳定性要求极高，由于中频感应炉具有体积小、效率高、耗电少、炉温易控制等优势，已广泛应用于金属镧的熔铸生产中，中频感应炉是指使用电流频率在150-8000hz范围电源供电的感应电炉，中频感应炉利用中频电源建立中频磁场，使铁磁材料内部产生感应涡流并发热，达到加热材料的目的，中频加热炉采用200-2500hz中频电源进行感应加热，熔炼保温。

2、在金属镧熔铸过程中需要进行炉底吹氩作业，吹氩作为一门专业的技术在冶金铸造行业已广泛应用，它去除熔体中非金属夹杂物和有害气体具有良好的效果,对均匀熔体化学成分和温度也有一定作用，而且惰性气体在钢水中无残留，有助于实现熔体净化，还能辅助均匀熔体的化学成分和温度，提升金属镧产品的质量，是一种绿色的最理想的净化手段。

3、其中，透气砖作为氩气进入炉内的关键载体，能否稳定的为整个吹氩过程提供稳定压力的氩气，确保吹氩过程持续、稳定则受到透气砖装配密封性的影响，但是在金属镧这一高活性金属的熔铸场景中，由于透气砖的装配结构设计较简单，多采用简单嵌装方式，缺少专属的定位密封结构，因此很容易导致透气砖与炉衬安装槽的贴合度较差，熔炼过程中易出现熔体沿装配间隙渗漏或堵塞的情况，不仅会形成吹氩死角导致吹氩布气不均，导致难以对金属镧熔体全域进行均匀的吹氩净化，影响夹杂物去除效果，还有可能污染氩气气路，进而影响熔炼过程的安全性。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属镧熔铸用中频感应炉的炉底吹氩熔炼装置，以解决背景技术中提出的现有技术中在金属镧熔炼时，其透气砖装配易渗漏、吹氩布气不均的问题，导致熔体吹氩时的稳定性受到影响，进而影响熔炼效果的技术问题。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、一种金属镧熔铸用中频感应炉的炉底吹氩熔炼装置，包括炉体，所述炉体上设置有炉盖，所述炉体内部设置有感应线圈，所述炉体转动设置在支架上，所述炉体内部设置有炉衬，所述炉衬底部开设有安装槽，还包括：

6、透气砖，所述安装槽中设置有透气砖；

7、环形槽，所述安装槽的侧壁上开设有环形槽，所述透气砖的外周壁上设置有环形凸台，所述环形凸台与所述环形槽凹凸配合密封；

8、底部吹氩组件，所述底部吹氩组件设置在所述炉体底部，所述底部吹氩组件的出气端与所述透气砖抵接，用于向炉体内吹入氩气，所述底部吹氩组件内部设置有均流控制机构，用于控制氩气的供应量；

9、氩气供应组件，所述氩气供应组件设置在所述支架上，用于以指定压力对所述底部吹氩组件供应氩气。

10、为了在熔炼过程中由炉底对熔体进行吹氩，所述底部吹氩组件包括：

11、气体扩散筒，所述炉体底部固定设置有所述气体扩散筒，所述气体扩散筒内部设置为进气区和排气区，所述进气区位于所述排气区下部，所述气体扩散筒的出气端均间隔设置有若干个气孔，所述气体扩散筒的出气端与所述透气砖底部抵接；

12、供气机构，所述供气机构设置在所述炉体底部，用于为多个所述气体扩散筒供应氩气。

13、为了在需要吹氩的过程中稳定地供应氩气，所述供气机构包括：

14、供气管，所述供气管的输出端与所述气体扩散筒的进气区连通，且所述供气管输出端的轴线与所述气体扩散筒的轴线偏心布置，所述供气管输出的氩气沿所述气体扩散筒的内壁切向进入，所述供气管的输入端密封转动设置有旋转接头；

15、所述旋转接头固定设置在所述支架上。

16、为了控制氩气的流量，还包括可调式节流阀，所述可调式节流阀与所述旋转接头连通，所述可调式节流阀的另一端连通有固定接头，所述固定接头固定设置在所述支架上。

17、为了控制氩气的供应量并均匀供气，所述均流控制机构包括：

18、安装套筒，所述安装套筒同轴固定设置在所述气体扩散筒内部，所述安装套筒位于所述气体扩散筒的进气区；

19、均流风扇，所述均流风扇转动套装在所述安装套筒上。

20、进一步的，还包括均流盘，所述均流盘固定设置在所述气体扩散筒的排气区内部，所述均流盘底部设置有定位环，所述定位环将所述均流盘分隔成中心均流区和边缘均流区；

21、第一均流孔和第二均流孔，所述均流盘的中心均流区间隔开设有若干个所述第一均流孔，所述均流盘的边缘均流区间隔开设有若干个所述第二均流孔；

22、封闭构件，所述封闭构件设置在所述气体扩散筒上，用于控制所述第一均流孔的通断。

23、再进一步的，所述封闭构件包括：

24、立柱，所述立柱滑动设置在所述安装套筒内部，所述立柱上端固定设置有封堵架，所述封堵架与所述定位环密封抵接；

25、封堵块，所述封堵架上间隔设置有若干个所述封堵块，若干个所述封堵块分别与若干个所述第一均流孔一一对应并适配；

26、液压缸，所述液压缸固定设置在所述气体扩散筒底部，所述液压缸的输出端与所述立柱固定连接。

27、为了将氩气输送至气体扩散筒内，并依次经过气孔和透气砖进入熔体内，所述氩气供应组件包括输气管，所述固定接头的输入端通过控制阀连通有所述输气管，所述输气管与氩气气源连通。

28、进一步的，所述炉盖上设置有单向排气阀，在氩气吹入熔炼区后通过所述单向排气阀排出，所述熔炼区内部维持正压状态。

29、再进一步的，还包括：

30、驱转机架，所述驱转机架设置在所述支架上；

31、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和所述蜗杆均转动设置在所述驱转机架内部，所述蜗轮与所述炉体固定连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合；

32、驱转电机，所述驱转电机固定设置在所述驱转机架上，所述驱转电机的输出端与所述蜗杆固定连接。

33、（三）有益效果

34、与现有技术相比，本发明提供了一种金属镧熔铸用中频感应炉的炉底吹氩熔炼装置，具备以下有益效果：

35、1、本发明中，透气砖配合透气砖环形凸台与炉衬安装槽环形槽的凹凸定位密封结构，在装配时可实现透气砖与炉衬的径向定位和周向密封，相较于传统简单嵌装结构，提高了装配密封性，有效降低熔体沿装配间隙渗漏的风险，并且便于后期维护更换。

36、2、本发明中，气体扩散筒上设置有均匀分布的气孔，使氩气经气体扩散筒缓冲均流后再穿过透气砖进入熔体，相较于常规气孔杂乱分布的扩散结构，能够实现氩气稳定、均匀地输出，避免因出气不均形成吹氩死角，进而实现金属镧熔体全域均匀吹氩净化，更高效地去除熔体中的非金属夹杂物与有害气体，提升熔体成分与温度的均匀性。

37、3、本发明中，依托现有的氩气供应结构，在将金属镧熔体倒出后通过提高氩气压力实现同向吹扫，在吹扫过程中不需要拆卸炉体与透气砖即可利用高压氩气流疏通透气砖微孔内的残留杂质，在吹扫过程中采用的高压气体仍采用氩气作为介质，因此不会引入污染，还可以有效保持透气砖通气顺畅，延长透气砖使用寿命，减少停机维护时间，提升整体生产效率。