一种感应炉出料口可调节液态金属供给的装置的制作方法

本发明是一种感应炉出料口可调节液态金属供给的装置，属于冶金领域，具体涉及用于在保护气氛中熔炼金属的感应炉的出料口可调节液态金属供给的装置。

背景技术：

1、感应炉利用电磁感应原理使金属炉料产生涡流发热，具有升温速度快、热效率高、熔体搅拌均匀、冶金反应可控性强等优点，广泛应用于特种钢、高温合金、铝钛活性合金、稀土合金及高纯金属材料的冶炼制备过程。对于高活性金属及精密合金材料，其在高温熔融状态下极易与空气中的氧气、水汽发生氧化、吸气反应，形成氧化物、气孔、夹杂等缺陷，严重降低合金纯净度、力学性能及耐腐蚀性能，因此必须在密闭、低氧、惰性保护气氛环境下完成熔炼。

2、a.b.阿夫多宁、b.e.谢缅科夫、a.a.杰里亚宾、k.b.卡扎克所发明的用于金属浇铸的滑动闸门(专利号su 1360895 a1，公示于1987年12月23日)，该闸门能够每次在与金属接触的活动板表面的全新区域封闭出钢口，这有助于在耐火板的单侧磨损中实现温度的均匀分布。在坩埚座中安装了副座和座砖，其内通过溶液填充安装在固定架和固定耐火板上的浇包。固定耐火板和活动耐火板相互研磨并成对安装。活动架上安装了活动耐火板以及带有三个不同直径齿圈的棘轮，棘轮中设有排液杯。活动耐火板上沿三个同心圆标注了与排出口相配合以阻断液态金属流的区域。新区域移动至工作位置是通过棘轮机构和双杆拉杆实现的。

3、该类似装置的缺点是活动板中心孔区域的耐火板会产生磨损。此外，当活动板非轴对称布置时，在切换通道关闭的工作区域时，由于温度梯度增大，还可能导致板体开裂。

4、o.a.安德鲁沙克、韦尔特布内、a.a.多罗戈伊、b.h.克伦杰列夫、库拉克的《用于在保护气氛中熔炼金属的感应炉》专利号su 1705684，发表于1992年1月15日。该装置属于感应炉，用于控制和管理金属从炉内的流出，它包括坩埚，坩埚上有一个带易熔塞的出液口，易熔塞为杆状，其轮廓与出液口相匹配，坩埚周围设有熔炼感应器，炉腔内设有带辅助感应器的附加加热器。该附加加热器通过隔热层与坩埚的底部隔开，其形状为圆盘，带有与易熔塞接触的出液通道，辅助感应器与熔炼感应器串联连接。带上部和下部端头的易熔塞通过平面固定。易熔塞的下端通过与位于加热区外的附加加热器接触而被冷却。在必要时刻，辅助感应器启动，与熔炼感应器协同工作。此时，额外的热量被传递到易熔塞的下端，易熔塞熔化，熔液从坩埚中流出。

5、该方案仍存在如下缺陷：

6、需要在熔炉的出料通道中安装一个阻塞杆，而且在安装阻塞杆时，通道容易受到机械损坏。每次出钢时，出钢口都会受到侵蚀，因此出钢口的直径会不断增大，这导致杆与出钢口之间形成寄生间隙。这种情况可能会导致金属意外流出。

7、为解决现有技术存在的问题，特完成本发明的设计。

技术实现思路

1、本发明的目的是控制金属流出速率并简化炉体结构，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

2、一种感应炉出料口可调节液态金属供给的装置，由坩埚1(包含排液口2)、围绕坩埚1的熔炼感应器3以及位于炉内工作空间内、围绕排液口5的辅助感应器4构成，该辅助感应器与熔炼感应器和截止喷嘴6依次连接(图1)。

3、在金属浇铸结束前，炉内留有残余液态金属(即“余液”)时，使用截止喷嘴随后向排液口区域供给冷却气体；以及在金属浇铸开始前启动辅助感应器，向内通道中的结晶金属供热使其熔化，从而允许液态金属通过小直径排液口流出。

4、所述喷嘴为铜管，外径8mm，内径4mm；冷却气体流量为20l/min。冷却气体通过喷嘴在室温下输送至陶瓷嵌件的边缘，并逐渐降低其温度，直至形成局部结晶中心，随后使出口通道中的液态金属凝固。在下一次熔炼前，建议在感应炉中保留少量液态金属，然后再装入轻质废料，以提高熔化速度。通常，这部分液态金属的量为下一批次总质量的15-20％。

5、综上所述，本发明具有以下优点：

6、使用截止喷嘴，随后向排料口区域通入冷却气体，使流出的金属结晶；熔炼感应器和附加感应器开始工作，向内部通道中已结晶的金属传递热量，使其熔化，这能够实现通过小直径排料口排出液态金属，目的是控制其流出速度并简化设备结构。

1.一种感应炉出料口可调节液态金属供给的装置，其特征在于：包括坩埚(包含排液口)、围绕坩埚的熔炼感应器以及位于炉内工作空间内、围绕排液口的辅助感应器。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括一个截止喷嘴，用于向排液口区域供给冷却气体，以使流出的金属结晶。

3.使用根据权利要求2所述的截止喷嘴，在向排液口区域供给冷却气体以使流出的金属结晶之后，在排出前通过辅助感应器向内通道中的结晶金属传递热量，使其熔化，从而允许液态金属通过小直径排液口流出。