铝热真空熔炼一体化设备的制作方法

本技术属于熔炼生产，具体涉及一种铝热真空熔炼一体化设备。

背景技术：

1、在生产中间合金过程中，一般情况下是在正常大气压下通过铝热反应进行生产，然而在反应过程中空气中的杂质气体会融入中间合金中，导致中间合金的化学成分例如氧元素和氮元素升高。使用含有高含量氧元素和氮元素的中间合金熔炼铸锭，使得最后成品性能不够优异，尤其是针对军工要求中钛合金成品氧元素含量要在0.02wt以下，氮元素含量在0.01wt以下，在室温熔炼的传统技术很难达到军工的要求。对于上述问题，因此需要采用在真空环境下熔炼克服合金中杂质增多的问题，但是，在真空状态下进行铝热熔炼会产生大量的热，生成大量的烟，从而导致生产装置内气压迅速上升，容易引发爆炸隐患。因此有必要提出改进。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题：提供一种真空气氛下进行铝热反应熔炼的一体化设备，保持一种亚真空的熔炼状态，进行铝热反应熔炼，降低氮氧气体元素对成品的影响，并避免在真空状态下熔炼的爆炸隐患。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：

3、铝热真空熔炼一体化设备，包括熔炼炉炉体，所述熔炼炉炉体内部设有铝热反应装置，所述熔炼炉炉体一侧连接有真空系统，所述熔炼炉炉体另一侧连接有布袋除尘机。

4、其中，所述布袋除尘机包括排气除尘装置和气压保险阀，所述熔炼炉炉体一侧壁上部设有排气口，所述排气口通过排气管与排气除尘装置连接，所述排气管靠近排气口的一端部上设有气压保险阀。

5、进一步地，所述排气除尘装置包括排气过滤箱体，所述排气过滤箱体内腔下部为滤室且上部为净气室，所述滤室内部均布设有多个滤袋，所述滤袋上部与滤室内壁固定连接，所述净气室和滤室之间设有喷气管，所述喷气管下部均布有与多个滤袋的上口一一正对的多个喷气口，所述喷气管一端伸出排气过滤箱体外部且连接有压缩空气气包，所述压缩空气气包上设有电磁阀，所述排气过滤箱体一侧下部设有进气口，所述进气口与滤室连通，所述进气口与排气管连接，所述排气过滤箱体另一侧上部设有出气口，所述出气口与净气室连通，所述出气口上连接抽风机。

6、进一步地，所述铝热反应装置包括炉台，所述炉台固定在熔炼炉炉体内部，所述炉台上部设有石墨坩埚，所述石墨坩埚内部用于放置炉料。

7、进一步地，所述真空系统包括罗茨泵ⅰ、罗茨泵ⅱ和螺杆机械泵，所述熔炼炉炉体另一侧壁上设有抽真空口，所述罗茨泵ⅰ通过抽吸管与抽真空口连接，所述抽吸管上设有真空测量表，所述罗茨泵ⅰ与罗茨泵ⅱ连接，所述罗茨泵ⅱ与螺杆机械泵连接。

8、本实用新型与现有技术相比的优点：

9、1、本方案通过在熔炼炉炉体另一侧连接排气系统，通过排气系统对炉内气压进行监测和排放，能够使炉内处于一种亚真空状态；首先通过真空系统抽真空至0.1个大气压，然后启动铝热熔炼炉进行熔炼，当熔炼炉内气压升高至2个大气压时，压强控制阀自动打开，对炉内气体进行排放，使炉内大气压下降，当达到1.1个大气压时，重新启动真空设施抽真空，炉内气压开始下降，到达一种亚真空状态，从而隔绝了氧、氮等气体杂质进入中间合金中，使生产的中间合金产品的氧含量可以控制在200ppm以内，氮元素含量在100ppm以内，本装置的改进不仅保证了产品质量达到要求，而且能够防止生产中熔炼炉内气压迅速上升而引发爆炸的安全隐患；

10、2、本方案中排气系统采用带有滤袋的排放结构，能够对从熔炼炉中排出的气体进行处理，使其达到排放要求，避免对环境的污染。

技术特征：

1.铝热真空熔炼一体化设备，包括熔炼炉炉体(1)，所述熔炼炉炉体(1)内部设有铝热反应装置(2)，其特征在于：所述熔炼炉炉体(1)一侧连接有真空系统(3)，所述熔炼炉炉体(1)另一侧连接有布袋除尘机(4)。

2.根据权利要求1所述的铝热真空熔炼一体化设备，其特征在于：所述布袋除尘机(4)包括排气除尘装置(4-1)和气压保险阀(4-2)，所述熔炼炉炉体(1)一侧壁上部设有排气口，所述排气口通过排气管(4-3)与排气除尘装置(4-1)连接，所述排气管(4-3)靠近排气口的一端部上设有气压保险阀(4-2)。

3.根据权利要求2所述的铝热真空熔炼一体化设备，其特征在于：所述排气除尘装置(4-1)包括排气过滤箱体(4-1-1)，所述排气过滤箱体(4-1-1)内腔下部为滤室(4-1-2)且上部为净气室(4-1-3)，所述滤室(4-1-2)内部均布设有多个滤袋(4-1-4)，所述滤袋(4-1-4)上部与滤室(4-1-2)内壁固定连接，所述净气室(4-1-3)和滤室(4-1-2)之间设有喷气管(4-1-5)，所述喷气管(4-1-5)下部均布有与多个滤袋(4-1-4)的上口一一正对的多个喷气口(4-1-6)，所述喷气管(4-1-5)一端伸出排气过滤箱体(4-1-1)外部且连接有压缩空气气包(4-1-7)，所述压缩空气气包(4-1-7)上设有电磁阀(4-1-8)，所述排气过滤箱体(4-1-1)一侧下部设有进气口(4-1-9)，所述进气口(4-1-9)与滤室(4-1-2)连通，所述进气口(4-1-9)与排气管(4-3)连接，所述排气过滤箱体(4-1-1)另一侧上部设有出气口(4-1-10)，所述出气口(4-1-10)与净气室(4-1-3)连通，所述出气口(4-1-10)上连接抽风机(4-1-11)。

4.根据权利要求1所述的铝热真空熔炼一体化设备，其特征在于：所述铝热反应装置(2)包括炉台(2-2)，所述炉台(2-2)固定在熔炼炉炉体(1)内部，所述炉台(2-2)上部设有石墨坩埚(2-1)，所述石墨坩埚(2-1)内部用于放置炉料(2-3)。

5.根据权利要求1所述的铝热真空熔炼一体化设备，其特征在于：所述真空系统(3)包括罗茨泵ⅰ(3-1)、罗茨泵ⅱ(3-2)和螺杆机械泵(3-3)，所述熔炼炉炉体(1)另一侧壁上设有抽真空口，所述罗茨泵ⅰ(3-1)通过抽吸管与抽真空口连接，所述抽吸管上设有真空测量表(3-4)，所述罗茨泵ⅰ(3-1)与罗茨泵ⅱ(3-2)连接，所述罗茨泵ⅱ(3-2)与螺杆机械泵(3-3)连接。

技术总结提供一种铝热真空熔炼一体化设备，属于熔炼生产技术领域。铝热真空熔炼一体化设备，包括熔炼炉炉体，熔炼炉炉体内部设有铝热反应装置，熔炼炉炉体一侧连接有真空系统，熔炼炉炉体另一侧连接有布袋除尘机。通过布袋除尘机对炉内气压进行除尘和排放，能够使炉内处于一种亚真空状态，不仅隔绝了氧、氮等气体杂质进入中间合金中，使生产的中间合金产品的氧含量可以控制在200PPM以内，氮元素含量在100PPM以内，保证产品质量，而且能够防止生产中熔炼炉内气压迅速上升而引发爆炸等安全隐患。技术研发人员：郑洋,张熙蕴受保护的技术使用者：宝鸡金隆钒钛金属材料有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/18