專利名稱：生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及新金屬材料領(lǐng)域，具體是涉及一種生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置。
背景技術(shù)：
金屬銦用于平板顯示鍍膜、信息材料、高溫超導(dǎo)材料、集成電路的特殊焊料、高性能合金以及國防、醫(yī)藥、高純試劑等眾多高科技領(lǐng)域，產(chǎn)品附加值高，比如IXD電視、太陽能電池、航空軸承和發(fā)動機軸承、高科技武器等產(chǎn)品都離不開銦。高純銦制成的銦系化合物是良好的半導(dǎo)體材料。銦合金可用作紅外線檢波器的材料。銦系化合物可制作微波振蕩器。飛機和汽車發(fā)動機高級軸承鍍銦能提高耐磨性和耐蝕性，大大延長使用壽命。艦船用探照燈反光鏡鍍一層銦，不怕海水腐蝕，也不變暗。銦合金在原子能工業(yè)中用途吸收中子材料；可用來測量中子流及其能量。銦合金，也可用作真空密封，能使玻璃與玻璃或玻璃與金屬相粘接。銦合金同時也常用來制作假牙和裝飾品。銦也是電光源的材料。銦還是易熔合金及特殊焊料的組元等。因此鋁銦合金，是一種可以在很多領(lǐng)域中獲得應(yīng)用的新型材料。現(xiàn)有技術(shù)中，如果在國內(nèi)生產(chǎn)下游產(chǎn)品就必須先生產(chǎn)出鋁銦合金原材料，而目前國內(nèi)沒有任何廠家有能力生產(chǎn)新型鋁銦(AlInCe)合金。制作鋁銦合金的難度較大，具體原因如下鋁的密度僅為2. 7 8/(^3，而銦的密度為7.31 g/cm3。鋁的熔點為660°C而銦的熔點為156°C。簡單地熔煉鋁銦合金，使之的成分達到均勻良好的效果是非常困難的。其次，金屬鋁和金屬銦并不存在固溶體。由于鋁銦合金不存在固溶體，所以銦是以彌散的形式分布在金屬鋁的晶界邊緣的。用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出簡單的鋁銦合金，成分偏差大且偏析嚴重；要通過簡單壓力加工成型，有很大難度，容易產(chǎn)生開裂，起皮等質(zhì)量問題，影響生產(chǎn)效率。本實用新型克服上述技術(shù)難點，提供一種生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄設(shè)備，其生產(chǎn)出的合金絲可應(yīng)用于高速軸承涂層，液晶板涂層，太陽能電池，核動力調(diào)節(jié)劑，光電池，晶體管，解決了合金的成分控制及均勻性等問題，壓力加工成型，提高了生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置，包括爐蓋、爐體、中頻線圈、 坩堝、中間包、結(jié)晶器、可開閉式密封門和牽引裝置；其中，所述爐蓋設(shè)置在爐體上方，所述中頻線圈設(shè)置在所述爐體內(nèi)側(cè)壁上，所述坩堝設(shè)置在所述中頻線圈內(nèi)，所述中間包設(shè)置在所述中頻線圈及所述坩堝的下方，所述中間包設(shè)置有通孔，所述結(jié)晶器與所述中間包的通孔相連通，所述可開閉式密封門設(shè)置在爐體底部外側(cè)，所述牽引裝置通過所述可開閉式密封門的開閉安裝到所述結(jié)晶器的下端，所述牽引裝置設(shè)置在所述可開閉式密封門的下方。本發(fā)明的半連續(xù)澆鑄裝置中，所述爐體側(cè)壁上可設(shè)置有通風口。本發(fā)明的半連續(xù)澆鑄裝置中，所述結(jié)晶器中設(shè)置有內(nèi)腔和水冷套，所述內(nèi)腔的上端與所述中間包的通孔相連通，所述內(nèi)腔的下端通過所述可開閉式密封門與所述牽引裝置相安裝；所述水冷套設(shè)置在所述內(nèi)腔的外周，所述水冷套上設(shè)置有進水口和出水口。本發(fā)明的半連續(xù)澆鑄裝置中，所述牽引裝置包括動力源、傳動設(shè)備和引頭；其中， 所述動力源與傳動設(shè)備連接，所述引頭設(shè)置在傳動設(shè)備上。本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置，其特征在于，包括爐蓋、爐體、中頻線圈、坩堝、中間包、結(jié)晶器、可開閉式密封門和牽引裝置。其中，牽引裝置包括動力源、傳動設(shè)備和引頭。本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置的工作原理如下將原料加入坩堝中，對爐體抽真空并通過中頻線圈送電進行熔化。熔化完畢后，準備澆鑄前，向爐體內(nèi)加入保護氣體，打開可開閉式密封門，通過引頭安裝牽引裝置，引頭裝入結(jié)晶器中。開始澆鑄后，將坩堝內(nèi)的金屬液倒入中間包中，金屬液進入結(jié)晶器的內(nèi)腔中時打開冷卻水，使結(jié)晶器的水冷套內(nèi)充滿流動的冷卻水，使結(jié)晶器內(nèi)腔中的金屬液快速冷卻結(jié)晶。同時，將牽引裝置以一定速度向下拉，其中的動力源開動，通過傳動設(shè)備拉動引頭。引頭將鑄錠從結(jié)晶器中拉出，成型。成品進行后續(xù)加工。操作人員關(guān)閉可開閉式密封門，并向坩堝中加入原料，重新開始工作。本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置能夠方便地取出成品，并且不影響中頻爐內(nèi)的后續(xù)工作， 可以達成連續(xù)作業(yè)的良好效果，極大提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置使用了真空中頻電爐，實現(xiàn)了真空熔煉一非真空半連續(xù)澆鑄的技術(shù)。本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置中所采用的半連續(xù)澆鑄系統(tǒng)，主要由中間包、結(jié)晶器、牽引裝置，三部分組成。澆鑄時直接將熔煉完成的原料倒入中間包中，始終保持中間包的液面達到一定的平衡，由牽引裝置進行拉鑄，拉鑄成錠再進行后續(xù)的進一步加工。

附圖1本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置的示意圖。附圖2本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置的結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3本發(fā)明半連續(xù)澆鑄裝置中牽引裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不以此來限制本實用新型的保護范圍。實施例1一種合成鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置，如圖1所示，包括爐蓋10、爐體1、中頻線圈 21、坩堝22、中間包3、結(jié)晶器4、可開閉式密封門5和牽引裝置6。其中，爐蓋10設(shè)置在爐體1上方，中頻線圈21設(shè)置在爐體1內(nèi)側(cè)壁上，坩堝22設(shè)置在中頻線圈21內(nèi)，中間包3設(shè)置在中頻線圈21和坩堝22的下方，結(jié)晶器4設(shè)置在中間包3的底部，中間包3和結(jié)晶器4互相連通，結(jié)晶器4通過可開閉式密封門5與牽引裝置6 相安裝，可開閉式密封門5設(shè)置在爐體1底部外側(cè)，牽引裝置6設(shè)置在可開閉式密封門5的下方。[0022]其中，中間包3設(shè)置有孔31。爐體1側(cè)壁上設(shè)置有通風口 11，用來將爐體1抽成
真空狀態(tài)。參考圖2，結(jié)晶器4中設(shè)置有內(nèi)腔41和水冷套42，內(nèi)腔41的上端與中間包3的孔 31相連通，內(nèi)腔41的下端通過可開閉式密封門5與牽引裝置6相安裝；水冷套42設(shè)置在內(nèi)腔41的外周，水冷套上設(shè)置有進水口 43和出水口 44，圖2中，進水口 43設(shè)置在內(nèi)腔41 的上部，出水口 44設(shè)置在內(nèi)腔41的下部，進水口 43和出水口 44分別設(shè)置在內(nèi)腔41的相對側(cè)。參考圖3，牽引裝置6包括動力源7、傳動設(shè)備8和引頭9 ；其中，動力源7與傳動設(shè)備8連接，引頭9設(shè)置在傳動設(shè)備8上。引頭9上的上端在可開閉式密封門5打開時，伸入結(jié)晶器4的內(nèi)腔41中，從而將牽引裝置6安裝到爐體1的底部。在實際生產(chǎn)過程中，將原料加入坩堝22中，通過通風口 11對爐體1抽真空并通過中頻線圈21送電進行熔化。全部熔化完畢以后，準備澆鑄。澆鑄前先打開可開閉式密封門5，破壞爐體1內(nèi)的真空狀態(tài)，牽引裝置6上的引頭 9伸入結(jié)晶器4的內(nèi)腔41中，將牽引裝置6安裝到爐體1的底部。準備完畢后開始澆鑄， 直接將坩堝22中的金屬液倒入中間包3中，金屬液開始進入結(jié)晶器4的內(nèi)腔41中，打開冷卻水，讓結(jié)晶器4的水冷套42內(nèi)充滿冷卻水，并且水從進水口 43進入水冷套42，在從出水口 44流出，水不斷流動，把熱量不斷帶走，以達到快速冷卻金屬液使之結(jié)晶的目的。同時， 下部的牽引裝置6開始運動，直接連鑄成型。成型完成后，可在爐體1外直接取出鑄錠。將取出的鑄錠直接放在熱處理爐中進行溫度彡550°C、保溫時間彡1小時的熱處理。熱處理完畢以后，再通過軋機對鑄錠進行軋制，將鑄錠軋成細條以后再在拉絲機上拉制成型，拉制時應(yīng)嚴格控制加工的變形總量。將鑄錠拉制成要求尺寸以后，對其表面進行修整、清洗干凈以后，包裝鋁銦合金成品、出廠。對采用本實用新型半連續(xù)澆鑄裝置制備得到新型鋁銦合金進行成分分析，其中鋁含量為92-95%，銦含量為2-5%，稀土鈰含量很低在0. 01%以下。對采用本實用新型半連續(xù)澆鑄裝置合成的鋁銦合金進行金相組織檢測，檢測得到黑色點狀組織為銦在鋁之中彌散分布的情況，其余組織為鋁的金相組織。綜上所述，采用本實用新型半連續(xù)澆鑄裝置所生產(chǎn)出的鋁銦合金，成分均勻穩(wěn)定、 使用性能良好，生產(chǎn)工藝合理，生產(chǎn)效率高。
權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置，其特征在于，包括爐蓋、爐體、中頻線圈、坩堝、中間包、結(jié)晶器、可開閉式密封門和牽引裝置；其中，所述爐蓋設(shè)置在爐體上方，所述中頻線圈設(shè)置在所述爐體內(nèi)側(cè)壁上，所述坩堝設(shè)置在所述中頻線圈內(nèi)，所述中間包設(shè)置在所述中頻線圈及所述坩堝的下方，所述中間包設(shè)置有通孔，所述結(jié)晶器與所述中間包的通孔相連通，所述可開閉式密封門設(shè)置在爐體底部外側(cè)，所述牽引裝置通過所述可開閉式密封門的開閉安裝到所述結(jié)晶器的下端，所述牽引裝置設(shè)置在所述可開閉式密封門的下方。
2.如權(quán)利要求1所述的半連續(xù)澆鑄裝置，其特征在于，所述爐體側(cè)壁上設(shè)置有通風口。
3.如權(quán)利要求1所述的半連續(xù)澆鑄裝置，其特征在于，所述結(jié)晶器中設(shè)置有內(nèi)腔和水冷套，所述內(nèi)腔的上端與所述中間包的通孔相連通，所述內(nèi)腔的下端通過所述可開閉式密封門與所述牽引裝置相安裝；所述水冷套設(shè)置在所述內(nèi)腔的外周，所述水冷套上設(shè)置有進水口和出水口。
4.如權(quán)利要求1所述的半連續(xù)澆鑄裝置，其特征在于，所述牽引裝置包括動力源、傳動設(shè)備和引頭；其中，所述動力源與傳動設(shè)備連接，所述引頭設(shè)置在傳動設(shè)備上。
專利摘要本實用新型提供了一種生產(chǎn)鋁銦合金的半連續(xù)澆鑄裝置，包括爐蓋、爐體、中頻線圈、坩堝、中間包、結(jié)晶器、可開閉式密封門和牽引裝置；其中，所述爐蓋設(shè)置在爐體上方，所述中頻線圈設(shè)置在所述爐體內(nèi)側(cè)壁上，所述坩堝設(shè)置在所述中頻線圈內(nèi)，所述中間包設(shè)置在所述中頻線圈及所述坩堝的下方，所述中間包設(shè)置有通孔，所述結(jié)晶器與所述中間包的通孔相連通，所述可開閉式密封門設(shè)置在爐體底部外側(cè)，所述牽引裝置通過所述可開閉式密封門的開閉安裝到所述結(jié)晶器的下端，所述牽引裝置設(shè)置在所述可開閉式密封門的下方。采用本實用新型的半連續(xù)澆鑄裝置實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，極大地提高了生產(chǎn)效率，所合成的鋁銦合金不僅成分均勻穩(wěn)定、而且使用性能良好。
文檔編號C22C1/02GK201940560SQ20112005810
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者李裕江 申請人:上海宇擎稀貴金屬材料有限公司