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    • 专利摘要:
    於一感應熔爐與電感應熔解總成之一組件之間提供一乾斷電切斷連接件，其中以可移除方式安裝該熔爐以用於在一真空或以其他方式控制之環境室中熔解。在該總成組件之一經密封內部體積中進行至該感應熔爐之電源連接，該經密封內部體積可被加壓且係不同於該經控制環境室中之環境之一環境。該總成組件可係安裝於該經控制環境室中之一傾斜托架。
    公开号:TW201313072A
    申请号:TW101129405
    申请日:2012-08-14
    公开日:2013-03-16
    发明作者:Gerrard Holms；Mark Willmerton；John D Nelson
    申请人:Consarc Corp；
    IPC主号:H05B6-00
    专利说明:
    電感應熔解總成
    本發明係關於電感應熔解總成，且特定而言，係關於在一真空或其他經控制環境中操作之此等總成及至此等總成中所使用之一可移除感應熔爐之電力之快速連接或切斷連接。
    本申請案主張於2011年8月15日提出申請之美國臨時申請案第61/523,609號之權益，該申請案特此以全文引用方式併入入本文中。
    可在一真空中使用一電感應熔解總成以產生高純度合金金屬。該電感應熔解總成可包括一感應熔爐(有時稱作一耐火坩堝)，該感應熔爐安放於位於一工業真空室內之一傾斜托架中。該熔爐可繞以可旋轉方式支撐於一軸承上之一耳軸在該托架中傾斜，以便可將已溶解金屬產物自該熔爐傾倒至一模具或其他容納器皿中。
    該感應熔爐需要自該真空室移除以進行對該熔爐之替換或維修，或以一個熔爐交換另一個熔爐。某些習用真空感應熔解總成中感應熔爐之移除可係耗時的，此乃因一熱的操作熔爐必須保持在室中，以使冷卻水流過感應線圈達一延長之時間段以在自該熔爐人工地切斷連接電力及冷卻水源連接之前冷卻該熔爐。用於維修或交換熔爐之此習用程序導致由所需冷卻時間以及人工地切斷連接及重新連接一熔爐之通常所需之時間週期造成之生產率之一顯著損失。美國專利第5,125,004號(頒發給Roberts等人)係一種達成電力及冷卻連接之一快速交換之方法之一實例。
    本發明之一個目標係達成至熔爐總成之傾斜托架之一經加壓內部空間內之一真空感應熔爐或真空室內之其他總成組件之電力連接，以便可在不需要一熱的服務中感應熔解總成之實質性冷卻之情形下達成電力之連接或切斷連接。
    在一項態樣中，本發明係用於連接或切斷連接至安裝於一真空環境中或自一真空環境移除之一真空感應熔爐之電力之設備及方法，其中在安裝於真空或以其他方式控制之環境中之熔爐總成之一組件的一經加壓內部環境內進行該電連接。
    在另一態樣中，本發明係一種供在諸如一真空室之一經控制環境室中使用之電感應熔解總成。該電感應熔解總成包括一感應熔爐及用於在該經控制環境室內安放該感應熔爐之一托架。該感應熔爐具有來自圍繞該感應熔爐之一坩堝之一或多個感應線圈之熔爐感應線圈電力引線。該感應熔爐亦具有包含具有至該經控制環境室中之一經控制環境之一開口之一壓力板的一熔爐鏟總成。一熔爐鏟電力埠密封該壓力板中之該開口。正及負熔爐電鏟凸出穿過該熔爐鏟電力埠。該等熔爐感應線圈電力引線連接至在該壓力板之經控制環境側之該等正及負熔爐電鏟。可係一傾斜托架之該托架具有至少一個外部電力埠用於將一外部電力源連接至該熔爐之感應線圈。該托架亦具有安置於具有一熔爐電鏟開口之一內部托架體積內之一托架鏟總成。一托架鏟總成包含經由該外部電力埠連接至該外部電力源之正及負托架電鏟。該托架亦具有在具有交替之敞開及閉合位置之該內部托架體積內之一夾持總成。一鏟夾持總成包含正及負托架夾持電鏟以及用於在該等敞開及閉合位置之間移動該等正及負托架夾持電鏟之一致動器。該等正及負托架夾持電鏟安置於該等正及負托架電鏟之相對側以使得當抵靠該熔爐電鏟開口密封上該壓力板且該等正及負熔爐電鏟凸出至該內部托架體積中時，在於其中可實現該等托架電鏟之乾斷敞開及閉合之內部托架體積內形成一經密封托架環境。使該經密封托架環境與建立於該經控制環境室內之該經控制環境隔離，藉此當該托架鏟夾持總成處於閉合位置時，該正托架夾持電鏟及該負托架夾持電鏟分別閉合該經密封托架環境中(1)該正熔爐電鏟與該正托架電鏟及(2)該負熔爐電鏟與該負托架電鏟之間的一電路。該電感應熔解總成可具有帶有如上文所闡述之組件之一或多個內部托架體積。
    在另一態樣中，本發明係一種以可移除方式安裝於安置於一經控制環境室內之一經控制環境中之一托架中的一感應熔爐之操作方法。該感應熔爐具有自一或多個熔爐感應線圈供應至正及負熔爐電鏟之熔爐線圈電力導線，該等正及負熔爐電鏟安置於可密封地附接至該感應熔爐上之一壓力板之一熔爐鏟電力埠，其中該等正及負熔爐電鏟穿過該壓力板。在建立該經控制環境室內之該經控制環境之前，將該感應熔爐安放於該托架上以使得該壓力板在一內部托架體積中之一熔爐電鏟開口上方形成一密封，其中該等正及負熔爐電鏟穿透至該內部托架體積中之一經密封內部托架環境中。該內部托架體積含有一托架鏟總成及一鏟夾持總成。在將該感應熔爐安放於該托架上之後建立該經控制環境室內之該經控制環境以使該經密封內部托架環境與該經控制環境隔離。在該經密封內部托架環境內將與該鏟夾持總成相關聯之正及負托架夾持電鏟自一敞開位置移動至一閉合位置以閉合穿過該壓力板凸出至該經密封內部托架環境中之該正熔爐電鏟與相關聯於該托架鏟總成之該正托架電鏟之間的一電路。將該正托架電鏟連接至一外部電力源之正端子。將該等正及負托架夾持電鏟自該敞開位置移動至該閉合位置亦閉合穿過該壓力板凸出至該經密封內部托架環境中之該負熔爐電鏟與相關聯於該托架鏟總成之該負托架電鏟之間的一電路。將該負托架電鏟連接至該外部電力源之負端子，藉此將來自該外部電力源之該等正及負端子之電力提供至該感應熔爐之該一或多個感應線圈。為自該經控制環境室移除該感應熔爐，在該經密封內部托架環境內使該等正及負托架夾持電鏟移動至該敞開位置且可將該切斷電連接之感應熔爐自該經控制環境室移除。
    在說明書及隨附申請專利範圍中闡述本發明之上述及其他態樣。
    各圖結合說明書及申請專利範圍圖解說明實踐本發明之一或多種非限制性模式。本發明不限於圖式之所圖解說明佈局及內容。
    圖1(a)至圖4中展示利用本發明之乾斷電切斷連接件之一項實例之一電感應熔解總成的一項實例。
    圖1(a)及圖1(b)圖解說明用於安裝於一真空(或以其他方式控制之)環境中之一感應熔爐10及傾斜托架12，其形成本發明之一電感應熔解總成之一項實例。在圖1(a)中，將熔爐10配合至傾斜托架12(安放於其中)，如在一工業真空室中建立之真空環境中所使用。在圖1(b)中展示(舉例而言)在自真空室移除一熔爐(或將一熔爐安裝至真空室)期間，脫離托架之熔爐10。
    如下文進一步所闡述，與熔爐10相關聯之組件可包含單獨唯水連接46、熔爐感應線圈電力引線34及熔爐鏟總成35。所圖解說明之單獨唯水連接46及單獨電力引線34用於將一水供應器及若干線圈電力引線連接至熔爐用於一乾斷電切斷連接件之一配置及方法中，其中不用共同組件供應水及電力。
    如下文進一步所闡述，與傾斜托架12相關聯之組件可包含一或多個托架電力埠36及鏟夾持與托架鏟總成37(位於托架內部)。在一熔爐移除過程期間，解除夾持每一鏟夾持總成(敞開位置)且唯水連接被切斷連接。然後在不需要如本發明之發明背景中所提及之冷卻之情形下自傾斜托架對熔爐解除緊固且藉助諸如一高架起重機之合適提升設備垂直地移除(在圖1(b)中由箭頭圖解說明)。可顛倒此移除過程用於一安裝。
    圖2圖解說明與可連同一感應熔解總成(且特定而言連同在一真空或以其他方式控制之環境中操作之一感應熔解總成)一起使用之本發明乾斷電切斷連接件相關聯之組件之基本配置的一項實例。該乾斷電切斷連接件包括一熔爐鏟總成35(在外部附接至熔爐10)及一鏟夾持與托架鏟總成37(在內部安裝於托架12中)。在本發明之此實例中，存在位於熔爐之任一側上之單獨乾斷電切斷連接件。在本發明之其他實例中，可在熔爐之一側上提供一單個乾斷電切斷連接件。
    在本發明之此實例中，熔爐鏟總成35包括以下組件。壓力板42合適地附接至熔爐10(在此實例中經由偏移柱42a)。如在圖2及圖3中最佳所見，正熔爐電鏟16及負熔爐電鏟24安置於壓力板內且在壓力板下方凸出。舉例而言，熔爐電鏟藉由由一電絕緣材料形成之一熔爐鏟絕緣體板17而彼此合適地分離且饋送穿過藉由諸如一或多個O形環14之合適構件抵靠壓力板42之外(真空)側密封之一真空氣密、絕緣鏟電力埠13。在鏟電力埠(包含圖2中之體積「E」)外部的係真空環境90，在該真空環境90中熔爐電鏟連接至熔爐感應線圈之電力引線34。如圖1(a)及圖1(b)中所展示，電力引線34可係自熔爐電鏟延伸(連接)至熔爐之外部壁穿透部34a用於連接至圍繞熔爐之外部壁內側之熔爐坩堝之熔爐感應線圈的複數個電纜線。在本發明之某些實例中，壓力板42及鏟電力埠13可整體地形成為一單個組件。
    可藉由進入至托架外殼27之內部體積29中之一開口上方之壓力板42來維持一真空氣密密封以密封裝納鏟夾持與托架鏟總成37之托架之內部體積。舉例而言，該密封可藉由壓力板42之面向表面及托架外殼27之頂部27a之精確拋光(其中熔爐10安放於托架上)以建立如一特定應用所需之該等面向表面之間的一精密公差表面加工來建立。亦即，該精密公差表面加工達成一特定應用所需之該等面向表面之間的密封程度。另一選擇係，壓力板可藉由附接至熔爐或托架中之任一者且在將熔爐安放於托架上之後將壓力板夾持至托架外殼之頂部之一合適彈簧負載夾持設備而以彈簧負載方式緊固於進入至內部體積29中之開口上方。藉助任一方法亦可使用一或多個合適密封元件(諸如墊圈15)以達成一特定應用所需之密封位準。舉例而言，在將熔爐安放於托架中之後藉由扣件進一步將熔爐固定至托架亦可用以達成一特定應用所需之密封位準。
    托架12之經密封內部體積29維持在大於真空或以其他方式不同於將在其中利用感應熔爐之經控制環境之一標稱壓力下。通常此內部體積將係大氣壓力或接近大氣壓力之一空氣組合物。該內部體積被加壓，此乃因在將壓力板42安放於進入至托架之內部體積29中之開口上方之前當真空室(及托架之內部體積29)通向周圍空氣壓力時將熔爐10安裝於托架上；一旦如上文所闡述將壓力板安放於該開口上方且予以密封，則可密封真空室且在該室內建立一真空用於感應熔解總成之正常操作，而托架之內部體積維持一經加壓環境。另一選擇係，如下文進一步所闡述，若托架電力埠36位於真空室外部，則托架之經密封內部可通向毗鄰於在該室之壁外部之電力埠的大氣。
    位於傾斜托架之每一內部體積內側的係至少一個鏟夾持與托架鏟總成37。在本發明之此實例中，一托架鏟總成包括以下組件。舉例而言，正托架電鏟22及負托架電鏟26藉由由一電絕緣材料形成之托架鏟絕緣體板23而彼此合適地分離。
    如下文進一步所闡述，正托架電鏟22及負托架電鏟26可在傾斜托架12內經由托架電力埠36電連接至一外部電力源。可自一或多個電力源將供應電力提供至托架電力埠36。托架電力埠36可位於真空室內部或外部(如下文進一步所闡述)。
    在本發明之此實例中，每一鏟夾持總成包括以下組件：夾持導引支撐件18；經導引鏟夾持框架19；鏟夾持電絕緣體板20；以及正電鏟夾持件21及負電鏟夾持件25。支撐件18充當結構夾持導引件。經導引鏟夾持框架連接至一合適致動器(圖中未展示)以在熔爐操作(電力連接或閉合位置)期間將電鏟夾持件夾持於其各別熔爐及托架電鏟上從而為熔爐線圈供應電力且在熔爐移除(電力切斷連接或斷開位置)期間解除夾持電鏟夾持件。在圖2中，電鏟夾持件21及電鏟夾持件25被展示處於(經解除夾持)電力切斷連接位置，且將被致動以針對其各別熔爐及托架電鏟沿圖2中之箭頭方向且如圖3中之電力連接位置中所展示的那樣供應壓力。可藉由任何合適致動器設備為電鏟夾持件之致動提供動力以使鏟夾持件在一起(如閉合位置(圖3)中所展示)及將鏟夾持件分離(如敞開位置(圖2)中所展示)。可自真空室外側遠端地控制致動器設備以遠端地敞開及閉合電鏟夾持件。
    夾持導引支撐件、經導引鏟夾持框架、鏟夾持電絕緣體板以及電鏟夾持件21及25表示一種在托架之內部體積29內選擇地將熔爐及托架電鏟夾持在一起之方式且在該內部體積內執行相同功能之其他方式涵蓋於本發明之範疇內，只要其包含用於夾持於毗鄰熔爐及托架電鏟上以如上文所闡述當托架之內部體積被密封時閉合間隔開之熔爐與托架電鏟之間的一電路之一夾持電導體即可。
    電鏟夾持件21及25可用作間隔開之熔爐與托架電鏟之間的導電元件，或可藉助完成熔爐電鏟16及24之間隔開之下端與托架電鏟22及26之上端之間的電連接(如圖3中所展示)之導電插入件來組態。
    圖4圖解說明本發明中之感應熔爐傾斜組態之一項實例。可藉由可位於真空室外側之總共4個動力缸55使所安放之熔爐10及傾斜托架12傾斜。室內側與外側之間的轉變由圖4中可裝配於室之壁中之固定旋轉真空密封件96來表示。該等汽缸藉由以一垂直相對關係附接至曲柄臂98(其圍繞耳軸而裝配)而以成對地定位於傾斜托架耳軸92之任一端處且毗鄰於每一托架電力埠36。每一汽缸對在其各別曲柄臂上施加一確切相對力以便產生傾斜托架及安放於托架中之一熔爐之旋轉運動所需之一「無矩」扭矩。此配置比在耳軸之每一端處具有一單個動力缸(及力臂)之配置有利，此乃因在傾斜過程中避免高扭矩力。
    圖5(a)及圖5(b)圖解說明用於將外部電力供應至傾斜托架12之內部體積29之一配置。外部電力導體38a及38b可係連接至將電力供應至與感應熔爐10相關聯之一或多個感應線圈之一或多個電力源的撓性電纜線。該等電纜線穿過環境密封板94進入至托架之內部體積29中。該密封板係用於在托架耳軸92之端處環境地密封托架之內部體積29之一構件。在此實例中，4個電導體以托架耳軸之中心旋轉軸線C為中心以使得撓性外部電導體38a及38b以及托架耳軸92繞軸線C旋轉。如圖5(b)中所圖解性地圖解說明，在可旋轉托架之內部體積29內，電導體38a'及38b'可係合適地電連接至內部體積29內之正托架電鏟22及負托架電鏟26之剛性或撓性導電材料。
    圖6(a)、圖6(b)及圖6(c)圖解說明用於將外部電力供應至傾斜托架12之內部體積29之另一配置。如圖6(c)中所展示，來自一或多個電力源之外部電力導體78a及78b經由同軸配置之(正及負)內電同軸(圓柱形)匯流排52及外電同軸(圓柱形)匯流排54將電力供應至與感應熔爐10相關聯之一或多個感應線圈。外部電力經由可位於一體積(在圖6(a)及圖6(c)中由虛線70指示)中之真空室外部之滑動接觸件總成58及60供應至該等同軸匯流排。在本發明之此實例中，如圖6(c)中所展示，來自電導體78a及78b之電力供應至正電力匯流排72及負電力匯流排74，正電力匯流排72及負電力匯流排74可藉由絕緣體73彼此電隔離。該等正及負電力匯流排分別連接至固定環形正電集極板58c及負電集極板60c。電力自該等正及負電集極板分別供應至可分別抵靠正電同軸匯流排52及負電同軸匯流排54之外表面彈簧負載之一或多個固定電滑動接觸件58a及60a。與每一同軸匯流排相關聯之電滑動接觸件之數量(在此實例中展示5個)將基於一特定應用之安培容量需求而變化。如圖6(c)中所展示，錨定環絕緣體58b及60b可提供於該等正及負電滑動接觸件與其相關聯電集極板之間。該等正及負電同軸匯流排經由板56穿透至托架耳軸92'之內部體積29內之一通道中，板56可提供該內部體積之環境密封及對該等同軸匯流排之支撐兩者以便當托架耳軸藉由動力缸55而旋轉時該等內及外電同軸匯流排亦將旋轉。在此實例中在位於托架之內部體積29外部之外電同軸匯流排54之端處提供密封構件以密封該外電同軸匯流排之內表面與內電同軸匯流排52之外表面之間的體積。在此特定實例中，同軸間隔件絕緣帽53及保持環55用作之間的同軸匯流排體積密封構件。如一特定應用所需，可圍繞內或外電同軸匯流排之外(或內)表面提供電絕緣52a及54a。如圖6(b)中所圖解性地圖解說明，在可旋轉托架之內部體積29內，內電同軸匯流排52及外電同軸匯流排54合適地電連接至內部體積29內之正托架電鏟22及負托架電鏟26。
    雖然在本發明之上述實例中鏟夾持與托架鏟總成37位於一傾斜托架中，但在本發明之其他實例中可將此等總成安裝於與真空或以其他方式控制之環境室內之感應熔解系統相關聯之其他組件中。舉例而言，若熔爐係一非傾斜熔爐，則可將熔爐安放於室內之一固定托架中，且鏟夾持與托架鏟總成37可安裝於此固定托架內。
    雖然本發明之上述實例圖解說明其中將一單相交流電源(具有負及正瞬時電壓及電流指示)供應至感應熔爐之一電感應熔解總成，但一多相交流電流源(具有用於多相供應之額外相之如本文中所闡述之額外組件)亦屬於本發明之範疇。
    本文中所使用術語「電鏟」通常意指一導電板材料。
    本申請案特定用於真空感應熔解快速改變、低體積熔爐應用中。
    本發明之實例包含對特定組件之參考。熟習此項技術者可藉由替換上未必係相同類型但將形成所要條件或實現本發明之所要結果的組件來實踐本發明。舉例而言，可用單個組件替換多個組件或反之亦然。
    10‧‧‧感應熔爐/熔爐
    12‧‧‧傾斜托架/托架
    13‧‧‧絕緣鏟電力埠/鏟電力埠
    14‧‧‧O形環
    15‧‧‧墊圈
    16‧‧‧正熔爐電鏟/熔爐電鏟
    17‧‧‧熔爐鏟絕緣體板
    18‧‧‧夾持導引支撐件/支撐件
    19‧‧‧經導引夾持框架
    20‧‧‧鏟夾持電絕緣板
    21‧‧‧正電鏟夾持件/電鏟夾持件
    22‧‧‧正托架電鏟/托架電鏟
    23‧‧‧托架鏟絕緣體板
    24‧‧‧負熔爐電鏟/熔爐電鏟
    25‧‧‧負電鏟夾持件/電鏟夾持件
    26‧‧‧負托架電鏟/托架電鏟
    27‧‧‧托架外殼
    27a‧‧‧頂部
    29‧‧‧經密封內部體積/內部體積/托架之內部體積
    34‧‧‧熔爐感應線圈電力引線/電力引線
    34a‧‧‧外部壁穿透
    35‧‧‧熔爐鏟總成
    36‧‧‧托架電力埠
    37‧‧‧鏟夾持與托架鏟總成
    38a‧‧‧外部電力導體/撓性外部電導體
    38b‧‧‧外部電力導體/撓性外部電導體
    38a'‧‧‧電導體
    38b'‧‧‧電導體
    42‧‧‧壓力板
    42a‧‧‧偏移柱
    46‧‧‧唯水連接
    52‧‧‧內電同軸匯流排/正電同軸匯流排
    52a‧‧‧電絕緣
    53‧‧‧同軸間隔件絕緣體帽
    54‧‧‧外電同軸匯流排/負電同軸匯流排
    54a‧‧‧電絕緣
    55‧‧‧動力缸/保持環
    56‧‧‧板
    58‧‧‧滑動接觸件總成
    58a‧‧‧固定電滑動接觸件
    58b‧‧‧錨定環絕緣體
    58c‧‧‧正電集極板
    60‧‧‧滑動接觸件總成
    60a‧‧‧固定電滑動接觸件
    60b‧‧‧錨定環絕緣體
    60c‧‧‧負電集極板
    70‧‧‧體積
    72‧‧‧正電力匯流排
    73‧‧‧絕緣體
    74‧‧‧負電力匯流排
    78a‧‧‧外部電力導體/電導體
    78b‧‧‧外部電力導體/電導體
    90‧‧‧真空環境
    92‧‧‧傾斜托架耳軸/托架耳軸
    92'‧‧‧托架耳軸
    94‧‧‧環境密封板
    96‧‧‧固定旋轉真空密封件
    98‧‧‧曲柄臂
    A-A‧‧‧線
    B-B‧‧‧線
    C‧‧‧中心旋轉軸線/軸線
    D-D‧‧‧線
    E‧‧‧體積
    圖1(a)係本發明之一電感應熔解總成之一項實例之一透視圖。
    圖1(b)係圖1(a)中所展示之感應熔解總成之一透視圖，其中感應熔爐與傾斜托架分離。
    圖2係與圖1(a)及圖1(b)中所展示之感應熔解總成一起使用之一乾斷電切斷連接件之一項實例的穿過圖1(a)中之線A-A之一詳細剖視圖，其展示托架之鏟夾持總成處於敞開位置。
    圖3係與圖1(a)及圖1(b)中所展示之感應熔解總成一起使用之一乾斷電切斷連接件之一項實例的穿過圖1(a)中之線A-A之一詳細剖視圖，其展示托架之鏟夾持總成處於閉合位置。
    圖4係圖解說明圖1(a)及圖1(b)中所展示之感應熔解總成之傾斜操作之一透視圖。
    圖5(a)係本發明中使用之一托架耳軸之一項實例之一部分透視圖。
    圖5(b)係與本發明之電感應熔解總成一起使用以將電力供應至感應熔爐之一撓性電接點之一項實例的穿過圖5(a)中之線B-B之一部分剖視圖。
    圖6(a)係本發明中使用之一托架耳軸之另一實例之一部分透視圖。
    圖6(b)及圖6(c)以穿過圖6(a)中之線D-D之部分剖視圖圖解說明與本發明之電感應熔解總成一起使用以將電力供應至感應熔爐之一同軸電接點之一項實例。
    10‧‧‧感應熔爐/熔爐
    12‧‧‧傾斜托架/托架
    13‧‧‧絕緣鏟電力埠/鏟電力埠
    15‧‧‧墊圈
    16‧‧‧正熔爐電鏟/熔爐電鏟
    17‧‧‧熔爐鏟絕緣體板
    24‧‧‧負熔爐電鏟/熔爐電鏟
    27‧‧‧托架外殼
    29‧‧‧經密封內部體積/內部體積/托架之內部體積
    34‧‧‧熔爐感應線圈電力引線/電力引線
    34a‧‧‧外部壁穿透
    35‧‧‧熔爐鏟總成
    36‧‧‧托架電力埠
    37‧‧‧鏟夾持與托架鏟總成
    42‧‧‧壓力板
    42a‧‧‧偏移柱
    46‧‧‧唯水連接
    92‧‧‧傾斜托架耳軸/托架耳軸
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種供在一經控制環境室中使用之電感應熔解總成，該電感應熔解總成包括：一感應熔爐，其包括：至少一個熔爐感應線圈電力引線，其來自圍繞該感應熔爐之一坩堝之一或多個感應線圈；及至少一個熔爐鏟總成，該至少一個鏟總成中之每一者包括：一壓力板，其附接至該感應熔爐，該壓力板具有通向該經控制環境室中之一經控制環境之一壓力板開口；一熔爐鏟電力埠，其密封該壓力板開口；及至少一個正熔爐電鏟及至少一個負熔爐電鏟，其凸出穿過該熔爐鏟電力埠，該至少一個熔爐感應線圈電力引線連接至該壓力板之經控制環境側之該至少一個正熔爐電鏟及該至少一個負熔爐電鏟；及一托架，其用於將該感應熔爐安放於該經控制環境室內，該托架包括：至少一個外部電力埠；至少一個托架鏟總成，該至少一個托架鏟總成安置於該托架內之一內部托架體積內，該內部托架體積具有一熔爐電鏟開口，該至少一個托架鏟總成具有至少一個正托架電鏟及至少一個負托架電鏟，該至少一個正及負電鏟連接至該內部托架體積內之該至少一個外部電力埠；至少一個鏟夾持總成，該至少一個鏟夾持總成安置於該內部托架體積內且具有一敞開位置及一閉合位置，該至少一個鏟夾持總成包括至少一個正托架夾持電鏟及至少一個負托架夾持電鏟，以及一致動器，該致動器用於使該至少一個正托架夾持電鏟及該至少一個負托架夾持電鏟在該敞開位置與該閉合位置之間移動，該至少一個正托架夾持電鏟及該至少一個負托架夾持電鏟分別安置於該至少一個正托架電鏟及該至少一個負托架電鏟之相對側以使得當該感應熔爐安放於該托架上、該壓力板密封於該熔爐電鏟開口上方且該至少一個正及負熔爐電鏟凸出至該內部托架體積中時，在該內部托架體積內形成一經密封托架環境，該經密封托架環境與該經控制環境室內之該經控制環境隔離，藉此當該至少一個鏟夾持總成處於該閉合位置時該至少一個正托架夾持電鏟及該至少一個負托架夾持電鏟分別完成該經密封托架環境中(1)該至少一個正熔爐電鏟中之每一者與該至少一個正托架電鏟中之每一者及(2)該至少一個負熔爐電鏟中之每一者與該至少一個負托架電鏟中之每一者之間的一電路。
    [2] 如請求項1之電感應熔解總成，其中該熔爐鏟電力埠與該壓力板為整體。
    [3] 如請求項1之電感應熔解總成，其中該托架係一傾斜托架，用於當該感應熔爐安放於該經控制環境室之該經控制環境內之該托架中時使該感應熔爐傾斜，該傾斜托架具有用於該傾斜托架繞一耳軸軸線之旋轉之一托架耳軸。
    [4] 如請求項3之電感應熔解總成，其進一步包括一對動力缸，該對動力缸連接至圍繞該托架耳軸之每一相對端裝配之一曲柄臂之相對端，以在該曲柄臂上提供相對力用於該傾斜托架及該感應熔爐之旋轉運動。
    [5] 如請求項1之電感應熔解總成，其中該壓力板藉由該壓力板之相對表面及該熔爐電鏟開口之頂部之一精密公差表面加工而密封於該熔爐電鏟開口之頂部上方。
    [6] 如請求項5之電感應熔解總成，其進一步包括該壓力板之該等相對表面與該熔爐電鏟開口之該頂部之間的一密封元件。
    [7] 如請求項1之電感應熔解總成，其進一步包括用於在該熔爐電鏟開口上方夾持該壓力板之一彈簧負載夾持設備。
    [8] 如請求項3之電感應熔解總成，其中該至少一個外部電力埠包括連接至一或多個交流電力源之至少一個正及至少一個負外部撓性電導體，該至少一個正及該至少一個負外部撓性電導體穿透該托架耳軸中之一密封元件進入至該內部托架體積中。
    [9] 如請求項3之電感應熔解總成，該至少一個外部電力埠包括：至少一個正同軸電力匯流排及至少一個負同軸電力匯流排，該至少一個正同軸電力匯流排及該至少一個負同軸電力匯流排與該耳軸軸線同軸地對準且穿透該托架耳軸中之一密封元件進入至該內部托架體積中以使得藉助該傾斜托架繞該耳軸軸線之旋轉而使該至少一個正同軸電力匯流排及該至少一個負同軸電力匯流排繞該耳軸軸線旋轉。
    [10] 一種以可移除方式安裝於安置於一經控制環境室內之一經控制環境中的一托架中之一感應熔爐之操作方法，該感應熔爐具有自該感應熔爐之一或多個熔爐感應線圈至至少一個正熔爐電鏟及至少一個負熔爐電鏟之一或多個熔爐線圈電力引線，該至少一個正熔爐電鏟及該至少一個負熔爐電鏟安置於可密封地附接至該感應熔爐上之一壓力板之一熔爐鏟電力埠中，其中該至少一個正熔爐電鏟及該至少一個負熔爐電鏟穿過該壓力板，該方法包括：在於該經控制環境室內建立該經控制環境之前將該感應熔爐安放於該托架上以使得該壓力板在該托架之一內部托架體積中之一熔爐電鏟開口上方形成一密封，其中該至少一個正熔爐電鏟及該至少一個負熔爐電鏟穿透至該內部托架體積中之一經密封內部托架環境中，該內部托架體積含有一托架鏟總成及一鏟夾持總成；在將該感應熔爐安放於該托架上以將該經密封內部托架環境與該經控制環境隔離之後形成該經控制環境室內之該經控制環境；及在該經密封內部托架環境內將至少一個正托架夾持電鏟及至少一個負托架夾持電鏟自一敞開位置移動至一閉合位置以完成以下之間的一電路(1)凸出穿過該壓力板進入至該經密封內部托架環境中之該至少一個正熔爐電鏟中之每一者與相關聯於該托架鏟總成之至少一個正托架電鏟中之每一者，該至少一個正托架電鏟中之每一者連接至位於該經控制環境外部之一外部電力源之一正端子且供應至該經密封內部托架環境，及(2)凸出穿過該壓力板進入至該經密封內部托架環境中之該至少一個負熔爐電鏟中之每一者與相關聯於該托架鏟總成之至少一個負托架電鏟中之每一者，該至少一個負托架電鏟中之每一者連接至該外部電力源之一負端子，藉此將來自該外部電力源之該等正及負端子之電力提供至該一或多個熔爐感應線圈。
    [11] 如請求項10之方法，其進一步包括在將該感應熔爐安放於該托架上之後藉由在裝配至提供於該托架上之一耳軸之每一相對端之一曲柄臂上施加相對力來使該托架旋轉以使該感應熔爐及該托架繞該耳軸之中心軸線旋轉。
    [12] 如請求項10之方法，其進一步包括在建立該經控制環境室內之該經控制環境之前且在將該感應熔爐安放於該托架上之後將該壓力板夾持於該熔爐電鏟開口之頂部上方。
    [13] 如請求項10之方法，其進一步包括將該至少一個正托架夾持電鏟及該至少一個負托架夾持電鏟自該閉合位置移動至該敞開位置以斷開在以下之間的該電路：(1)凸出穿過該壓力板進入至該經密封內部托架環境中之該至少一個正熔爐電鏟中之每一者與至少一個正托架電鏟中之每一者及(2)凸出穿過該壓力板進入至該經密封內部托架環境中之至少一個負熔爐電鏟中之每一者與至少一個負托架電鏟中之每一者，藉此自該一或多個感應線圈中斷來自該外部電力源之該等正及負端子之電力。
    [14] 如請求項13之方法，其進一步包括藉助使該至少一個正托架夾持電鏟及該至少一個負托架夾持電鏟處於該敞開位置而釋放具有安放於該托架上之該感應熔爐之該經控制環境室內之該經控制環境及將該感應熔爐自該托架移除。
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