专利名称：石墨坩埚模具的制作方法
技术领域：
本发明属于坩埚模具技术领域，尤其涉及一种生产石英坩埚的石墨坩埚模具。
技术背景石英坩埚熔制机是生产石英坩埚的主要设备，坩埚模具又是石英坩埚熔 制机的重要组成部分。现有技术中的埚体结构使石英坩埚产品不易脱模，而 且埚体的加热、转动、保温等结构设计不合理。 发明内容本发明所要解决的问题是提供一种结构设计合理、产品易脱模、方便实 用的石墨坩埚模具。本发明包括保温盖、保温罩、炉底托盘、导流筒、三瓣石墨锅、锅托、 托杆、杆护套、加热筒、石墨螺栓、石墨电极和石墨电极护套；保温盖设置 在石墨坩埚模具的顶部，所述保温盖的中心设置一开口；保温盖的下侧连接 保温罩，保温罩的下侧连接炉底托盘，炉底托盘由侧壁和盘底组成，盘底上 设置三个开口，其中一个开口布置在盘底的中心，另外两个开口分别处于上 述布置在盘底中心的开口的两侧；导流筒布置在保温盖上设置的开口中与保 温盖相连；导流筒的下侧布置三瓣石墨锅，且导流筒的下部处于三瓣石墨锅 中；三瓣石墨锅的下侧连接锅托，锅托的下侧则连接托杆；所述托杆包括杆 和托盘，托盘连接在杆的上端，托杆通过托盘与锅托相连，杆外套杆护套， 杆护套与炉底托盘的盘底相连，并且布置在处于炉底托盘盘底中心位置的开 口内；三瓣石墨锅和保温罩之间布置加热筒，加热筒的底部设置筒底，在筒 底上设置一开口和两个螺栓孔，两个螺栓孔分别布置在开口的两侧；加热筒 的下侧布置两个石墨电极，每个石墨电极的筒腔内壁上设置内螺纹；上述每个石墨螺栓孔内布置一石墨螺栓，石墨螺栓穿过螺栓孔与石墨电极通过螺纹 连接；两个石墨电极分别布置在炉底托盘盘底中心开口两侧的两个开口中， 每个石墨电极外套有石墨电极护套，石墨电极护套与炉底托盘的盘底相连。加热筒、石墨螺栓和石墨电极组成石墨坩埚模具的加热系统，保温盖和 保温罩则组成石墨坩埚模具的保温系统。生产石英坩埚时，原料通过导流筒 进入三瓣石墨锅，在两个石墨电极上通电后加热筒发热，此时托杆在外部动 力设备的带动下发生转动，并通过锅托带动三瓣石墨锅转动。脱模时，三瓣 石墨锅会自动裂开，方便石英坩埚产品脱模。杆护套和石墨电极护套可保护 托杆和石墨电极。本发明结构设计合理、方便实用。为了方便保温盖与保温罩的连接，可将保温盖设计成圆形，在保温盖的 下表面设置一周下内台阶；保温罩的上端面与保温盖的下内台阶相互配合。为了既满足保温罩的制作长度，又防止保温罩制作过程断裂，可将保温罩设计成由上保温罩和下保温罩组成的结构；同时，为了便于上保温罩和下 保温罩的连接，所述上保温罩和下保温罩都设计成圆筒状，上保温罩的下端 面上设置一外台阶，下保温罩的上端面与上保温罩的外台阶相互配合。为了便于保温罩与炉底托盘的连接，可将炉底托盘设计成圆筒状，炉底 托盘的侧壁上端面设置一内台阶，保温罩的下端面与该内台阶相互配合。为了便于导流筒与保温盖的连接，可将设置在保温盖上的开口设计成圆 形开口，在保温盖的上表面沿着圆形开口的边缘设置一上内台阶；导流筒呈 圆筒状且为上宽下窄的形状，导流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成一外 台阶，该外台阶与保温盖上设置的上内台阶相互配合。为了既满足导流筒的制作长度，又防止导流筒制作过程断裂，可将导流 筒设计成由上导流筒和下导流筒组成的结构；同时，为了便于上导流筒和下 导流筒之间的连接，可将上导流筒和下导流筒都设计成圆筒状且为上宽下窄 的形状，上导流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成与保温盖上设置的上内 台阶相互配合的外台阶；上导流筒的下端面沿水平方向向内延伸形成一内台 阶，上导流筒内连接下导流筒，下导流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成一外台阶，该外台阶与上导流筒的内台阶相互配合。为了便于三瓣石墨锅与锅托的连接，可在三瓣石墨锅底部的外表面上设 置一环形凹槽，该环形凹槽以三瓣石墨锅锅底的中心为圆心；锅托为圆形， 在锅托的上表面沿其一周的边缘设置凸缘，所述凸缘配合布置在三瓣石墨锅 底部的环形凹槽内。为了方便锅托与托杆之间的连接，可在锅托下表面的中心位置设置一圆形突出部分；托杆的托盘呈圆形，该圆形托盘的外边缘向上延伸形成一周凸缘，设置在锅托下表面上的圆形突出部分与圆形托盘相互配合。为了方便杆护套与炉底托盘之间的连接，可将所述杆护套设计成圆筒状， 杆护套的外表面设置一周环绕杆护套的凸台，杆护套通过凸台支撑在炉底托盘的盘底上。为了方便石墨电极护套与石墨电极之间的连接，可将布置在炉底托盘盘 底中心开口两侧的两个开口设计成圆形开口，沿上述两个圆形开口的上边缘分别设置内台阶；两个石墨电极护套都呈圆筒状， 一个石墨电极护套的下端 面与上述一圆形开口的内台阶相互配合，另一个石墨电极护套的下端面与所 述另 一圆形开口的内台阶相互配合。
图1是石墨坩埚模具的一种结构示意图。 图2是石墨坩埚模具中保温盖的一种结构示意图。 图3是石墨坩埚模具中上保温罩的一种结构示意图。 图4是石墨坩埚模具中炉底托盘的一种结构示意图。 图5是石墨坩埚模具中上导流筒的一种结构示意图。 图6是石墨坩埚模具中下导流筒的一种结构示意图。 图7是石墨坩埚模具中三瓣石墨锅的一种结构示意图。 图8是石墨坩埚模具中锅托的一种结构示意图。 图9是石墨坩埚模具中托杆的一种结构示意图。 图IO是石墨坩埚模具中加热筒的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，石墨坩埚模具的顶部设置保温盖1。所述保温盖1 呈圆形，且在其中心设置一圆形开口 1-1。在保温盖1的上表面沿着圆形开 口 1-1的边缘设置一上内台阶1-2;在保温盖1的下表面上设置一下内台阶1-3。如图1和图3所示，保温盖1的下侧连接一上保温罩2，上保温罩2呈 圆筒状，且上保温罩2的上端面与保温盖1的下内台阶1-3相互配合。上保 温罩2的下端面上设置一外台阶2-1。图1中，上保温罩2的下侧连接一下保温罩3，下保温罩3呈圆筒状， 所述下保温罩3的上端面与上保温罩2的外台阶2-1相互配合。如图1和图4所示，下保温罩3的下侧连接一炉底托盘4，炉底托盘4 呈圆筒状，炉底托盘4由侧壁4-1和盘底4-2组成，侧壁4-1的上端面设置一 内台阶4-3，下保温罩3的下端面与该内台阶4-3相互配合；在盘底4-2上设 置三个圆心在同一直线的圆形开口，其中一个圆形开口 4-4布置在盘底4-2 的中心位置，另一个圆形开口 4-5布置在圆形开口 4-4的左侧，第三个圆形 开口 4-6布置在圆形开口 4-4的右侧，而且圆形开口 4-5和圆形开口 4-6关于 圆形开口 4-4相互对称。圆形开口 4-5和圆形开口 4-6的上边缘分别设置内台 阶4画7和内台阶4-8。如图1和图5所示，在保温盖1上设置的圆形开口 1-1中布置一上导流 筒5。所述上导流筒5呈圆筒状且其为上宽下窄的结构，并且上导流筒5的 上端面沿水平方向向外延伸形成一外台阶5-l，该外台阶5-l与保温盖1上设 置的上内台阶1-2相互配合；上导流筒5的下端面沿水平方向向内延伸形成 一内台阶5-2。如图1和图6所示，在上导流筒5内连接一下导流筒6。下导流筒6也 是呈圆筒状的上宽下窄结构，而且下导流筒6的上端面沿水平方向向外延伸 形成一外台阶6-1，该外台阶6-1与上导流筒5的内台阶5-2相互配合。如图1和图7所示，下导流筒6的下侧布置有三瓣石墨锅7，且下导流 筒6的下部处于三瓣石墨锅7中。三瓣石墨锅7整体呈圆筒状且其是由沿竖向平分而成的三个大小相同的部分组合而成，图7只显示了其中的两部分。三瓣石墨锅7的底部外表面设置一环形凹槽7-1，该环形凹槽7-1以三瓣石墨 锅7锅底的中心为圆心。如图1和图8所示，三瓣石墨锅7的下侧连接锅托8。锅托8为圆形， 在锅托8的上表面沿其一周的边缘设置凸缘8-1，所述凸缘8-1配合布置在三 瓣石墨锅7底部的环形凹槽7-l内。而且，在锅托8下表面的中心位置设置 一圆形突出部分8-2。如图1和图9所示，锅托8的下侧连接托杆9，托杆9包括杆9-1和圆 形托盘9-2，圆形托盘9-2连接在杆9-1的上端，所述圆形托盘9-2的外边缘 向上延伸形成一周凸缘9-3。设置在锅托8下表面上的圆形突出部分8-2与圆 形托盘9-2相互配合。杆9-1外套有杆护套10，所述杆护套10整体呈圆筒状 且在杆护套10的外表面设置一周环绕杆护套10的凸台10-1。杆护套10布 置在炉底托盘4的圆形开口4-4内，并且通过凸台10-1支撑。如图1和图10所示，三瓣石墨锅7和下保温罩3之间布置加热筒11， 加热筒11的底部设置筒底11-1，在筒底11-1上设置一圆形开口 11-2和两个 螺栓孔11-3与11-3'。圆形开口 11-2布置在筒底11-1的中心，螺栓孔11-3 和11-3'则对称地布置在圆形开口 11-2的两侧。加热筒11的下侧布置石墨 龟极12和12'，上述石墨电极12和12'都呈圆筒状且筒腔内壁上设置内螺 纹。石墨电极12的筒腔与螺栓孔ll-3相互对准，另一石墨电极12'的筒腔 与另一螺栓孔11-3'相互对准。石墨螺栓13穿过螺栓孔11-3与石墨电极12 通过螺纹连接；另一石墨螺栓13'穿过螺栓孔11-3'与石墨电极12'通过 螺纹连接。石墨电极12布置在炉底托盘4的圆形开口 4-5中，石墨电极12 外套有石墨电极护套14，所述石墨电极护套14呈圆筒状且石墨电极护套14 的下端面与圆形开口 4-5的内台阶4-7相互配合；另一石墨电极12'布置在 炉底托盘4的圆形开口4-6中，石墨电极12'外套有石墨电极护套14'，所 述石墨电极护套14'呈圆筒状且石墨电极护套14'的下端面与圆形开口4-6 的内台阶4-8相互配合。
权利要求
1、石墨坩埚模具，其特征在于包括保温盖、保温罩、炉底托盘、导流筒、三瓣石墨锅、锅托、托杆、杆护套、加热筒、石墨螺栓、石墨电极和石墨电极护套；保温盖设置在石墨坩埚模具的顶部，所述保温盖的中心设置一开口；保温盖的下侧连接保温罩，保温罩的下侧连接炉底托盘，炉底托盘由侧壁和盘底组成，盘底上设置三个开口，其中一个开口布置在盘底的中心，另外两个开口分别处于上述布置在盘底中心的开口的两侧；导流筒布置在保温盖上设置的开口中与保温盖相连；导流筒的下侧布置三瓣石墨锅，且导流筒的下部处于三瓣石墨锅中；三瓣石墨锅的下侧连接锅托，锅托的下侧则连接托杆；所述托杆包括杆和托盘，托盘连接在杆的上端，托杆通过托盘与锅托相连，杆外套杆护套，杆护套与炉底托盘的盘底相连，并且布置在处于炉底托盘盘底中心位置的开口内；三瓣石墨锅和保温罩之间布置加热筒，加热筒的底部设置筒底，在筒底上设置一开口和两个螺栓孔，两个螺栓孔分别布置在开口的两侧；加热筒的下侧布置两个石墨电极，每个石墨电极的筒腔内壁上设置内螺纹；上述每个石墨螺栓孔内布置一石墨螺栓，石墨螺栓穿过螺栓孔与石墨电极通过螺纹连接；两个石墨电极分别布置在炉底托盘盘底中心开口两侧的两个开口中，每个石墨电极外套有石墨电极护套，石墨电极护套与炉底托盘的盘底相连。
2、 如权利要求l所述的石墨坩埚模具，其特征在于保温盖呈圆形，在 保温盖的下表面设置一周下内台阶；保温罩的上端面与保温盖的下内台阶相 互配合。
3、 如权利要求2所述的石墨坩埚模具，其特征在于保温罩由上保温罩 和下保温罩组成，所述上保温罩和下保温罩都呈圆筒状，上保温罩的下端面 上设置一外台阶，下保温罩的上端面与上保温罩的外台阶相互配合。
4、 如权利要求2或3所述的石墨坩埚模具，其特征在于炉底托盘整体 呈圆筒状，炉底托盘的侧壁上端面设置一内台阶，保温罩的下端面与该内台阶相互配合。
5、 如权利要求1所述的石墨坩埚模具，其特征在于设置在保温盖上的 开口为圆形开口，在保温盖的上表面沿着圆形开口的边缘设置一上内台阶； 导流筒呈圆筒状且为上宽下窄的形状，导流筒的上端面沿水平方向向外延伸 形成--外台阶，该外台阶与保温盖上设置的上内台阶相互配合。
6、 如权利要求5所述的石墨坩埚模具，其特征在于导流筒由上导流筒 和下导流筒组成，上导流筒和下导流筒都呈圆筒状且为上宽下窄的形状，上 导流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成与保温盖上设置的上内台阶相互配 合的外台阶；上导流筒的下端面沿水平方向向内延伸形成一内台阶，上导流 筒内连接下导流筒，下导流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成一外台阶， 该外台阶与上导流筒的内台阶相互配合。
7、 如权利要求1所述的石墨坩埚模具，其特征在于三瓣石墨锅底部的 外表面h设置一环形凹槽，该环形凹槽以三瓣石墨锅锅底的中心为圆心；锅 托为圆形，在锅托的上表面沿其一周的边缘设置凸缘，所述凸缘配合布置在 三瓣石墨锅底部的环形凹槽内。
8、 如权利要求1或7所述的石墨坩埚模具，其特征在于锅托下表面的 中心位置设置一圆形突出部分；托杆的托盘呈圆形，该圆形托盘的外边缘向 上延伸形成一周凸缘，设置在锅托下表面上的圆形突出部分与圆形托盘相互 配合。
9、 如权利要求1所述的石墨坩埚模具，其特征在于所述杆护套整体呈 圆筒状，杆护套的外表面设置一周环绕杆护套的凸台，杆护套通过凸台支撑 在炉底托盘的盘底上。
10、 如权利要求l所述的石墨坩埚模具，其特征在于布置在炉底托盘 盘底中心开口两侧的两个开口是圆形开口 ，沿上述两个圆形开口的上边缘分 别设置内台阶；两个石墨电极护套都呈圆筒状， 一个石墨电极护套的下端面 与上述一圆形开口的内台阶相互配合，另一个石墨电极护套的下端面与所述 另一圆形开口的内台阶相互配合。
全文摘要
本发明公开了坩埚模具技术领域中的一种结构设计合理、产品易脱模、方便实用的石墨坩埚模具。该石墨坩埚模具包括保温盖、保温罩、炉底托盘、导流筒、三瓣石墨锅、锅托、托杆、杆护套、加热筒、石墨螺栓、石墨电极和石墨电极护套。
文档编号C03B5/00GK101333063SQ20071002390
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者倪宝达 申请人:倪宝达