特种金属材料提纯系统的制作方法

本实用新型涉及一种特种材料提纯系统，尤其适用于特种金属材料的提纯，该系统结构设计合理，性能安全可靠，可操作性强，提纯效果好。

背景技术：

目前，公知的金属提纯炉装置结构复杂，安全性能低，不适合小批量金属的加工提纯，且目前使用的金属提纯炉大都是采用电阻式方式加热的，电阻式加热方式加热过程慢，能量消耗大，热量穿透力差，对金属提纯质量带来一定的影响。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种结构简单，加热过程快，热量穿透力强，安全节能的特种金属材料提纯系统。

为了解决上述提到的技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型提供的特种金属材料提纯系统结构主要包括腔体、坩埚及磁场移出机构、上炉盖开启机构、电子枪系统、真空系统和冷却系统。腔体、坩埚及磁场移出机构和上炉盖开启机构位于主炉体铠甲手套箱内，电子枪系统位于电子枪真空手套箱内，真空系统位于真空泵真空手套箱内，冷却系统设置于三个手套箱外围。

1.腔体采用倒T型结构，下面是卧式圆筒形腔体，上部是立式圆筒形腔体，腔体壁采用双层水冷结构，腔体内安装有铜坩埚、磁场、束形器和收集板，卧式圆筒形腔体外部安装有测温口和视频观察口，立式圆筒形腔体外部安装有安全阀。

2.坩埚及磁场移出机构由侧炉门支架、电动传动机构、主支撑导轨、辅助导轨等组成，可以实现手动自动切换。

3.上炉盖开启机构采用进口立式升降机，直接从底部顶升炉盖，结构包括升降电机、底座、丝杠套、丝杠和连接板。

4.电子枪系统主要由电动真空插板隔阀、电子枪、运转车、和运转导轨组成。腔体上有电子枪系统的安装接口，接口处配备电动真空插板隔阀，通过电动真空插板隔阀把腔体和电子枪系统连接起来。

5.真空系统位于腔体正下方，由涡旋干泵、分子泵、电动插板阀、过滤器和调整机构组成。

6.冷却系统分为水冷系统及气冷系统两部分。水冷系统由压缩机、水箱、管路、控制系统等组成，用于炉体、前后炉盖、热交换器、氦气压缩机的冷却；气冷系统由氦气压缩机、压力表、减压阀、气动阀、质量流量计、过滤器、气动阀、单向阀、热交换器、管路、接头等组成，用于收集板和电极的冷却。

有益效果：本实用新型提供的特种金属提纯炉，结构简单，布局合理，加热过程快，热量穿透力强，能够安全节能的进行特种金属提纯，且提纯效果好。

附图说明

图1是本实用新型系统总体结构图

图2是腔体结构图

图3是坩埚及磁场移出机构结构图

图4是炉盖升降系统结构图

图5是电子枪系统结构图

图6是真空系统结构图

图中：A.主炉体铠甲手套箱，B.电子枪真空手套箱 C.真空泵真空手套箱，D.冷却系统，1.腔体，2.坩埚及磁场移出机构，3.炉盖升降系统，4.电子枪系统，5.真空系统，11.炉盖，12.收集板，13.束形器，14.坩埚，15.磁场，16.测温口和视频观察口，17.安全阀，21.侧炉门支架，22.电动传动机构，23.主支撑导轨，24.辅助导轨，31.升降电机，32.底座，33.丝杠套，34.丝杠，35.连接板，41.电动真空插板隔阀，42.电子枪，43.运转车，44.运转导轨，51.涡旋干泵，52.分子泵，53.电动插板阀，54.过滤器，55.调整机构，

具体实施方式

结合附图对本实用新型具体实施方式进行进一步的说明。

附图1是本实用新型特种金属材料提纯系统总体结构图，系统结构包括腔体(1)、坩埚及磁场移出机构(2)、炉盖升降系统(3)、电子枪系统(4)、真空系统(5)和冷却系统(D)。腔体(1)上下左右四面开口，上面连接炉盖升降系统(3)，下面连接真空系统(5)，左面连接坩埚及磁场移出机构(2)，右面连接电子枪系统(4)。系统整体布局分为四大部分，包括主炉体铠甲手套箱(A)、电子枪真空手套箱(B)、真空泵真空手套箱(C)和冷却系统(D)，腔体(1)、坩埚及磁场移出机构(2)和炉盖升降系统(3)位于主炉体铠甲手套箱(A)内，电子枪系统(4)位于电子枪真空手套箱(B)内，真空系统(5)位于真空泵真空手套箱(C)内，冷却系统(D)设置于三个手套箱外围。

附图2是腔体结构图，腔体(1)采用倒T型结构，下面是卧式圆筒腔体，上部是立式圆筒腔体，腔体壁采用双层水冷结构，腔体内安装有炉盖(11)、收集板(12)、束形器(13)、坩埚(14)和磁场(15)。坩埚(14)和磁场(15)位于腔体(1)正中心，束形器(13)和收集板(12)安装在立式圆筒腔体的炉盖(11)上，束形器(13)上缠绕金属电阻丝，用于保证束形器温度控制在630度，收集板(12)中间通入氦气冷却，收集板(12)中心设置PT100型热电偶，用于控温使用，可以保证收集板(12)温度20--200度温度可调可控，炉盖(11)可以通过升降机构开启，便于取出收集板(12)。此外在卧式圆筒形腔体外部靠近电子枪系统(4)处安装有测温口和视频观察口(16)，便于观察和测温，在立式圆筒形腔体外部安装有安全阀(17)，安全阀(17)可以设置1.5--2.0公斤压力。

附图3是坩埚及磁场移出机构结构图，由侧炉门支架(21)、电动传动机构(22)、主支撑导轨(23)、辅助导轨(24)等组成，可以实现手动自动切换。坩埚及磁场移出机构(2)安装在两层导轨上，分别是位于腔体(1)外部的主支撑导轨(23)和位于腔体(1)内部的辅助导轨(24)，可以承受重载，实现坩埚(14)及磁场(15)水平移出，该系统主要是通过电机和导轨实现炉盖的自动开合，实现坩埚及磁场的整体出炉，便于维修及整体更换。

附图4是炉盖升降系统结构图，炉盖升降系统(3)结构包括升降电机(31)、底座(32)、丝杠套(33)、丝杠(34)和连接板(35)。连接板(35)连接丝杠(34)和炉盖(11)，升降电机(31)运动，带动丝杠(33)上升而顶起炉盖(11)，进而可以取出收集板(12)，该机构刚性好，结构简单，便于维护，从下部顶升不占用高度空间。

附图5是电子枪系统结构图，主要由电动真空插板隔阀(41)、电子枪(42)、运转车(43)和运转导轨(44)组成。腔体(1)上有电子枪系统(4)安装接口，接口处配备电动真空插板隔阀(41)，通过电动真空插板隔阀(41)把腔体(1)和电子枪系统(4)连接起来，电子枪(42)下端配备运转车(43)，运转车(43)卡装在运转导轨(44)上，可以将电子枪(42)手工拉到备件更换区，配合电子枪(42)更换维修使用。

附图6是真空系统结构图，由涡旋干泵(51)、分子泵(52)、电动插板阀(53)、过滤器(54)和调整机构(55)组成。真空系统(5)位于腔体(1)正下方。分子泵(52)与腔体(1)直接连接，通过电动插板阀(53)实现真空系统(5)与腔体(1)的通断。