专利名称：一种坩埚炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于对材料或物质进行加热处理的设备及其零部件，尤其适用于电加热的坩埚炉及其坩埚罩。
背景技术：
坩埚炉是冶金行业、石油化工和电化学工业的熔炼、裂解、电解等各种高温窑炉的常用炉具。中国实用新型专利“真空中频感应炉”(公开号CN201628472，中国实用新型专利号ZL201020125464. 2)公开了一种炉体内设有坩埚的真空中频感应炉，专供特殊钢，高温合金，精密合金等在真空或保护气氛下进行熔炼和铸锭。在熔炼过程中，坩埚炉体长期处于高温的状态下，为了减少坩埚炉体内部的高温散失，防止坩埚炉内的火焰窜出直接烧到外层的炉盖，并防止高温金属熔液飞溅到坩埚炉体的外部，通常需要在坩埚炉体上配置坩埚盖。坩埚盖置于坩埚炉体的上方，直接受到坩埚内部高温火焰的烧灼和飞溅金属熔液的侵袭，很容易烧蚀损毁。为了隔绝坩埚内部的高温火焰，延长坩埚盖的使用寿命，目前的做法是在坩埚炉体的上端坩埚口周边使用刚玉砖拼砌的坩埚罩。坩埚罩是多块刚玉砖拼砌连接的环状结构，受刚玉砖拼砌的结构特征限制，坩埚罩下端面的外围需要超出坩埚炉体的上端面的外围。刚玉材质的坩埚罩热震稳定性比较差，在使用过程中，受到坩埚炉温的急剧变化的影响，坩埚罩的组织结构发生变化，产生大量的细微裂纹，这些裂纹一方面会造成坩埚罩自身破裂损毁，另一方面会导致其表面容易积聚污秽，闪络电压急剧降低。坩埚罩下端面外围突出的部分靠近坩埚炉线圈，突出部分的裂纹如同指向线圈的放电针，在线圈的中高频电场的作用下，极易发生闪络放电效应，使线圈绝缘材料发黑碳化，绝缘性能下降，造成线圈和坩埚炉的使用寿命大大降低，甚至导致安全生产事故。除此之外，多块刚玉砖之间的拼缝有时也会导致闪络放电效应。由于坩埚罩置于坩埚炉的高温环境中，拼砌结构的坩埚罩损毁之后必须停炉冷却之后才能重新进行拼砌更换，坩埚罩容易损毁又不便维修，导致了坩埚炉设备利用率降低，生产效率降低，维修成本上升。
实用新型内容本实用新型的目的是要提供一种坩埚炉，解决现有的坩埚炉故障率高、设备利用率低，维修成本高的技术问题。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是一种坩埚炉，包含坩埚炉体和置于坩埚炉体外围的线圈，其特征在于，所述的坩埚炉体的上方设有由高温耐火材料成型烧结制成的坩埚罩，所述的坩埚罩的下端面与坩埚炉体的上端面紧密接触，坩埚罩下端面的外围与坩埚炉体上端面的外围平齐。本实用新型的有益效果是1、本实用新型的坩埚罩采用鼓形整体结构，可以避免坩埚罩与坩埚炉线圈之间发生闪络放电效应，提高线圈和坩埚炉的使用寿命，降低成本。2、本实用新型的坩埚炉采用热震稳定性好的耐火材料整体烧结成型的坩埚罩，产
3品使用寿命长，维修更换方便，安全可靠，可以大大提高设备利用率和生产效率、降低维修成本。
图1是现有技术的坩埚炉发生闪络放电的示意图；图2是现有技术的坩埚炉的A-A剖视图；图3是本实用新型的坩埚罩的结构示意图；图4是本实用新型的坩埚罩的仰视图；图5是本实用新型的坩埚炉的结构示意图；图6是本实用新型的坩埚炉的B-B剖视图。
具体实施方式
为了能更好地理解本实用新型的上述技术方案，
以下结合附图和实施例进行进一步地详细描述。图1是现有技术的坩埚炉发生闪络放电的示意图，图2是图1所示的坩埚炉的A-A 剖视图。图中，坩埚炉体1的外围有两组线圈2，坩埚炉体1的上部是坩埚罩3，图中省略了置于坩埚罩之上的坩埚盖。坩埚罩3是多块刚玉砖拼砌连接的环状结构，受刚玉砖拼砌的结构特征限制，坩埚罩3下端面的外围超出坩埚炉体1的上端面的外围。由于刚玉材质的坩埚罩3热震稳定性比较差，在使用过程中，受到坩埚炉温的急剧变化的影响，坩埚罩3的组织结构发生变化，产生大量的细微裂纹，见图1中所示的多条不规则裂纹32。这些裂纹一方面会造成坩埚罩自身破裂损毁，另一方面裂纹使坩埚罩表面容易积聚污秽，进而导致闪络电压急剧降低，坩埚罩3下端面外围突出的部分靠近坩埚炉线圈2，突出部分的裂纹32 如同指向线圈的放电尖端，在线圈的中高频电场的作用下，发生闪络放电效应，见图1所示的闪络放电23。闪络放电效应使线圈绝缘材料发黑碳化，绝缘性能下降，造成线圈和坩埚炉的使用寿命大大降低，甚至导致安全生产事故。除此之外，多块刚玉砖之间的的拼缝(图中省略)有时也会造成闪络放电效应。图3是本实用新型的坩埚罩的结构示意图，图4是本实用新型的坩埚罩的仰视图。 坩埚罩30为整体结构，形状为鼓形。坩埚罩30的下端面31的外径与坩埚炉体1的上端面的外径相同，坩埚罩30的内径与坩埚炉体1的内径相适应。本实用新型的坩埚罩采用碳化硅石墨混合物经压制成鼓形的坩埚罩坯体后高温烧结成型，形成无拼缝整体结构。图5是本实用新型的坩埚炉的结构示意图，图6是图5所示的坩埚炉的B-B剖视图。在本实施例中，坩埚炉体1的上方设有本实用新型提供的坩埚罩30，坩埚罩30的下端面31与坩埚炉体1的上端面紧密接触，坩埚罩30的下端面31的外围，正对坩埚炉体1的上端面，两者的外围互相平齐。坩埚炉体30外围绕有一至多组线圈2，当坩埚炉工作时，线圈2通电给坩埚炉体1加热，坩埚罩30用于隔开坩埚炉体的温度，防止坩埚内部高温火焰和金属溶液直接烧灼或飞溅到上部的坩埚盖和外层炉盖(坩埚盖和外层炉盖图中均未画出)。从图5可见，由于坩埚罩30的下端面31与坩埚炉体平齐，没有图2所示的突出的部分，鼓形整体结构坩埚罩30的下端面31与坩埚线圈2之间的距离较大，加之碳化硅石墨材料的高热震稳定性，坩埚罩不易出现裂纹，坩埚罩与线圈之间不存在由裂缝或拼缝形成的放电尖端，可以有效地防止了闪络放电效应。实验数据现有技术的刚玉拼砌坩埚罩一般情况下，一台坩埚炉在生产10 20炉产品，坩埚罩就会产生裂纹，发生闪络放电效应或者破裂损毁。情况严重时，仅生产1 2炉产品之后，坩埚罩与线圈之间就会由于刚玉砖的拼缝的存在而发生闪络放电效应。无论是发生闪络放电效应还是破裂损坏，都需要更换坩埚罩。由于更换刚玉拼砌坩埚罩需要停炉冷却后才能进行人工拼砌操作，换一次坩埚罩通常需要6 8个小时。本实用新型的坩埚罩由于本实用新型的坩埚罩与线圈之间不易产生闪络放电效应，加之碳化硅石墨材料的高热震稳定性，坩埚罩不易出现裂纹破损，一台坩埚炉通常在生产了 30-40炉产品之后，才需要更换坩埚罩。本实用新型的坩埚罩为整体结构，可以在两炉之间换料操作期间直接吊装更换， 不需要停炉冷却，换一次坩埚罩只需要20 30分钟时间。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的技术方案，而并非用作为对本实用新型的限定，任何基于本实用新型的实质精神对以上所述实施例所作的变化、变型，都将落在本实用新型的权利要求的保护范围内。
权利要求1. 一种坩埚炉，包含坩埚炉体和置于坩埚炉体外围的线圈，其特征在于，所述的坩埚炉体的上方设有由高温耐火材料成型烧结制成的坩埚罩，所述的坩埚罩的下端面与坩埚炉体的上端面紧密接触，坩埚罩下端面的外围与坩埚炉体上端面的外围平齐。
专利摘要一种坩埚炉，本实用新型涉及一种用于对材料或物质进行加热处理的设备及其零部件，坩埚炉包含坩埚炉体和置于坩埚炉体外围的线圈，坩埚炉体的上方的坩埚罩下端面与坩埚炉体的上端面紧密接触，坩埚罩下端面的外围与坩埚炉体上端面的外围平齐，坩埚罩由高温耐火材料压制烧结制成为鼓形的无拼缝整体结构。坩埚罩采用鼓形整体结构，可以避免坩埚罩与坩埚炉线圈之间发生闪络放电效应，提高线圈和坩埚炉的使用寿命，降低成本。坩埚炉采用整体烧结成型的坩埚罩，产品使用寿命长，维修更换方便，安全可靠，提高设备利用率和生产效率、降低维修成本。
文档编号F27B14/10GK202229577SQ20112029066
公开日2012年5月23日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者喻华 申请人:南通汉瑞实业有限公司