一种真空高温炉的制作方法

本实用新型涉及一种真空高温炉，属于高温处理设备领域。

背景技术：

高温炉的工作温度可高达1200-3000℃，主要用作材料的热处理、烧结和除杂等。在高温工作时为避免炉内材料发生氧化或者腐蚀通常需要保护处理，通常为抽真空或者通入惰性保护气体等。一些特殊的热处理工艺要求只能使用真空环境。目前，高温炉多采用碳毡、炭黑粉体或氧化锆、氧化铝球体陶瓷材料等作为保温材料，这些材料体内中存有大量空隙，在抽真空时炉内很难达到所需的高真空度。

提高高温炉真空度的方法主要是增强炉体气密性和增加真空泵组，在同等工艺精度上增强炉体气密性的程度有限，而增加真空泵组则增加了额外的设备成本和维护成本。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种真空高温炉，该高温炉使用隔热屏作替换传统的碳毡等保温材料，可以有效地降低炉内热量损失，提高保温效果，同时抽真空时速度更快，达到的真空度更高。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种真空高温炉，包括坩埚，设置在坩埚下方并环向设置在坩埚外侧的保温层，以及设置在保温层顶部的保温盖；其结构特点是，所述坩埚与保温层之间设有隔热屏，该隔热屏的内侧面为反射面。

由此，坩埚发热向内辐射和导热加热物料，向外辐射的热量到达隔热屏时，由于隔热屏的黑度极低，大部分热量被反射回坩埚的表面，另外保温层进一步防止热量的流失，由此，抽真空的速度跟快，达到的真空度也更高。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选地，本实用新型采用感应线圈加热，所述高温炉的炉体内设有位于保温层外侧的感应线圈。由此，坩埚在感应线圈产生的交变磁场下可以发热。坩埚发热向内辐射和导热加热物料，向外辐射的热量到达隔热屏时，由于隔热屏的黑度极低，大部分热量被反射回坩埚的表面，另外氧化锆保温层和刚玉保温层进一步防止热量的流失。

为了保证隔热保温效果，实现层层反射热量，所述隔热屏有多层，优选为3-12层。隔热屏层与层之间的间距为5mm-50mm，优选为10mm-20mm。

优选地，所述隔热屏由多个弧面元件彼此绝缘排列而整体呈环形，相邻两个弧面元件之间间距为10mm-100mm。由此，每层隔热屏有多个的扇形反射屏组成，方便每个扇形反射屏由夹具固定。更优选地，每层反射屏按圆分为四等分扇形，同一层隔热屏的4个扇形反射屏按圆排列并彼此绝缘，间隔距离为20-40mm。

为了方便安装或拆卸，所述隔热屏的顶部通过固定夹安装在固定于保温层顶部上的固定架上，该隔热屏的底部通过固定夹固定在保温层底部。优选地，所述固定夹为U型或V型。由此，每个隔热屏分别固定于陶瓷制成的固定夹上，底部固定夹通过螺丝镶嵌于保温层上，上部陶瓷固定夹通过连接在保温层上的固定架固定。固定夹设计为U型或V型，可固定反射屏，该方式拆卸方便，利于反射屏的维护和更换。

所述坩埚的底部通过支柱设置在保温层底部上方。由此，支柱穿过底部并嵌在保温层中，另一端支撑坩埚。

为了进一步增强保温效果，所述坩埚与保温盖之间、坩埚与保温层底部之间均设有保温材料。

优选地，所述保温层包括高温保温层和低温保温层；优选高温保温层为氧化锆层，低温保温层为氧化铝层。氧化锆保温层和刚玉保温层为整体成型或多件拼装成整体。所述高温保温层是指用于内层保温的保温层，其适用温度最高2600℃，所述低温保温层是指用于外层保温的保温层，其适用温度最高1800℃。

优选地，所述加热线圈为耐火材料浇筑而成的感应线圈，或者由多级感应线圈组成的可调性感应线圈。

优选地，所述隔热屏为钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆等难熔金属或碳化钽、碳化铪、碳化钨、碳化钼、碳化硼、碳化硅中一种或多种组成，各成分比例不做限定，任意比例混合均可。

所述炉盖和炉壳为双层夹空结构，中部填充水为冷却液。

优选地，氧化锆保温层和刚玉保温层还可以为由氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁等一种或多种组合，各成分比例不做限定，任意比例混合均可。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、使用隔热屏作替换传统的碳毡等保温材料，使得炉内热量损失降低，保温效果更好，同时避免了碳毡等保温材料内部大量空隙对真空度的影响，抽真空时速度更快，达到的真空度更高，真空度达10^-3Pa。

2、隔热屏使用独立式设计，卡扣式固定，拆卸方便，维修和更换效率更高。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构原理图；

图2是图1中固定架及固定夹的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种真空高温炉，如图1所示，包含炉盖9，炉体10，感应线圈6，感应线圈6外接控制电源，感应线圈6内设有氧化锆保温层4和刚玉保温层5，氧化锆保温层4和刚玉保温层5为坩埚型，上部设有保温盖1，内有坩埚2，坩埚2在感应线圈6产生的交变磁场下可以发热。石坩埚2与氧化锆保温层4之间设有隔热屏3，隔热屏3为表面呈镜面光滑的金属制成，每层隔热屏有4个1/4圆的扇形反射屏组成，每个扇形反射屏分别有上部和下部的夹具固定。坩埚2外顶部和底部分别设有保温毡8，底部还具有支柱7，支柱7穿过底部保温材料8并嵌在氧化锆保温层4中，另一端支撑坩埚2。坩埚2发热向内辐射和导热加热物料，向外辐射的热量到达隔热屏时，由于隔热屏的黑度极低，大部分热量被反射回坩埚2的表面，另外氧化锆保温层和刚玉保温层进一步防止热量的流失。

所述加热线圈为耐火材料浇筑而成的感应线圈，或者由多级感应线圈组成的可调性感应线圈。

所述隔热屏3的顶部通过固定夹12安装在固定于保温层顶部上的固定架11上，该隔热屏3的底部通过固定夹固定在保温层底部。

所述隔热屏为钨、钼、钽、铌、钒、铬、钛、锆等难熔金属或碳化钽、碳化铪、碳化钨、碳化钼、碳化硼、碳化硅中一种或多种组成，各成分比例不做限定，任意比例混合均可。

所述隔热屏包含多层反射屏，层数为3-12层，优选为5-8层，更优选为5-7层，每层反射屏的层间距为5-50mm，优选为10-20mm。

每层反射屏按圆分为四等分扇形，同一层4个扇形反射屏按圆排列并彼此绝缘，间隔距离为10-100mm，优选为20-40mm。

每个扇形反射屏四角分别固定于陶瓷固定夹上，底部固定夹通过螺丝镶嵌于氧化锆保温层上，上部陶瓷固定夹通过连接在保温层上的固定架固定。固定夹为U型或V型，可卡住反射屏，该方式拆卸方便，利于反射屏的维护和更换。

所述炉盖和炉壳为双层夹空结构，中部填充水为冷却液。

氧化锆保温层和刚玉保温层还可以为由氮化硼、氮化硅、磷化硼、磷化硅或氧化铝、氧化锆、氧化镁等一种或多种组合，各成分比例不做限定，任意比例混合均可。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。