一种电弧炉的制作方法

本发明属于金属熔炼设备技术领域，涉及一种电弧炉。

背景技术：

电弧炉是利用电极电弧产生的高温对金属材料进行熔炼的设备，按照熔炼过程中电极是否消耗，分为自耗炉和非自耗炉。非自耗电弧炉利用钨针或石墨等非消耗材料作为电极，熔炼时，以电极为阴极，以被熔金属为阳极，在阴极与阳极之间，通过电弧放电产生高温将金属熔化。

目前，实验室中使用的电弧炉，采用手动调节电极位置的方式，实验前，手动控制电极下降并接触熔体，起弧后手动控制电极上升。但手动控制的精度较低，起弧后不能快速将电极抬起，会延长电极与熔体接触的时间从而导致电极污染熔体。

针对上述这一情况，市场上出现一种电弧炉，如中国专利专利号为：“201820539132.5”所述的电弧炉，其具体结构包括：壳体；底座，与所述壳体相连，且用于放置熔体；调节杆，第一端穿过所述壳体的顶板并延伸入所述壳体的腔体内，且与所述壳体的顶板滑动连接；电极，位于所述壳体的腔体内，且与所述调节杆的第一端相连，用于在通电后产生电弧熔炼熔体；连接板，与所述的调节杆的第二端固定连接；和液压缸，与所述连接板相连，且用于通过所述连接板驱动所述调节杆上下移动。

在上述的结构中，该调节杆通过液压缸自动调节，但在该连接结构中，该液压缸和调节杆之间设置连接板，连接板的一端固定连接调节杆，连接板的另一端固定连接液压缸，在使用时，由于连接板调节力臂较长，液压缸的液压杆在上下升降运动时，带动调节杆上下升降容易晃动磨损，导致调节杆上下调节精度降低，不好控制电极起弧间距，使用寿命短。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构简单、能提高调节杆上下调节精度，使电极头起弧间距可控的电弧炉。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电弧炉，包括带有熔腔并呈筒状的炉体，所述的炉体的下端固连有放置金属熔体的底座，所述的炉体的上端具有与炉体一体成型的顶板，所述的顶板的中部位置滑动穿设有调节杆且该调节杆的下端伸入炉体的熔腔内，所述的调节杆的下端可拆卸连接有电极头，所述的调节杆内穿设有电极接线杆且该电极接线杆的内端与电极头电连接、电极接线杆的外端用于与电源电连接，其特征在于，所述的炉体的顶板的中部位置固设有导向座，所述的调节杆滑动穿设在所述的导向座中且该调节杆和炉体之间设置有带动调节杆在炉体的熔腔内上下升降控制电极头起弧间距的调节机构。

本电弧炉主要在调节杆和炉体之间设置调节机构，并通过调节机构带动调节杆在炉体的熔腔内上下升降能精确控制电极头起弧间距，在起弧后可快速将电极头上升脱离，避免金属熔体被污染。在实际使用时，该电极头为钨针；炉体与底座密封连接、形成密闭的熔腔。

在上述的一种电弧炉中，所述的调节机构包括固设在炉体的外壁上的液压缸且该液压缸的液压杆竖直向上，所述的炉体的顶板上固设有铰接座，所述的铰接座和液压杆之间设置有驱动杆，所述的驱动杆的一端通过销轴铰接在所述的铰接座上，所述的驱动杆的另一端通过销轴铰接在所述的液压杆上，所述的驱动杆的中部位置具有呈条形的驱动槽且该驱动槽的长度方向与驱动杆的长度方向相同，所述的调节杆的侧壁上径向向外固设有驱动销子，当液压缸的液压杆由液压缸驱动上下运动时带动驱动杆绕铰接座的一端摆动且该驱动销子在驱动槽中相对滑动带动调节杆上下升降。这样设置的目的是能缩短驱动杆的调节力臂，驱动杆在运作时不易晃动，调节精度较高。

在上述的一种电弧炉中，所述的驱动销子上套设有周向可旋转的活动套且该活动套与驱动槽适配并滑动配合，所述的驱动销子的外端固设扩径限位套且该扩径限位套的内端面轴向卡接在所述的驱动槽的槽沿上。这样设置的目的是使调节杆和驱动杆调节配合顺畅，提高两者之间配合的调节精度。

在上述的一种电弧炉中，所述的驱动销子的内端与所述的调节杆的外壁焊接固连，所述的驱动销子的外端的外壁上设置有外螺纹，所述的扩径限位套上具有带有内螺纹的连接孔，所述的扩径限位套通过连接孔的内螺纹螺旋连接在驱动销子的外螺纹上且该活动套的外端面与扩径限位套的内端面间隙配合。这样设置的目的是方便驱动销子的装配连接。

在上述的一种电弧炉中，所述的调节杆的下端面上可拆卸连接有转接套，所述的电极头固设在转接套中并竖直向下伸出转接套，所述的电极接线杆伸进所述的转接套内且该电极接线杆的伸入端端部与所述的电极头的上端面抵靠连接。这样设置的目的是方便电极头的装配连接，以及便于电极头的更换维修。

在上述的一种电弧炉中，所述的调节杆的下端面设置有装配孔，所述的装配孔的孔壁上具有内螺纹，所述的转接套的外壁上具有外螺纹，所述的转接套通过外螺纹可拆卸螺旋连接在所述的装配孔的内螺纹中。这样设置的目的是为了方便转接套与调节杆的可拆卸连接。

在上述的一种电弧炉中，所述的炉体的上端的边角处还设置有用于观察电极头电弧情况的观察窗一，所述的炉体的上端的侧壁上还设置有用于观察电极头调节起弧间距情况的观察窗二，所述的观察窗一和观察窗二相邻分布。这样设置的目的是能使操作者能随时制造炉体内的情况，遇到突发情况可及时处理。

在上述的一种电弧炉中，所述的炉体的外壁上固设置有隔热座，所述的液压缸固设于所述的隔热座中。这样设置的目的是增长液压缸的使用寿命。

在上述的一种电弧炉中，所述的炉体的顶板的上端面上还设置有用于检测炉体内压力的压力传感器和与压力传感器间隔分布的排气管，排气管的内端穿过顶板并延伸炉体的熔腔内，排气管的外端用于与气体回收装置密封连接。

在上述的一种电弧炉中，所述的炉体的侧壁上还间隔分布有抽气管、进气管，所述的抽气管的内端穿过炉体的侧壁并延伸炉体的熔腔内，抽气管的外端用于与真空泵密封连接，所述的进气管的内端穿过炉体的侧壁并延伸炉体的熔腔内，所述的进气管的外端用于密封连接惰性气体气源。

与现有技术相比，本电弧炉的优点为：结构设计合理、简单；调节机构连接稳定，驱动杆调节力臂适中，电弧炉能够精确的控制电极头的位置，从而能够在电极头通电起弧后将电极头快速提升，避免电极头与熔体长时间接触导致熔体被污染。

附图说明

图1是本电弧炉的部分的剖视结构示意图。

图2是本电弧炉中驱动销子连接的剖视结构示意图。

图3是本电弧炉中电极头连接的剖视结构示意图。

图中，1、炉体；2、底座；3、顶板；4、调节杆；5、电极头；6、电极接线杆；7、导向座；8、液压缸；9、液压杆；10、铰接座；11、驱动杆；12、驱动槽；13、驱动销子；14、活动套；15、扩径限位套；16、转接套；17、观察窗一；18、观察窗二；19、隔热座；20、压力传感器；21、排气管；22、抽气管；23、进气管。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本电弧炉主要由带有熔腔并呈筒状的炉体1组成，炉体1的下端固连有放置金属熔体的底座2，所述的炉体1的上端具有与炉体1一体成型的顶板3，顶板3的中部位置滑动穿设有调节杆4且该调节杆4的下端伸入炉体1的熔腔内，调节杆4的下端可拆卸连接有电极头5，调节杆4内穿设有电极接线杆6且该电极接线杆6的内端与电极头5电连接、电极接线杆6的外端用于与电源电连接，炉体1的顶板3的中部位置固设有导向座7，调节杆4滑动穿设在导向座7中且该调节杆4和炉体1之间设置有带动调节杆4在炉体1的熔腔内上下升降控制电极头5起弧间距的调节机构。

在实际制造时，该调节机构的具体实施方式为：主要由固设在炉体1的外壁上的液压缸8组成且该液压缸8的液压杆9竖直向上分布，炉体1的顶板3上固设有铰接座10，铰接座10和液压杆9之间设置有驱动杆11，驱动杆11的一端通过销轴铰接在铰接座10上，驱动杆11的另一端通过销轴铰接在液压杆9上，驱动杆11的中部位置具有呈条形的驱动槽12且该驱动槽12的长度方向与驱动杆11的长度方向相同，调节杆4的侧壁上径向向外固设有驱动销子13，当液压缸8的液压杆9由液压缸8驱动上下运动时带动驱动杆11绕铰接座10的一端摆动且该驱动销子13在驱动槽12中相对滑动带动调节杆4上下升降；在实际应用时，该驱动销子13上套设有周向可旋转的活动套14且该活动套14与驱动槽12适配并滑动配合，驱动销子13的外端固设扩径限位套15且该扩径限位套15的内端面轴向卡接在驱动槽12的槽沿上。

在实际制造时，该驱动销子13的具体连接结构为：该驱动销子13的内端与调节杆4的外壁焊接固连，驱动销子13的外端的外壁上设置有外螺纹，扩径限位套15上具有带有内螺纹的连接孔，扩径限位套15通过连接孔的内螺纹螺旋连接在驱动销子13的外螺纹上且该活动套14的外端面与扩径限位套15的内端面间隙配合。

在实际制造时，该调节杆4的下端可拆卸连接有电极头5的具体实施方式为：调节杆4的下端面上可拆卸连接有转接套16，电极头5固设在转接套16中并竖直向下伸出转接套16，电极接线杆6伸进转接套16内且该电极接线杆6的伸入端端部与所述的电极头5的上端面抵靠连接；调节杆4的下端面设置有装配孔，装配孔的孔壁上具有内螺纹，转接套16的外壁上具有外螺纹，转接套16通过外螺纹可拆卸螺旋连接在所述的装配孔的内螺纹中。

在实际制造时，该炉体1的上端的边角处还设置有用于观察电极头5电弧情况的观察窗一17，炉体1的上端的侧壁上还设置有用于观察电极头5调节起弧间距情况的观察窗二18，观察窗一17和观察窗二18相邻分布；炉体1的外壁上固设置有隔热座19，液压缸8固设于隔热座19中。

在实际应用时，该炉体1的顶板3的上端面上还设置有用于检测炉体1内压力的压力传感器20和与压力传感器20间隔分布的排气管21，排气管21的内端穿过顶板3并延伸炉体1的熔腔内，排气管21的外端用于与气体回收装置密封连接；炉体1的侧壁上还间隔分布有抽气管22、进气管23，抽气管22的内端穿过炉体1的侧壁并延伸炉体1的熔腔内，抽气管22的外端用于与真空泵密封连接，进气管23的内端穿过炉体1的侧壁并延伸炉体1的熔腔内，进气管23的外端用于密封连接惰性气体气源。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了炉体1；底座2；顶板3；调节杆4；电极头5；电极接线杆6；导向座7；液压缸8；液压杆9；铰接座10；驱动杆11；驱动槽12；驱动销子13；活动套14；扩径限位套15；转接套16；观察窗一17；观察窗二18；隔热座19；压力传感器20；排气管21；抽气管22；进气管23等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。