一种高温熔炉用水冷电极的制作方法
【专利摘要】本实用新型的名称为一种高温熔炉用水冷电极。属于玻璃熔炉用电极【技术领域】。它主要是解决现有高温熔炉电极的密封及高温烧蚀的问题。它的主要特征是：包括电极上部分、电极下部分和外接电源接头；其中，所述电极上部分由连为一体的接线柱、固定台阶和冷却水管组成，接线柱、冷却水管外表面设有螺纹；所述外接电源接头套装在冷却水管上，由上、下螺母固定；所述电极下部分包括与冷却水管下端配合的紧固螺母端盖，该紧固螺母端盖上固定有进水管和排水管，进水管上端口伸向冷却水管上部的电极上部分受热区，排水管上端口位于冷却水管底部。本实用新型具有结构简单、易装配、能有效提高高温熔炉电极使用寿命的特点，主要用于高温熔炉的电源输入。
【专利说明】一种高温熔炉用水冷电极
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高温熔炉用电极【技术领域】，具体涉及一种高温熔炉用水冷电极装置，该装置主要用于高温熔炉的电源输入，解决高温熔炉电极的密封及高温烧蚀问题，该装置结构简单，易装配，能有效提高高温熔炉电极的使用寿命。
【背景技术】
[0002]随着特种材料的广泛应用，高温熔炉的制造设计也越来越得到更多的关注和重视，多数材料可以用常规的方式进行熔炼，如玻璃材料直接采用钥电极、锡电极直接加热熔炼，但有部分材料需要在特殊的条件，加热元件不能直接与熔体接触，如Ge、Si单晶采用提拉法生长，采用高频电源加热，需要对高频电源进行冷却，对于另外一些采用辐射加热、高温、高压等特殊条件生长的材料如ZnSe单晶来说，密封性能好、耐高温的熔炉就必不可少了，怎样在高温高压的条件下，保证熔炉稳定的供电、密封性能就是熔炉设计制造的关键问题，而电极与熔炉的配合就是其中非常关键的一环，只有保证电极的稳定工作，才能保证熔炉长时间稳定的供电、执行工艺。
【发明内容】
[0003]本实用新型就是针对上述不足之处而提供一种结构简单、易装配、能有效提高高温熔炉电极使用寿命的高温熔炉用水冷电极。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:一种高温熔炉用水冷电极，其特征在于:包括电极上部分、电极下部分和外接电源接头；其中，所述电极上部分由连为一体的接线柱、固定台阶和冷却水管组成，接线柱、冷却水管外表面设有螺纹；所述外接电源接头套装在冷却水管上，由上、下螺母固定；所述电极下部分包括与冷却水管下端配合的紧固螺母端盖，该紧固螺母端盖上固定有进水管和排水管，进水管上端口伸向冷却水管上部的电极上部分受热区，排水管上端口位于冷却水管底部。
[0005]本实用新型的技术解决方案中所述的冷却水管上端口为斜面端口。
[0006]本实用新型的技术解决方案中所述的电极上部分、紧固螺母端盖的材质为铜、不锈钢。
[0007]本实用新型的技术解决方案中所述的电极上部分、紧固螺母端盖的材质为紫铜。
[0008]本实用新型的技术解决方案中所述的接线柱为圆柱形、正方形。
[0009]本实用新型由于采用由电极上部分、电极下部分和外接电源接头构成的高温熔炉用水冷电极，其中，电极上部分由连为一体的接线柱、固定台阶和冷却水管组成，接线柱、冷却水管外表面设有螺纹，外接电源接头套装在冷却水管上，由上、下螺母固定，电极下部分包括与冷却水管下端配合的紧固螺母端盖，该紧固螺母端盖上固定有进水管和排水管，进水管上端口伸向冷却水管上部的电极上部分受热区，排水管上端口位于冷却水管底部，因而使接线柱作为熔炉内部加热装置的电源接线柱，固定台阶可用于与熔炉的固定、密封配合，冷却水管形成冷却水储存室及流动通道，紧固螺母端盖起到与电极上部分密封、固定的作用，进水管用作冷却水的进水通道，排水管负责将回流的冷却水排出冷却水管，保证冷却效果，在熔炉工作时，外部电源通过外接电源接头供电，电流通过水冷电极向熔炉内供电，熔炉温度逐步升高，电极受到辐射升高，这时冷却水由进水管喷到电极上部分受热区，对电极进行冷却，回流的冷却水经排水管排出，完成整个冷却循环过程。本实用新型具有结构简单、易装配、能有效提高高温熔炉电极使用寿命的特点。本实用新型主要用于高温熔炉的电源输入。
[0010]【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的电极结构示意图。
[0012]图2是图1的A-A剖示图。
[0013]图3是本实用新型的电极上部分结构示意图。
[0014]图4是图3的B-B剖示图。
[0015]图5是本实用新型的电极下部分结构示意图。
[0016]图6是图5的C-C剖示图。
【具体实施方式】
[0017]如图1至图6所示。本实用新型一种高温熔炉用水冷电极包括电极上部分、电极下部分和外接电源接头3。电极上部分由接线柱5、固定台阶6和冷却水管7组成，接线柱
5、冷却水管7外表面设有螺纹。电极上部分由紫铜材料加工而成，也可由黄铜、不锈钢等其它材料加工而成。接线柱5为圆柱形，也可为正方形等其它形状。外接电源接头3套装在冷却水管7上，由上、下螺母4固定。电极下部分包括与冷却水管7下端配合的紧固螺母端盖9，该紧固螺母端盖9上固定有进水管8和排水管10，进水管8上端口伸向冷却水管7上部的电极上部分受热区，排水管10上端口位于冷却水管7底部。冷却水管7上端口为斜面端口。紧固螺母端盖9由紫铜材料加工而成，也可由黄铜、不锈钢等其它材料加工而成。进水管8是冷却水的进水通道，由铜、不锈钢或其它材料制成。紧固螺母端盖9起到与电极上部分密封、固定的作用，由与电极上部分同样的材料制成，保证材料膨胀的一致性。
[0018]在采用坩埚下降法生长ZnSe单晶的熔炉中，采用本实用新型水冷电极进行供电，外接电源自电极中段接入，由接线柱5输入熔炉内。电极上、下部分均采用紫铜为材料，因为紫铜的导电性和加工性能均较好，进水管采用不锈钢制造，进水管喷口采用斜口设计，避免由于电极膨胀变形等原因导致进水管被电极受热部位堵住，使进水管冷却水无法正常喷出，影响电极冷却效果，外接电源通电后熔炉通过水冷电极向熔炉内加热元件供电，熔炉炉内温度开始急剧升高，经过数个小时的升温，炉内温度超过1500°C，炉内压力超过19atm，温度不断地传导到电极上，电极冷却水将电极热量带走，冷却水水温也在缓慢升高，达到一定温度后保持稳定，保证了电极在正常温度范围内工作。采用本实用新型的水冷电极装置，装配简单、使用寿命长，密封性能好，以下是一组在ZnSe熔炉使用水冷电极后，冷却水的进出口温度测试数据:
[0019]
【权利要求】
1.一种高温熔炉用水冷电极，其特征在于:包括电极上部分、电极下部分和外接电源接头(3);其中，所述电极上部分由连为一体的接线柱(5)、固定台阶(6)和冷却水管(7)组成，接线柱(5)、冷却水管(7)外表面设有螺纹；所述外接电源接头(3)套装在冷却水管(7)上，由上、下螺母(4)固定；所述电极下部分包括与冷却水管(7)下端配合的紧固螺母端盖(9)，该紧固螺母端盖(9)上固定有进水管(8)和排水管(10)，进水管(8)上端口伸向冷却水管(7)上部的电极上部分受热区，排水管(10)上端口位于冷却水管(7)底部。
2.根据权利要求1所述的一种高温熔炉用水冷电极，其特征在于:所述的冷却水管(7)上端口为斜面端口。
3.根据权利要求1或2所述的一种高温熔炉用水冷电极，其特征在于:所述的电极上部分、紧固螺母端盖(9)的材质为铜、不锈钢。
4.根据权利要求3所述的一种高温熔炉用水冷电极，其特征在于:所述的电极上部分、紧固螺母端盖(9)的材质为紫铜。
5.根据权利要求1或2所述的一种高温熔炉用水冷电极，其特征在于:所述的接线柱(5)为圆柱形、正方形。
【文档编号】C30B35/00GK203768491SQ201420130858
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】赵仲勋, 荣幸, 徐光以 申请人:湖北新华光信息材料有限公司