一種用於高溫爐的電極引出裝置的製作方法
2023-06-29 14:18:01 4
本發明涉及一種電爐電極引出裝置技術設備領域，特別涉及一種用於高溫爐的電極引出裝置，主要應用於非金屬材料燒結、金屬材料提純或者晶體生長等真空冶金行業。
背景技術：
通常鎢絲網加熱器會採用上下垂直方式安裝在高溫爐隔熱屏內部,所以這種類型的高溫爐的多採用立式下出料模式，即真空腔體豎直裝配在爐架上，上爐蓋與真空腔體通過緊固件固定，而下爐蓋為活動部件，它與升降機構連接，可將物料或工件放置在下爐蓋上隨升降機構作升降運動。
現有技術中常見的鎢絲網加熱器的電極引出會採用側引出結構，也就是在真空腔體和熱場側隔熱屏上開孔，安裝電極引出裝置。
通常三相鎢絲網加熱器會設計成星型連接方式，底部圓環與每一片鎢絲網底部連接形成加熱器星點，頂部引出三個加熱器引出杆(大型鎢絲網加熱器為三的倍數)，這三個引出杆與腔體上的電極引出裝置對接，使整個加熱裝置與外部溫控系統接通。加熱器的引出杆是由鎢絲網頂部的夾板水平向外延伸出來的，與腔體上的電極引出裝置連接形成電極從腔體側面引出的結構(以下簡稱電極側引出結構)，這種電極側引出結構使整個鎢絲網的重量完全由幾個水平方向的引出杆來承擔，形成了典型的懸臂梁結構，在長期使用過程中會出現多種問題，進而影響產品質量，甚至影響高溫爐使用壽命。
上述側引出結構往往出現如下問題：
第一，加熱器水平調整問題：加熱器的引出杆一般為三的倍數，每個引出杆在腔體上都對應一個電極引出裝置，通常鎢絲網加熱器是焊接而成的，那麼每個引出杆的高低都不能保證完全一致，最終安裝在腔體上之後，由於側引出結構原因，懸臂梁的結構還會將這一誤差放大；腔體上的電極開孔是通過數控工具機一次加工完成的，可以保證開孔相關尺寸的一致性；引出杆與電極引出裝置之間是通過螺栓固定的，幾乎沒有調整的餘地，這就導致每一片鎢絲網的彎曲程度不同，引出杆高度較高的那部分鎢絲網會拉的很直，位置較低有的還處於彎曲狀態，各個引出杆受力不均，長期運行後兩者的使用壽命必然有區別，前者由於長期受力容易斷裂，如果有一片鎢絲網斷裂，那麼鎢絲網就必須更換，在生產過程中容易造成批量產品的質量問題及生產成本的增加。
第二，引出杆長期高溫運行容易下垂：懸臂梁結構的弊端會導致加熱器長期運行後在高溫下彎曲變形，積累到一定程度，就會引起加熱器引出杆向鎢絲網一側傾斜，縮短與隔熱屏的距離，加劇鎢絲網的彎曲程度，甚至直至接觸發生短路故障，輕則影響鎢絲網的使用壽命，重則發生電爐的安全事故。
第三，漏溫問題：因為加熱器的引出杆與電極相連接，就必須在隔熱屏上開孔，隔熱屏的材料為難熔金屬鎢、鉬或者石墨硬氈等材料，上述材料均為良好的導電材料，所以為了避免引出杆與隔熱屏接觸，必須將隔熱屏上相應的開孔放大許多，絕緣問題解決了，但由於隔熱屏上的通孔開的太大，引出杆與隔熱屏之間的間歇變大，導致隔熱屏內部的輻射熱毫無阻礙的通過這個間歇輻射出來併到達腔體內壁，而腔體夾層的冷卻水將這部分熱量帶走，從而導致熱量損失，增加電能的消耗。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提供了一種用於高溫爐的電極引出裝置，針對現有技術中的不足，本方案提出採用引出結構上下垂直安裝方式，使引出杆引出方向與鎢絲網安裝方向一致，引出杆底部與鎢絲網頂部夾板固定連接，引出杆上端通過螺母及擋條與銅電極連接，形成電極上引出的結構，電極引出杆上端設置一個凹槽，鉬螺母上的凹槽匹配，通過鉬擋條及鉬螺釘連接，確保鎢絲網被牢牢固定在鉬螺母上，鉬螺母與電極通過螺紋連接，電極上端連接水冷組件，可以持續冷卻銅電極。當高溫爐的均溫區較小的時候，由於安裝空間的限制，只能布置單相鎢絲網加熱器，這時可簡化電極上引出結構，將電極引出杆上端設置外螺紋直接連接電極，取代電極引出杆通過鉬螺釘、鉬擋條匹配固定連接鉬螺母，並連接電極，以體現上引出結構的優越性。本發明克服了現有技術中電極側引出結構的缺點和弊端，避免在高溫爐的真空腔體和熱場側隔熱屏上開孔，節約能源，延長了鎢絲網的使用壽命，結構緊湊，安裝方便。
為達到上述目的，本發明的技術方案如下：一種用於高溫爐的電極引出裝置，包括電極引出杆、鉬螺母、鉬螺釘、鉬擋條、電極、絕緣法蘭、電極法蘭和水冷組件，其特徵在於：
所述電極引出杆上設置有凹槽，鉬螺母上設置有凹槽，電極引出杆通過鉬螺釘、鉬擋條匹配固定連接鉬螺母；所述鉬螺母螺紋連接電極；所述水冷組件與電極連接，所述絕緣法蘭和電極法蘭固定連接電極。
所述電極引出杆螺紋連接電極，取代電極引出杆通過鉬螺釘、鉬擋條匹配固定連接鉬螺母。
所述電極引出杆上設置一個凹槽，凹槽的中心線垂直於電極引出杆的中心線。
所述鉬螺母設置螺紋段和光滑段，鉬螺母上設置一個凹槽，凹槽中心線的垂直於鉬螺母的中心線；所述鉬擋條匹配所述凹槽，所述鉬擋條通過鉬螺釘固定在凹槽底部。
所述水冷組件由進水管接頭、鎖緊螺母、接頭座、導流管、出水管接頭組成，水冷組件通過鎖緊螺母固定連接電極。
所述絕緣法蘭和電極法蘭螺栓固定連接電極。
所述電極為銅材質。
通過上述技術方案，本發明技術方案的有益效果是：採用引出結構上下垂直安裝方式，使引出杆引出方向與鎢絲網安裝方向一致，引出杆底部與鎢絲網頂部夾板固定連接，引出杆上端通過螺母及擋條與銅電極連接，形成電極上引出的結構，電極引出杆上端設置一個凹槽，鉬螺母上的凹槽匹配，通過鉬擋條及鉬螺釘連接，確保鎢絲網被牢牢吊在鉬螺母上，鉬螺母與電極通過螺紋連接，電極上端連接水冷組件，可以持續冷卻銅電極，延長電極的使用壽命，避免在高溫爐的真空腔體和熱場側隔熱屏上開孔，節約能源，延長了鎢絲網的使用壽命，結構緊湊，安裝方便，用於產線時可提高產品質量，大大降低生產成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例所公開的一種用於高溫爐的電極引出裝置三維結構示意圖；
圖2為本發明實施例所公開的一種用於高溫爐的電極引出裝置剖面結構示意圖；
圖3為本發明實施例所公開的又一種用於高溫爐的電極引出裝置三維結構構示意圖；
圖4為本發明實施例所公開的又一種用於高溫爐的電極引出裝置剖面結構示意圖；
圖中數字和字母所表示的相應部件名稱：
1.電極引出杆2.鉬螺母3.鉬螺釘4.鉬擋條
5.電極6.絕緣法蘭7.電極法蘭8.水冷組件
9.進水管接頭10.鎖緊螺母11.接頭座12.導流管
13.出水管接頭
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例一：
根據圖1至圖2，本發明提供了一種用於高溫爐的電極引出裝置，包括電極引出杆1、鉬螺母2、鉬螺釘3、鉬擋條4、電極5、絕緣法蘭6、電極法蘭7和水冷組件8。
所述電極引出杆1上設置有凹槽，鉬螺母2上設置有凹槽，電極引出杆1通過鉬螺釘3、鉬擋條4匹配固定連接鉬螺母2；所述鉬螺母2螺紋連接電極5；所述水冷組件8與電極5連接，所述絕緣法蘭6和電極法蘭7固定連接電極5。
所述電極引出杆1上設置一個凹槽，凹槽的中心線垂直於電極引出杆1的中心線。
所述鉬螺母2設置螺紋段和光滑段，鉬螺母2上設置一個凹槽，凹槽中心線的垂直於鉬螺母2的中心線；所述鉬擋條4匹配所述凹槽，所述鉬擋條4通過鉬螺釘3固定在凹槽底部。
所述水冷組件8由進水管接頭9、鎖緊螺母10、接頭座11、導流管12、出水管接頭13組成，水冷組件8通過鎖緊螺母10固定連接電極5。
所述絕緣法蘭6和電極法蘭7螺栓固定連接電極5。
所述電極為t1純銅材質。
實施例二：
根據圖3至圖4，本發明提供了一種用於高溫爐的電極引出裝置，包括電極引出杆1、鉬螺母2、鉬螺釘3、鉬擋條4、電極5、絕緣法蘭6、電極法蘭7和水冷組件8。
所述電極引出杆1螺紋連接所述電極5，取代電極引出杆1通過鉬螺釘3、鉬擋條4匹配固定連接鉬螺母5。
所述水冷組件8由進水管接頭9、鎖緊螺母10、接頭座11、導流管12、出水管接頭13組成，水冷組件8通過鎖緊螺母10固定連接電極5。
所述絕緣法蘭6和電極法蘭7螺栓固定連接電極5。
所述電極為t2純銅材質。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。