CN102425956A

CN102425956A - 一种电子束熔炼炉观察窗机构及其保护方法

Info

Publication number: CN102425956A
Application number: CN201110401993XA
Authority: CN
Inventors: 孙照富; 尹中荣
Original assignee: Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Current assignee: Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明公开了一种电子束熔炼炉观察窗机构及其装置的保护方法，是在观察窗最外层的铅玻璃的内侧加装一层玻璃从而形成双层玻璃结构，在挡板与双层玻璃之间设置大圆盘防尘玻璃。在防尘玻璃与挡板的外圈侧环设水冷水套；挡板为带筋缝板且其开有两组以上的短缝。方法是：预先建立前述的电子束熔炼炉观察窗机构，工作时，向观察窗室通氩气，使观察窗的真空室与炉体真空形成压差。利用其可以使观察窗性能得以明显提高，不易变形，减小挥发物对观察窗玻璃的镀膜作用；较大限度的防止挥发气体镀到观察窗玻璃上；且解决了更换观察窗铅玻璃成本较高的问题；减少了观察窗玻璃的更换次数，能够保证生产的连续性，提高电子束熔炼炉设备的整体生产效率和安全性。

Description

一种电子束熔炼炉观察窗机构及其保护方法

技术领域

本发明涉及一种电子束熔炼炉观察窗的保护技术，尤其涉及一种防电子束熔炼炉观察窗形变及减慢其被挥发物附着速度的方法。

背景技术

在材料熔炼过程中，我们需要随时掌握真空熔炼炉内的熔炼情况，所以需要通过在电子束熔炼炉上设置观察窗来观察其熔炼情况，同时操作者还可以通过观察窗直接观察真空室内有无异常情况，防止意外发生，提高安全性。

现同行业电子束炉所使用的观察窗均采用的结构是最外是一层铅玻璃，铅玻璃之内有一旋转挡板，该旋转挡板上开设一组（1~3条）大约大于挡板3/4直径的细缝（参见图3）。这种结构在使用中普遍都存在着一些问题，如：旋转挡板上每个缝隙都开的很长，导致旋转挡板容易变形；观察窗玻璃被挥发物镀上的速度过快，需要频繁的拆卸以更换观察窗；这些问题的存在会直接导致生产效率低、生产成本提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子束熔炼炉观察窗机构，利用其可以有效克服现有技术的缺陷，使观察窗性能得以明显提高。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种电子束熔炼炉观察窗机构，包括电子束熔炼炉观察窗本体，观察窗的最外层带有一层铅玻璃，铅玻璃的里侧置有一个由电机带动旋转的挡板，在铅玻璃的内侧加装一层玻璃从而形成双层玻璃结构；在挡板与双层玻璃之间设置大圆盘防尘玻璃。

所述的电子束熔炼炉观察窗机构中，在防尘玻璃与挡板的外圈侧环设一用于水冷的水套；在除双层玻璃以外的观察窗部分的外围包有一层水套。

所述电子束熔炼炉观察窗机构的挡板为带筋缝板更佳。该挡板上可以开有两组以上的短缝，每个短缝的长度不大于挡板直径的1/2。所述的玻璃优选石英玻璃。

所述电子束熔炼炉观察窗机构的挡板与大圆盘防尘玻璃同轴旋转。

所述电子束熔炼炉观察窗机构的防尘玻璃的中心开孔为圆孔。

本发明的另一目的是提供一种电子束熔炼炉观察窗的保护方法。

为实现该目的，本发明采取以下设计方案：

一种电子束熔炼炉观察窗的保护方法，其方法如下：

a）预先建立一电子束熔炼炉观察窗机构，包括：在铅玻璃的内侧加装一层玻璃从而形成双层玻璃结构；在挡板与双层玻璃之间设置大圆盘防尘玻璃；在防尘玻璃与挡板的外圈侧环设一水套；将挡板改造为本体为带有加强筋的挡板，其上开设双倍以上数量的短缝，该短缝的长度不大于挡板直径的1/2；

b）工作时，向观察窗室通氩气，使观察窗的真空室与炉体真空形成压差。

所述的电子束熔炼炉观察窗的保护方法中，其在工作时，让大圆盘防尘玻璃旋转变换位置，优选的是让大圆盘防尘玻璃与挡板同轴旋转以变换位置。

所述的电子束熔炼炉观察窗的保护方法步骤b）中所述的压差为5x10^-3 ~2x10^-2Pa。

在预先建立的电子束熔炼炉观察窗机构中，在除双层玻璃以外的观察窗部分的外围包有一层水套。

本发明的优点是：

1）电子束熔炼炉观察窗的挡板不易变形；

2）大大减小了挥发物对观察窗玻璃的镀膜作用；

3）能够最大限度的防止挥发气体镀到观察窗玻璃上；

4）解决了更换观察窗铅玻璃成本较高的问题；

5）减少了观察窗玻璃的更换次数，能够保证生产的连续性，提高电子束熔炼炉设备的整体生产效率和安全性。

附图说明

图1 为本发明电子束熔炼炉观察窗机构结构示意图。

图2 为为本发明的挡板结构示意图。

图3 为现有技术的挡板结构示意图。

图中：1、铅玻璃 2、石英玻璃 3、电机 4、防尘玻璃 5、带筋缝板 6、水套 7、水管 8、底座。

具体实施方式

如图1所示,本发明是针对同行业的观察窗存在的普遍问题和技术难点而创新的电子束熔炼炉观察窗机构，包括原有电子束熔炼炉观察窗本体的基础结构：最外层是一层铅玻璃1，设有一电机3，该电机3驱动一挡板5旋转，该挡板上开有缝隙。

本发明的改进点在于：在铅玻璃1的内侧加装一层玻璃2从而形成双层玻璃结构；在挡板5与双层玻璃之间设置大圆盘防尘玻璃4；在防尘玻璃4与挡板5的外圈侧环设一用于水冷的水套6；将挡板上开有缝隙改善为多个短缝。

本发明的观察窗采用双层玻璃，把防X射线厚度尺寸较大、价格昂贵的铅玻璃放在真空外，经常被镀膜与真空接触的玻璃采用一般玻璃(可以是石英玻璃)，我们在只要能耐得住真空压力的情况下，尽可能把此玻璃的厚度尺寸做到最小，使此玻璃价格降到最低，在此玻璃被镀膜而无法清洗干净的情况下，可以直接换掉，而价格较贵的铅玻璃则得以长期使用，解决了以往更换观察窗铅玻璃成本较高的问题。

本发明在旋转挡板的与双层玻璃之间设置大圆盘防尘玻璃片，防尘玻璃片可旋转变换位置（挡板与大圆盘防尘玻璃同轴旋转更佳），极大的减少了更换次数，保证了生产的连续性，提高了电子束熔炼炉设备的整体生产效率和安全性；且防尘玻璃采用中心孔为圆孔形状，解决了同行在中心开方孔而造成受热应力的作用易碎的现象。

本发明在防尘玻璃与挡板的外圈侧环设一水套，再在其外围除双层玻璃以外的观察窗部分的外围加设水冷（可以是包有一层水套），可以使挥发气体沿内壁冷却，最大限度的防止挥发气体镀到观察窗玻璃上。

本发明改变了以往同行业均采用的每个缝隙都开的很长的设计思路，采用对挡板增加加强筋且短开缝、多开缝（参见图2、图3，数量可以是现有技术的2倍以上，缝的长度是以是现有技术的1/2以下），避开了挡板易变形的现象。

针对玻璃容易被挥发物镀上导致生产效率受影响等问题，本发明采用对观察窗通氩气的方法使观察窗的真空室与炉体真空形成一定的压差（压差的数值应在5x10^-3 ~2x10^-2Pa），大大减小了挥发物对观察窗玻璃的镀膜作用，有效的抑制了其对玻璃镀膜速度。

上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。

Claims

1.一种电子束熔炼炉观察窗机构，包括电子束熔炼炉观察窗本体，观察窗的最外层带有一层铅玻璃，铅玻璃的里侧置有一个由电机带动旋转的挡板，其特征在于：在铅玻璃的内侧加装一层玻璃从而形成双层玻璃结构；在挡板与双层玻璃之间设置大圆盘防尘玻璃。

2.根据权利要求1所述的电子束熔炼炉观察窗机构，其特征在于：在防尘玻璃与挡板的外圈侧环设一用于水冷的水套；在除双层玻璃以外的观察窗部分的外围包有一层水套。

3.根据权利要求1或2所述的电子束熔炼炉观察窗机构，其特征在于：所述的挡板为带筋缝板，所述的玻璃优选石英玻璃。

4.根据权利要求3所述的电子束熔炼炉观察窗机构，其特征在于：所述的挡板上开有两组以上的短缝，每个短缝的长度不大于挡板直径的1/2。

5.根据权利要求1所述的电子束熔炼炉观察窗机构，其特征在于：所述的挡板与大圆盘防尘玻璃同轴旋转。

6.根据权利要求1所述的电子束熔炼炉观察窗机构，其特征在于：所述防尘玻璃的中心开孔为圆孔。

7.一种电子束熔炼炉观察窗的保护方法，其特征在于方法如下：

b）工作时，向观察窗室通氩气，使观察窗的真空室与炉体真空形成压差5x10-3 ~2x10-2Pa。

8.根据权利要求7所述的电子束熔炼炉观察窗的保护方法，其特征在于：工作时，让大圆盘防尘玻璃旋转变换位置，优选的是让大圆盘防尘玻璃与挡板同轴旋转以变换位置。

9.根据权利要求7所述的电子束熔炼炉观察窗的保护方法，其特征在于：步骤b）中所述的压差为5x10^-3 ~2x10^-2Pa。

10.根据权利要求7所述的电子束熔炼炉观察窗的保护方法，其特征在于：在预先建立的电子束熔炼炉观察窗机构中，在除双层玻璃以外的观察窗部分的外围包有一层水套。