CN103225950B - 用于真空自耗电弧炉的水冷炉室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，包括顶部法兰、炉室壁和底部水冷法兰构成的炉室主体，炉室壁包括内外两层，分别是炉室内壁、炉室外壁，炉室外壁与炉室内壁之间形成冷却水套，底部水冷法兰与炉室外壁、炉室内壁焊接为整体，紫铜或黄铜制得的导电法兰与底部水冷法兰把紧，顶部法兰内顶面通过连接件设置有反射屏，炉室壁上设置有真空管道接管，真空管道接管由固定真空接管和活动真空接管两部分构成，固定真空接管带有冷却水夹套，并与炉室外壁、炉室内壁焊接固定，固定真空接管还与活动真空接管通过真空法兰连接为一体。解决了现有技术中存在冷却效果不好、加工难度高的问题。

Description

用于真空自耗电弧炉的水冷炉室

技术领域

本发明属于稀有金属真空熔炼技术领域，涉及一种用于真空自耗电弧炉的水冷炉室。

背景技术

在真空自耗电弧炉设备中，炉室是用来容纳自耗电极的真空室。它上部连接电极杆，下部与坩埚相连，中间与真空系统相接，是整套设备的核心部件。在金属熔炼过程中，由于熔池的温度很高，炉室会受到较多的辐射热和传导热，此外，由于炉室兼有导电作用，其自身也会产生热量。为了防止炉室过热造成设备损坏以及影响其导电性能，需要对炉室进行冷却。

目前国、内外真空自耗电弧炉炉室普遍采用水套冷却结构，能较好地解决炉室的冷却问题，但设计上仍存在一些缺陷。例如，为防止炉室底部的导电铜法兰过热影响其导电性能，在法兰圆周焊有一圈铜管进行通水冷却，但这种冷却方式由于带走的热量有限，冷却效果并不理想。炉室顶部设计有冷却水套，防止炉室顶部法兰过热影响其上连接部件的使用寿命和性能。但顶部冷却水套不仅提高了加工难度，而且带来很大的安全隐患。炉室的真空管道接口采用整体管道，不仅加工难度极高，而且由于真空管道无法进行冷却，其表面的涂漆由于高温而掉落，影响了设备的美观。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，解决了现有技术中存在冷却效果不好、加工难度高的问题。

本发明所采用的技术方案是，用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，包括顶部法兰、炉室壁和底部水冷法兰构成的炉室主体，炉室壁包括内外两层，分别是炉室内壁、炉室外壁，炉室外壁与炉室内壁之间形成冷却水套，底部水冷法兰与炉室外壁、炉室内壁焊接为整体，紫铜或黄铜制得的导电法兰与底部水冷法兰把紧，顶部法兰内顶面通过连接件设置有反射屏，炉室壁上设置有真空管道接管，真空管道接管由固定真空接管和活动真空接管两部分构成，固定真空接管带有冷却水夹套，并与炉室外壁、炉室内壁焊接固定，固定真空接管还与活动真空接管通过真空法兰连接为一体。

本发明的特征还在于，

炉室外壁与炉室内壁之间设有隔水条。

炉室外壁上两侧焊接有立柱连接板。

底部水冷法兰外圆面上设置有冷却水进水接口与排污口，底部水冷法兰内设置有水冷槽。

导电法兰通过双排螺栓与底部水冷法兰把紧。

导电法兰与底部水冷法兰之间设置O型密封圈。

导电法兰上表面设置有导电环。

反射屏采用不锈钢多片结构构成。

本发明的有益效果是，炉室内部采用反射屏降低来自熔池的辐射热，结构简单、加工方便、效果明显。炉室底部采用水冷导电法兰，可以将冷却水引入导电法兰中，从而有效降低导电法兰的温度。炉室真空接管采用分段式接管，不仅降低了整个炉体的加工难度，而且能使靠近炉室的真空接管进行水冷，有效保护了真空接管。

附图说明

图1是本发明水冷炉室的结构示意图。

图中，1.反射屏，2.顶部法兰，3.炉室外壁，4.炉室内壁，5.隔水条，6.立柱连接板，7.固定真空接管，8.真空法兰，9.活动真空接管，10.底部水冷法兰，11.冷却水进水接口，12.O型密封圈，13.导电法兰，14.排污口。

具体实施方式

本发明用于真空自耗电弧炉的水冷炉室的结构如图1所示。

包括顶部法兰2、炉室壁与底部水冷法兰10构成的炉室主体。底部水冷法兰10用碳钢或不锈钢制得的。炉室壁包括内外两层，分别是炉室内壁4、炉室外壁3，炉室外壁3与炉室内壁4之间形成冷却水套，炉室外壁3与炉室内壁4之间设有隔水条5形成流道。炉室外壁3上两侧焊接有立柱连接板6，用于将炉室与炉室两侧的立柱进行连接。底部水冷法兰10与炉室外壁3和炉室内壁4焊接为整体，底部水冷法兰10外圆面上设置有冷却水进水接口11和排污口14，底部水冷法兰10内部设置有水冷槽。导电法兰13通过双排螺栓与底部水冷法兰10把紧，导电法兰13与底部水冷法兰10之间设置O型密封圈12。为了易于导电，导电法兰13选用紫铜或黄铜，导电法兰13上表面加工有导电环。底部水冷法兰10和导电法兰13构成底部法兰。反射屏1通过连接件安装于炉室内顶部法兰2的内顶面上，反射屏1采用耐热不锈钢，为了能有效阻挡来自熔池的辐射热，反射屏1由多层结构构成。炉室壁上设置有真空管道接管，真空管道接管采用分段真空管道，由固定真空接管7和活动真空接管9两部分构成，固定真空接管7带有冷却水夹套，并与炉室外壁3、炉室内壁4焊接固定，活动真空接管9不带冷却水夹套，固定真空接管7还与活动真空接管9通过真空法兰8连接为一体。

本发明中，炉室外壁3和炉室内壁4之间形成冷却水套，中间设有隔水条5形成流道，使水流保持一定的方向流动，保证炉室得到充分冷却。

反射屏1安装于炉室内部顶部法兰2上，用于阻挡来自熔池的辐射热。

设置有冷却水进水接口11与排污口14，导电法兰13通过双排螺栓与底部水冷法兰10把紧，为了保证炉室真空，两层法兰中间有O型密封圈12用于真空密封。此结构既能保证底部水冷法兰10与导电法兰13之间的接触良好，又能通过底部水冷法兰10内部的冷却水充分带走导电法兰13产生的热量，从而保证导电法兰13的导电性能。

由于固定真空接管7较活动真空接管9短，因此在炉室制造过程中大大降低了整体加工难度，易于保证炉室的形位公差。此外，由于固定真空接管7能够通过冷却水进行冷却，从而有效保护了真空管道。

整个炉体冷却效果更好，而且结构合理，有效降低了加工难度，节省了加工费用。

Claims (4)

1.用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，其特征在于，包括顶部法兰(2)、炉室壁和底部水冷法兰(10)构成的炉室主体，所述炉室壁包括内外两层，分别是炉室内壁(4)、炉室外壁(3)，所述炉室外壁(3)与炉室内壁(4)之间形成冷却水套，所述炉室外壁(3)与炉室内壁(4)之间设有隔水条(5)，所述炉室外壁(3)上两侧焊接有立柱连接板(6)，底部水冷法兰(10)与炉室外壁(3)、炉室内壁(4)焊接为整体，紫铜或黄铜制得的导电法兰(13)与底部水冷法兰(10)把紧，所述导电法兰(13)上表面设置有导电环，顶部法兰(2)内顶面通过连接件设置有反射屏(1)，所述反射屏(1)采用不锈钢多片结构构成，所述炉室壁上设置有真空管道接管，真空管道接管由固定真空接管(7)和活动真空接管(9)两部分构成，所述固定真空接管(7)带有冷却水夹套，并与炉室外壁(3)、炉室内壁(4)焊接固定，固定真空接管(7)还与活动真空接管(9)通过真空法兰(8)连接为一体。

2.根据权利要求1所述的用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，其特征在于，所述底部水冷法兰(10)外圆面上设置有冷却水进水接口(11)与排污口(14)，所述底部水冷法兰(10)内设置有水冷槽。

3.根据权利要求1所述的用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，其特征在于，所述导电法兰(13)通过双排螺栓与底部水冷法兰(10)把紧。

4.根据权利要求1所述的用于真空自耗电弧炉的水冷炉室，其特征在于，所述导电法兰(13)与底部水冷法兰(10)之间设置O型密封圈(12)。