CN203715703U - 电子束熔炼炉的粗炼冷床 - Google Patents
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Abstract
一种电子束熔炼炉的粗炼冷床，包括主体、底板、外部水路集成系统和多条外接进出水管，所述主体内开有冷却水通道，其特征在于：所述主体可拆卸的安装在底板上，所述外部水路集成系统放置在底板上，并且外部水路集成系统通过上述多条外接进出水管连接主体内的冷却水通道，组成完整的冷却水循环系统；各外接进出水管一端可拆卸的安装在主体上、另一端可拆卸的安装在外部水路集成系统上，所述主体由至少两块主体组件组装而成。本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于大量采用可拆卸的组合结构，特别是主体采用可拆卸的组合结构，每个组件损坏都能单独更换，有效避免了原有结构一旦某个组件出现损坏，无法更换而报废的缺点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子束熔炼炉的粗炼冷床，更具体地说涉及一种在恶劣工作环境的使用过程中不容易出现漏水现象的电子束熔炼炉的粗炼冷床。
背景技术
电子束熔炼是高真空下，将高速电子束流的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种真空熔炼方法。而电子束熔炼采用的设备为电子束熔炼炉，电子束熔炼炉主要用于高温、难熔金属的熔炼，如钨、钼、钽、铌、钛等贵重金属或合金材料，电子束熔炼炉俗称电炉。
粗炼冷床是电子束熔炼炉的重要熔炼冷却设备，主体部分形状类似一个盛装物体的器皿状，用于金属原料的盛装并熔炼，通过电子束的高温使金属原料变成熔融金属液体状，最后通过溢流口流出。因此，粗炼冷床的正常运作直接影响炉子的使用。粗炼冷床表面处于高温电子束的直接照射下，因此工作温度很高。
现有粗炼冷床的结构主要包括主体、底板（钢质，集成复杂水路）、冷却水分配器（钢质）、外接进出水管（钢质）等。所述主体由多个主体单元组装而成，每个主体单元由铜件和焊接在铜件外侧的钢板以及焊接在钢板外表面的钢加强筋组成，各个主体单元再依次通过铜件以及加强筋相互焊接在一起。所述底板是集成复杂水路的钢板，钢板四周加工有可与炉体底座连接的固定孔。所述冷却水分配器由多块钢板焊接而成，冷却水分配器里面形成相互隔开的多个水室，分别设有多进多出的进水口、出水口，整个冷却水分配器焊接在钢质的底板上。进水管、出水管分别采用钢质硬管，钢质硬管的两端分别焊接在底板和主体的铜件上。
现有粗炼冷床结构的水路走向是由冷却水分配器的进水口经过冷却水分配器内部水室进入到带有集成复杂水路的底板里，再通过各外接进水管进入到主体各铜件的冷却水通道，然后通过外接出水管进入到带有集成复杂水路的底板里，再由底板的水道进入到冷却水分配器，最后通过出水口流出。
现有粗炼冷床主体各组件是通过各铜件之间相互焊接以及铜件与钢板上的加强筋相互焊接而连接在一起，主体各组件上的铜件和钢板上的加强筋也采用焊接的方式连接底板上，外接进出水管两端也分别焊接在底板和主体铜件上，因此各部分通过相互焊接形成一个不可拆卸的整体。
上述这种粗炼冷床的缺点是:在电子束熔炼炉内的恶劣工作环境下，粗炼冷床各处的温度较高，而且温度不均匀，不同部位产生的热变形不同，因此主体的各件之间的铜件与铜件、铜件与钢板、铜件与加强筋的焊缝，以及外接进出水管和主体之间的焊缝容易由于热变形而拉裂，导致水管焊缝漏水，造成停炉检修引起生产损失。并且维修补焊时由于需要将整个冷床整体加热，会导致已有的大量焊缝中的某处或多处出现新的拉裂而漏水，基本无法修复。另外,外接进出水管和主体之间的异种金属焊接难度也大。由于所有组件都是焊接在一起，如果出现某个组件有损坏，比如主体中的铜件、外接进出水管等，基本上无法维修或更换。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在大量焊缝，长期受热后焊缝容易拉裂漏水、组件损坏无法更换的缺点，提供一种电子束熔炼炉的粗炼冷床，这种电子束熔炼炉的粗炼冷床中任何组件损坏都能单独更换，并且解决了焊缝漏水的问题。采用的技术方案如下：
一种电子束熔炼炉的粗炼冷床，包括主体、底板、外部水路集成系统和多条外接进出水管，所述主体内开有冷却水通道，其特征在于：所述主体可拆卸的安装在底板上，所述外部水路集成系统放置在底板上，并且外部水路集成系统通过上述多条外接进出水管连接主体内的冷却水通道，组成完整的冷却水循环系统；各外接进出水管一端可拆卸的安装在主体上、另一端可拆卸的安装在外部水路集成系统上，所述主体由至少两块主体组件组装而成。
较优的方案，所述主体的顶端开有盛放金属的存放腔，所述存放腔的一侧开有熔融金属溢流口。
更优的方案，所述主体组件开有至少一段冷却水管道，所有主体组件的冷却水管道与外部水路集成系统组成完整的冷却水通道。
更优的方案，所述主体组件的冷却水管道的进出水口周边设有用于连接外接进出水管末端的法兰的螺纹孔，或者进出水口焊接有可与外接进出水管的管接头连接的管接头。
更优的方案，至少一个所述主体组件的外侧壁设有用于提高主体组件强度的加强筋。
较优的方案，所述底板由钢板加工而成，钢板上加工有多个可以通过螺钉与主体底面连接的沉孔，所述底板四周加工有可与炉体底座连接的固定孔。
较优的方案，所述外部水路集成系统由冷却水分配器和多组水管组成，整个外部水路集成系统置于钢质底板上。
较优的方案，所述冷却水分配器由多块钢板焊接而成，里面形成相互隔开的多个水室，各水室均设有多进多出的进出水口。
较优的方案，所述外接进出水管是金属波纹软管、钢管，或由金属波纹软管和钢管焊接而成。
本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于大量采用可拆卸的组合结构，特别是主体采用可拆卸的组合结构，每个组件损坏都能单独更换，有效避免了原有结构一旦某个组件出现损坏，基本无法更换而报废的缺点；外接进出水管与主体铜件、外部水路集成系统之间的连接结构也采用可拆卸的法兰或管接头连接的形式，可以将外接进出水管单独拆卸，这样大大方便了维修和更换，并且由于尽可能减少了焊接技术的应用，尤其是避免出现两个部件之间采用铜和钢的异种金属之间的焊接，因此有效避免了使用过程中热变形而拉裂焊缝造成漏水的情况。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的立体结构示意图；
图2是图1的主视图；
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，本实施例中的电子束熔炼炉的粗炼冷床，包括主体1、底板2、外部水路集成系统3和多条外接进出水管4，所述主体1内开有冷却水通道，所述主体1可拆卸的安装在底板2上，所述外部水路集成系统3放置在底板2上，并且外部水路集成系统3通过上述多条外接进出水管4连接主体1内的冷却水通道，组成完整的冷却水循环系统；各外接进出水管4一端可拆卸的安装在主体1上、另一端可拆卸的安装在外部水路集成系统3上。
所述主体1的顶端开有盛放金属的存放腔102，所述存放腔102的一侧开有熔融金属溢流口103，所述主体1由5个主体组件101组装而成。
所述各主体组件开有至少一段冷却水管道，所有主体组件的冷却水管道与外部水路集成系统3组成完整的冷却水通道。
所述主体组件的冷却水管道的进出水口周边设有用于连接外接进出水管4末端的法兰的螺纹孔。外接进出水管4末端的法兰401采用螺钉与螺纹孔配合的方式安装在主体1上。
一个所述主体组件的外侧壁设有用于提高主体组件强度的加强筋104。
所述底板2由钢板加工而成，底板2上加工有多个可以通过螺钉与主体1底面连接的沉孔（图中看不见），所述底板2四周加工有可与炉体底座连接的固定孔201。
所述外部水路集成系统3由冷却水分配器和多组水管组成，整个外部水路集成系统3置于钢质底板2上。所述冷却水分配器由多块钢板焊接而成，里面形成相互隔开的多个水室，各水室均设有多进多出的进出水口。
所述外接进出水管4是金属波纹软管。
实施例2
本实施例中的电子束熔炼炉的粗炼冷床与实施例1的区别在于：
所述主体组件的冷却水管道的进出水口焊接有可与外接进出水管4的管接头连接的管接头。
所述外接进出水管4由金属波纹软管和钢管焊接而成。
所述铜板为加工态的铜板。加工态的铜板指的是经过锻压、轧制等加工工艺处理过的铜板，机械性能高，导热能力强。
所述铜板的材料为无氧铜。铜板由整块无氧铜锭经过锻压而成，组织均匀致密，机械性能优良；并且无氧铜板的热导率大于380 W/（m·K），具有优越的导热性能。
所述冷却水道的横截面为圆形孔。
实施例3
本实施例中的电子束熔炼炉的粗炼冷床与实施例1的区别在于：
所述外接进出水管4是钢管。
所述铜板的材料为铜合金。铜合金加入有微量元素例如银等，再进行轧制或锻造，其硬度、耐磨性、抗蠕变性能优于无氧铜，但制造成本高。
所述冷却水道的横截面为复合孔，所述复合孔由至少两个圆形孔部分重叠而成。各圆形孔的直径可以相同也可以不同。复合孔的冷却水道与圆形孔的冷却水道相比，具有两大优点：一是提升换热能力，复合孔的冷却通道与圆形孔的冷却通道相比，换热能力大致提高约14%，冷却效果更均匀；二是减薄铜板的厚度，有效地节约铜材的用量，降低制造成本。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型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，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电子束熔炼炉的粗炼冷床，包括主体、底板、外部水路集成系统和多条外接进出水管，所述主体内开有冷却水通道，其特征在于：所述主体可拆卸的安装在底板上，所述外部水路集成系统放置在底板上，并且外部水路集成系统通过上述多条外接进出水管连接主体内的冷却水通道，组成完整的冷却水循环系统；各外接进出水管一端可拆卸的安装在主体上、另一端可拆卸的安装在外部水路集成系统上，所述主体由至少两块主体组件组装而成。
2.如权利要求1所述的电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述主体的顶端开有盛放金属的存放腔，所述存放腔的一侧开有熔融金属溢流口。
3.如权利要求2所述的电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述主体组件开有至少一段冷却水管道，所有主体组件的冷却水管道与外部水路集成系统组成完整的冷却水通道。
4.如权利要求3所述的电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述主体组件的冷却水管道的进出水口周边设有用于连接外接进出水管末端的法兰的螺纹孔，或者进出水口焊接有可与外接进出水管的管接头连接的管接头。
5.如权利要求2所述的电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：至少一个所述主体组件的外侧壁设有用于提高主体组件强度的加强筋。
6.如权利要求1-5中任意一项所述电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述底板由钢板加工而成，钢板上加工有多个可以通过螺钉与主体底面连接的沉孔，所述底板四周加工有可与炉体底座连接的固定孔。
7. 如权利要求1-5中任意一项所述电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述外部水路集成系统由冷却水分配器和多组水管组成，整个外部水路集成系统置于钢质底板上。
8. 如权利要求7所述电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述冷却水分配器由多块钢板焊接而成，里面形成相互隔开的多个水室，各水室均设有多进多出的进出水口。
9.如权利要求1-5中任意一项所述电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述外接进出水管是金属波纹软管、钢管，或由金属波纹软管和钢管焊接而成。
10.如权利要求3或4所述电子束熔炼炉的粗炼冷床，其特征在于：所述主体组件是铜或铜合金，所述冷却水通道的横截面为圆形孔或复合孔，所述复合孔由至少两个圆形孔部分重叠而成。
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