CN205152402U - 一种单晶炉加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单晶炉加热装置,包括上加热器11、下加热器13、石墨电极棒8、支撑柱5,上、下加热器外设置有保温装置,保温装置包括侧保温套15和上保温套12,侧保温套15包括内石墨层6和不锈钢的侧保温套外壳16,中间填充有碳毡,上保温套10包括石墨环9和上保温套外壳14,中间填充有碳毡,上保温套10的石墨环9上支撑有小保温套10,石墨电极棒8一端与上、下加热器之间采用螺纹连接,圆锥导向,轴肩固定和支撑连接简易、方便可靠。单晶炉的加热装置的结构设计大大提高了单晶炉的性能,排除过去的单晶炉一系列故障,是保证单晶炉研制成功的关键环节。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单晶炉加热装置,尤其是能提高温度梯度的单晶炉加热装置。
背景技术
单晶炉是生产航空发动机单晶叶片的专用设备。已有的单晶炉加热装置结构繁琐、不紧凑,安装和拆卸时间长,易烧损等故障,另外保温套保温效果也不好,炉膛温度高,炉体和炉门易在高温下变形需要更新炉门等故障。
发明内容
本实用新型提供一种高温度梯度的新型单晶炉加热装置。
本实用新型采取的方案为:一种单晶炉加热装置,包括上加热器11、下加热器13、石墨电极棒8、支撑柱5,上、下加热器外设置有保温装置,保温装置包括侧保温套15和上保温套12,侧保温套15包括内石墨层6和不锈钢的侧保温套外壳16,中间填充有碳毡,上保温套10包括石墨环9和上保温套外壳14,中间填充有碳毡,上保温套10的石墨环9上支撑有小保温套10,石墨电极棒8一端与上、下加热器之间采用螺纹连接,圆锥导向,轴肩固定和支撑连接简易、方便可靠。石墨电极棒8通过氮化硼管7与侧保温套15绝缘,在下加热器13底部安装有防辐射挡板,分为三层,下层为膨胀石墨组成的隔热垫圈1,中层为石墨防漏垫圈2,上层为膨胀石墨的衬垫3。因为上、下各加一层膨胀石墨大大提高了保温效果,可极大的提高单晶炉的温度梯度。
进一步地,防辐射挡板下方设置有水冷套17。
进一步地,上述水冷套17为5~7层。
附图说明
图1为本实用新型单晶炉加热装置示意图,
其中,1:隔热垫圈、2:防漏垫圈、3:衬垫、4:通水金属管、5:支撑柱、6:内石墨层、7:氮化硼管、8:石墨电极棒、9:石墨环、10:小保温套、11:上加热器、12:上保温套、13:下加热器、14:上保温套外壳、15:侧保温套、16:侧保温套外壳、17:水冷套;
图2为现有单晶炉加热装置示意图,
其中6:内石墨层、10:小保温套、11:上加热器、13:下加热器、17:水冷套、18:下导电板、19:压板块、20:压紧条、21:三氧化二铝管、22:上导电板、23:楔块、24:保温环、25:隔热盘。
具体实施方式
为了更好地说明本专利,下面结合附图具体说明,请参阅图1、图2。
现有的单晶炉加热器,下加热器13采用下导电板18、压板块19、压紧条20连接固定,压紧条20受高温易翘曲变形而烧损导致故障发生,影响加热器正常使用。上加热器11采用上导电板22和楔块23连接和固定。安装时需将上加热器11旋转一角度安装,再在侧面用楔块23楔紧固定,隔热盘25支撑在水冷套17上,保温环24支撑在内石墨层6上,如图2所示。上述结构安装或拆卸需要2~3小时。
本实用新型单晶炉加热装置,包括上加热器11、下加热器13、石墨电极棒8、支撑柱5,上、下加热器外设置有保温装置,保温装置包括侧保温套14和上保温套13,侧保温套14包括内石墨层6和不锈钢的侧保温套外壳,中间填充有碳毡;上保温套13包括石墨环9和上保温套外壳14,中间填充有碳毡;上保温套的石墨环上支撑有小保温套10,石墨电极棒8一端与上、下加热器之间采用螺纹连接,圆锥导向,轴肩固定和支撑,连接简易、方便可靠;石墨电极棒8通过氮化硼管7与侧保温套15绝缘;在下加热器13底部安装有防辐射挡板,分为三层,下层为膨胀石墨组成的隔热垫圈1,中层为石墨防漏垫圈2,上层为膨胀石墨的衬垫3。因为上、下各加一层膨胀石墨大大提高了保温效果,可极大的提高单晶炉的温度梯度。
实际使用过程中加热器外壳16采用304不锈钢效果更佳。
而采用新结构安装或拆卸只需要半小时,而且无烧损事故。石墨电极棒8与侧保温套15之间采用氮化硼管7绝缘替代三氧化二铝管21,因氮化硼耐高温远高于三氧化二铝,过去三氧化二铝管时常被烧坏。石墨电极棒8另一端连接采用两个半圆的金属支撑柱5连接,采用螺钉压紧,形成无间隙结合,防止通电时打火烧损故障。两个半圆金属支撑柱5设有冷却水套,通水金属管4端部与炉体之间有法兰连接,又解决了加热体与电源的通电连接问题。
在加热器外部设有完整的保温装置。内壁由耐高温内石墨层6与304不锈钢组成的加热器外壳16包围着,中间填充碳毡组成侧保温套15。上保温套12由石墨环9和304不锈钢外壳14包围着,中间填充碳毡。在石墨环上安装一个小保温套10。一方面保护加热器上方热量不受损失,同时小保温套10又是支撑浇杯的装置,使浇注时钢水顺利通过。本实用新型保温套厚度增加25%,提高了保温效果,降低了炉膛的温度,提高了炉体特别是炉门的使用寿命。
防辐射挡板下方由5~7层水冷套17支撑,并形成一个低温环境,防辐射挡板是高温区和低温区的分界面。铸造时,当铸造型壳处在防辐射挡板上方时,处在高温区。当被抽拉机构抽拉到防辐射挡板下方,进入低温区,急速被水冷套17冷却就形成了高温度梯度,可大大提高单晶叶片的铸造质量。
总之,单晶炉的加热装置的结构设计大大提高了单晶炉的性能,排除过去的单晶炉一系列故障,是保证单晶炉研制成功的关键环节。
Claims (3)
1.一种单晶炉加热装置,其特征在于:包括上加热器(11)、下加热器(13)、石墨电极棒(8)、支撑柱(5),上、下加热器外设置有保温装置,保温装置包括侧保温套(15)和上保温套(12),侧保温套(15)包括内石墨层(6)和不锈钢的侧保温套外壳(16),中间填充有碳毡,上保温套(15)包括石墨环(7)和上保温套外壳(14),中间填充有碳毡,上保温套(15)的石墨环(9)上支撑有小保温套(10),石墨电极棒(8)一端与上、下加热器之间采用螺纹连接;石墨电极棒(8)通过氮化硼管(5)与侧保温套(15)绝缘,在下加热器(1)底部安装有防辐射挡板,分为三层,下层为膨胀石墨组成的隔热垫圈(1),中层为石墨防漏垫圈(2),上层为膨胀石墨的衬垫(3)。
2.根据权利要求1所述的单晶炉加热装置,其特征在于:防辐射挡板下方设置有水冷套(17)。
3.根据权利要求1所述的单晶炉加热装置,其特征在于:水冷套(17)为5~7层。
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CN201520764055.XU CN205152402U (zh) | 2015-09-29 | 2015-09-29 | 一种单晶炉加热装置 |
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CN (1) | CN205152402U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113637944A (zh) * | 2021-10-14 | 2021-11-12 | 中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司 | 一种纽扣型高温加热器 |
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2015
- 2015-09-29 CN CN201520764055.XU patent/CN205152402U/zh not_active Expired - Fee Related
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