CN205607132U - 一种自动化真空反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化真空反应炉，包括炉体、坩埚、激光装置、抽真空装置。所述炉体分为上炉体和下炉体，坩埚定位在下炉体；所述上炉体固定设置，上炉体由升降装置驱动升降。操作中，下炉体在升降装置的驱动下上升并与上炉体结合；之后，抽真空装置将炉腔内部气压抽至设定值；之后，激光装置的激光束打到坩埚的原材料，光斑区域被加热至反应温度，并引发原材料的连锁反应。通过上述技术方案，加工前，工作人员可方便地在低处将原材料装入坩埚内；待加工结束后，工作人员可方便地从下降的下炉体内取出坩埚及其他物料；如此，可提高工作效率，减轻工作人员的劳动强度。

Description

一种自动化真空反应炉

技术领域：

本实用新型涉及冶金用的反应炉，具体而言，涉及一种自动化真空反应炉。

背景技术：

冶金用的真空反应炉，例如，授权公告号为CN201463534U的实用新型公开了一种用于炼铝的真空反应炉，其包括升华管，发热片，水冷电极，炉壳，气体分布板，石墨发热体，反应坩埚，炉盖，真空抽气口，冷凝器盖，冷凝器，冷凝盘，隔热套，测温热电偶锥套，石墨发热体底座和炉底盖。低温冷凝区使用独立的冷凝器嵌入放置于反应坩埚上，冷凝盘嵌入叠放于冷凝器中。低温挥发区和高温反应区都采用自动控温。高温反应区使用石墨发热体电加热，两层石墨隔热体中间加碳毡作隔热套。

实用新型内容：

本实用新型所解决的技术问题：现有技术中用于冶金的真空反应炉的炉体顶部开口且设有炉盖，反应坩埚需从炉体的顶部下放至炉体内甚至炉体的底部，炉体的此类结构，导致操作不便且效率低下。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种自动化真空反应炉，包括机架、炉体、坩埚、激光装置、抽真空装置；所述坩埚用于盛放原材料且位于炉体内；所述激光装置包括激光发生机组、与激光发生机组通过光纤连接的激光聚焦头，激光聚焦头安装在机架上且位于炉体的上方，炉体的顶部设有供激光穿过的透镜，激光聚焦 头射出的激光经透镜射在坩埚中的原材料上；所述抽真空装置与炉体连通，用于对炉体进行抽真空处理；

所述炉体分为上炉体和下炉体，所述下炉体设有定位板，所述坩埚定位在定位板上；所述上炉体固定在机架上，所述机架上设有驱动上炉体升降的升降装置。

按上述技术方案，本实用新型所述一种自动化真空反应炉的工作原理如下：

工作前，先将装满原材料的坩埚放入下炉体的定位板上，下炉体在升降装置的驱动下上升并与上炉体结合；之后，抽真空装置启动，将炉腔内部气压抽至设定真空度值；之后，激光装置启动，激光通过光纤传输至激光聚焦头处，经聚焦后的激光束透过透镜打到坩埚的原材料表面，光斑区域被加热至反应温度，并引发原材料的连锁反应。

通过上述技术方案，加工前，工作人员可方便地在低处将原材料装入坩埚内；待加工结束后，工作人员可方便地从下降的下炉体内取出坩埚及其他物料；如此，可提高工作效率，减轻工作人员的劳动强度。

作为本实用新型对抽真空装置的一种说明，所述抽真空装置包括罗茨旋片机组、连通罗茨旋片机组和炉体的管路；所述管路上依次串接有冷凝器、过滤器、真空计、气动蝶阀，所述冷凝器接近炉体。其中，所述过滤器可滤除烟气中的颗粒粉尘，避免对真空机组造成危害。所述真空计与罗茨旋片机组间设置电气互锁装置，当真空值达到设定值时，罗茨旋片机组停止工作，并由气动蝶阀切断管路与罗茨旋片机组间的连通。

作为本实用新型对炉体的一种说明，所述上炉体内设有弧形内罩，弧形内罩位于上炉体的顶部。按上述说明，当下炉体上升与上炉体合为一体 时，所述弧形内罩笼罩在坩埚的开口上，用于防止反应产生的烟尘扩散。

作为本实用新型对炉体的一种说明，所述上炉体上设有红外线测温仪。所述红外线测温仪作用在于实时监测原材料表面的温度，以判定激光点火是否已经成功；当测定温度达到设定值时，表明激光点火已经成功，此时激光装置停止工作。

作为本实用新型对炉体的一种说明，所述机架上设有锁紧装置，所述锁紧装置包括固定安装在机架上的导轨、第一月牙环和第二月牙环、第一气缸和第二气缸、第一连接组件和第二连接组件；所述上炉体的底端外围卡合一弹性圈，所述下炉体的顶端外围设一环形凸缘，所述第一月牙环和第二月牙环左右对称设置，第一月牙环和第二月牙环均与导轨滑动配合，第一月牙环和第二月牙环可沿导轨作相向直线移动，第一月牙环和第二月牙环的内侧开设凹槽，所述弹性圈卡合在凹槽内，所述环形凸缘可与弹性圈同时卡合在凹槽内；所述第一气缸和第二气缸安装在机架上，第一气缸和第二气缸左右对称设置；所述第一连接组件包括第一连接块和第一滑块，第二连接组件包括第二连接块和第二滑块，所述第一连接块和第二连接块上均开设曲线形滑槽，所述第一滑块滑动配合在第一连接块的曲线形滑槽内，第二滑块滑动配合在第二连接块的曲线形滑槽内，所述第一连接块与第一月牙环固定连接，所述第一滑块与第一气缸的活塞杆固定连接，所述第二连接块与第二月牙环固定连接，所述第二滑块与第二气缸的活塞杆固定连接。

按上述说明，所述锁紧装置的工作原理如下：下炉体上升，下炉体顶端上的环形凸缘抵在上炉体底端上的弹性圈上；之后，第一气缸和第二气缸动作，驱动第一滑块和第二滑块直线运动，由于第一滑块在第一连接块 的曲线形滑槽内移动，第二滑块在第二连接块的曲线形滑槽内移动，因此，第一滑块和第二滑块的直线运行可驱使第一连接块和第二连接作垂直于第一滑块和第二滑块直线运动方向的直线运动，第一连接块和第二连接块的直线运动驱动第一月牙环和第二月牙环沿导轨作相向直线运动，使下炉体顶端上的环形凸缘卡入第一月牙环和第二月牙环的凹槽内，在环形凸缘卡入第一月牙环和第二月牙环的凹槽内的过程中，原已卡在凹槽内的弹性圈发生弹性变形，如此，环形凸缘和弹性圈同时卡入凹槽内，发生弹性变形的弹性圈胀紧在凹槽内；至此，下炉体和上炉体密封地结合在一起。

作为本实用新型对升降装置的一种说明，所述升降装置包括安装在机架上的电机、通过联轴器与电机转轴联接的T形转向箱、与T形转向箱联接的直角传动箱、与直角传动箱联接的蜗轮蜗杆升降机。上述说明中，所述T形转向箱的全称为T系列螺旋锥齿轮转向箱，是传动机械行业必备的传动设备。直角传动箱的全称为直角传动齿轮箱，直角传动齿轮箱采用螺旋伞齿轮和精密轴承传动，主要用于升降机成组使用时变相连接用。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型一种自动化真空反应炉的结构示意图；

图2为图1中从上方观察一种自动化真空反应炉所得的结构示意图；

图3为图2中从下方观察一种自动化真空反应炉所得的剖视图；

图4为图3中A处放大图；

图5为图3中B处放大图；

图6为图1中抽真空装置30的结构示意图。

图中符号说明：

10、机架；

20、坩埚；

30、抽真空装置；31、罗茨旋片机组；32、冷凝器；33、过滤器；34、真空计；35、气动蝶阀；

41、激光发生机组；42、激光聚焦头；43、透镜；

51、上炉体；510、弹性圈；52、下炉体；520、环形凸缘；

60、升降装置；61、电机；62、T形转向箱；63、直角传动箱；64、蜗轮蜗杆升降机；

70、红外线测温仪；

80、锁紧装置；81、第一月牙环；810、凹槽；82、第一气缸；83、第一连接组件。

具体实施方式：

结合图1至图3，一种自动化真空反应炉，包括机架10、炉体、坩埚20、激光装置、抽真空装置30；所述坩埚用于盛放原材料且位于炉体内；所述激光装置包括激光发生机组41、与激光发生机组通过光纤连接的激光聚焦头42，激光聚焦头安装在机架上且位于炉体的上方，炉体的顶部设有供激光穿过的透镜43，激光聚焦头射出的激光经透镜射在坩埚中的原材料上；所述抽真空装置与炉体连通，用于对炉体进行抽真空处理。其中，所述炉体分为上炉体51和下炉体52，所述下炉体设有定位板，所述坩埚定位在定位板上；所述上炉体固定在机架上，所述机架上设有驱动上炉体升降的升降装置60。

如图6，所述抽真空装置30包括罗茨旋片机组31、连通罗茨旋片机组和炉体的管路；所述管路上依次串接有冷凝器32、过滤器33、真空计34、 气动蝶阀35，所述冷凝器接近炉体。

所述上炉体51内设有弧形内罩，弧形内罩位于上炉体的顶部。所述上炉体51上设有红外线测温仪70。

结合图1至图3，所述升降装置60包括安装在机架10上的电机61、通过联轴器与电机转轴联接的T形转向箱62、与T形转向箱联接的直角传动箱63、与直角传动箱联接的蜗轮蜗杆升降机64。

结合图3至图5，所述机架10上设有锁紧装置80，所述锁紧装置包括固定安装在机架10上的导轨、第一月牙环81和第二月牙环、第一气缸82和第二气缸、第一连接组件83和第二连接组件；所述上炉体51的底端外围卡合一弹性圈510，所述下炉体52的顶端外围设一环形凸缘520，所述第一月牙环和第二月牙环左右对称设置，第一月牙环和第二月牙环均与导轨滑动配合，第一月牙环和第二月牙环可沿导轨作相向直线移动，第一月牙环和第二月牙环的内侧开设凹槽810，所述弹性圈卡合在凹槽内，所述环形凸缘可与弹性圈同时卡合在凹槽内；所述第一气缸和第二气缸安装在机架上，第一气缸和第二气缸左右对称设置；所述第一连接组件包括第一连接块和第一滑块，第二连接组件包括第二连接块和第二滑块，所述第一连接块和第二连接块上均开设曲线形滑槽，所述第一滑块滑动配合在第一连接块的曲线形滑槽内，第二滑块滑动配合在第二连接块的曲线形滑槽内，所述第一连接块与第一月牙环固定连接，所述第一滑块与第一气缸的活塞杆固定连接，所述第二连接块与第二月牙环固定连接，所述第二滑块与第二气缸的活塞杆固定连接。

实际操作中，本实用新型所述一种自动化真空反应炉的工作流程如下：

第一，工作前，先将装满原材料的坩埚20放入下炉体52的定位板上，下炉体52在升降装置60的驱动下上升并与上炉体51结合，锁紧装置80密封上炉体51和下炉体52的接口。

第二，抽真空装置30启动，将炉腔内部气压抽至设定真空度值。

第三，激光装置启动，激光通过光纤传输至激光聚焦头42处，经聚焦后的激光束透过透镜43打到坩埚20的原材料表面，光斑区域被加热至反应温度，并引发原材料的连锁反应。其中，所述红外线测温仪70实时监测原材料表面的温度，以判定激光点火是否已经成功；当测定温度达到设定值时，表明激光点火已经成功，此时激光装置停止工作。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种自动化真空反应炉，包括机架(10)、炉体、坩埚(20)、激光装置、抽真空装置(30)；所述坩埚用于盛放原材料且位于炉体内；所述激光装置包括激光发生机组(41)、与激光发生机组通过光纤连接的激光聚焦头(42)，激光聚焦头安装在机架上且位于炉体的上方，炉体的顶部设有供激光穿过的透镜(43)，激光聚焦头射出的激光经透镜射在坩埚中的原材料上；所述抽真空装置与炉体连通，用于对炉体进行抽真空处理；其特征在于：

所述炉体分为上炉体(51)和下炉体(52)，所述下炉体设有定位板，所述坩埚定位在定位板上；所述上炉体固定在机架上，所述机架上设有驱动上炉体升降的升降装置(60)。

2.如权利要求1所述的一种自动化真空反应炉，其特征在于：所述抽真空装置(30)包括罗茨旋片机组(31)、连通罗茨旋片机组和炉体的管路；所述管路上依次串接有冷凝器(32)、过滤器(33)、真空计(34)、气动蝶阀(35)，所述冷凝器接近炉体。

3.如权利要求1所述的一种自动化真空反应炉，其特征在于：所述上炉体(51)内设有弧形内罩，弧形内罩位于上炉体的顶部。

4.如权利要求1所述的一种自动化真空反应炉，其特征在于：所述上炉体(51)上设有红外线测温仪(70)。

5.如权利要求1所述的一种自动化真空反应炉，其特征在于：所述升降装置(60)包括安装在机架(10)上的电机(61)、通过联轴器与电机转 轴联接的T形转向箱(62)、与T形转向箱联接的直角传动箱(63)、与直角传动箱联接的蜗轮蜗杆升降机(64)。

6.如权利要求1所述的一种自动化真空反应炉，其特征在于：所述机架(10)上设有锁紧装置(80)，所述锁紧装置包括固定安装在机架(10)上的导轨、第一月牙环(81)和第二月牙环、第一气缸(82)和第二气缸、第一连接组件(83)和第二连接组件；

所述上炉体(51)的底端外围卡合一弹性圈(510)，所述下炉体(52)的顶端外围设一环形凸缘(520)，所述第一月牙环和第二月牙环左右对称设置，第一月牙环和第二月牙环均与导轨滑动配合，第一月牙环和第二月牙环可沿导轨作相向直线移动，第一月牙环和第二月牙环的内侧开设凹槽(810)，所述弹性圈卡合在凹槽内，所述环形凸缘可与弹性圈同时卡合在凹槽内；

所述第一气缸和第二气缸安装在机架上，第一气缸和第二气缸左右对称设置；所述第一连接组件包括第一连接块和第一滑块，第二连接组件包括第二连接块和第二滑块，所述第一连接块和第二连接块上均开设曲线形滑槽，所述第一滑块滑动配合在第一连接块的曲线形滑槽内，第二滑块滑动配合在第二连接块的曲线形滑槽内，所述第一连接块与第一月牙环固定连接，所述第一滑块与第一气缸的活塞杆固定连接，所述第二连接块与第二月牙环固定连接，所述第二滑块与第二气缸的活塞杆固定连接。