CN211227277U - 一种电子束熔炼炉的坩埚结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及熔炼炉设备技术领域，尤其是涉及一种电子束熔炼炉的坩埚结构，包括炉体、电子束、两个切换坩埚部分，所述电子束设置在炉体内，固定于炉体的内顶壁上且熔炼端竖直向下，两个所述切换坩埚部分对称安装在炉体内底部，两个切换坩埚部分呈结构相同且对称设置在炉体内的左侧和右侧，本实用新型通过一次上料可以完成两个坩埚内的合金熔炼，解决了减少打开仓门的次数，减少真空设备抽真空的时间和成本，以及单次反复上料以及取料的时间，提高了熔炼合金的工作效率。

Description

一种电子束熔炼炉的坩埚结构

技术领域

本实用新型涉及熔炼炉设备技术领域，尤其是涉及一种电子束熔炼炉的坩埚结构。

背景技术

随着我国先进制造业的迅速发展和应用领域的扩大，对高纯金属及合金的需求量越来越多，由于现有的电子束熔炼炉使用的过程中会出现以下的问题：一方面，现有的熔炼炉熔炼合金时，每次只能熔炼一个坩埚内的合金，熔炼完打开仓门，取出熔炼好的合金，在进行上料送进去熔炼炉内熔炼，又因为熔炼炉内始终要保持一个真空状态的，反复打开仓门会导致熔炼炉内漏真空，会影响熔炼合金的质量以及纯度，另一方面，单次对单个待熔炼的合金坩埚进行的上料以及收料，也会影响合金熔炼的工作效率。因此，这需要我们引入一种能够采用多个坩埚，并可以切换坩埚之间的位置的装置，从而解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子束熔炼炉的坩埚结构，以解决现有技术中每次只能熔炼一个坩埚内的合金，在进行上料以及取料工序时需要反复打开仓门会导致熔炼炉内漏真空，会影响熔炼合金的质量以及纯度的技术问题。

一种电子束熔炼炉的坩埚结构，包括炉体、电子束、两个切换坩埚部分，所述电子束设置在炉体内，且固定于炉体的内顶壁上且熔炼端竖直向下，所述炉体的前部设有观察窗和仓门，两个所述切换坩埚部分对称安装在炉体内底部，两个所述切换坩埚部分的承料端同轴线设置，每个所述切换坩埚部分的承料端与电子束的熔炼端对接,并且两个切换坩埚部分呈结构相同且对称设置在炉体内的左侧和右侧。

进一步的，所述切换坩埚部分包括坩埚、竖直驱动组件和水平驱动组件，所述坩埚设置在竖直驱动组件的输出端处且能够驱动坩埚沿着竖直方向移动，所述竖直驱动组件安装在水平驱动组件的输出端处，所述竖直驱动组件在水平驱动组件的驱动下能够沿着水平方向移动。

进一步的，所述竖直驱动组件包括存放坩埚底座、框型支撑钳、电动推杆，所述存放坩埚底座设置在框型支撑钳内，始终呈水平状态，并且采用了螺丝固定，不会掉落、倾斜，所述框型支撑钳一侧面设置一个方形块且固定在框型支撑钳，所述电动推杆的输出端与方形块的底部连接，框型支撑钳设置在电动推杆的上方，所述电动推杆呈竖直状态设置在导轨的输出端处。

进一步的，所述水平驱动组件包括固定板以及驱动导轨，所述固定板设置在导轨的输出端处，所述导轨安装在炉体底座上，所述电动推杆安装在固定板的顶部且其输出端竖直向上。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

其一，本申请采用炉体、电子束、两个切换坩埚部分，在现熔炼炉，现有的熔炼炉熔炼合金时，一次可以对两个坩埚进行上料，两个坩埚分别放置在两个切换部分上，首先通过电子束对其中一个坩埚内的合金进行熔炼，当初次熔炼完成后，两个切换坩埚部分的位置进行切换，对另一个坩埚内的合金进行熔炼，则能实现一次上料工序完成对两个坩埚内的合金进行熔炼，当熔炼完成后，再对两个坩埚进行同时下来，则减少了一次打开仓门的次数，也减少真空设备抽真空的时间以及成本。

其二，因为现有的只能对单个坩埚进行上料，本申请能够同时对两个坩埚进行上料并能够进行熔炼切换，则减少了单次反复上料以及取料的时间，提高了熔炼合金的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体结构示意图：

图2为本实用新型的剖视图：

图3为本实用新型的工作状态示意图：

图4为本实用新型的切换坩埚部分的立体结构示意图。

附图标记：

炉体1,电子束2，切换坩埚部分3，仓门101，观察窗102，坩埚301，存放坩埚底座302,框型支撑钳303，电动推杆304，导轨305,固定板306，方形块307，竖直驱动组件308，水平驱动组件309。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1至图4所示，一种电子束熔炼炉的坩埚结构，包括炉体1、电子束2、两个切换坩埚部分3，所述电子束2设置在炉体1内，固定于炉体1的内顶壁上且熔炼端竖直向下，其目的更好的对合金进行熔炼，以及合金的精度更纯，两个所述切换坩埚部分3对称安装在炉体1内底部，两个所述切换坩埚部分3的承料端同轴线设置，每个所述切换坩埚部分3的承料端与电子束2的熔炼端对接,并且两个切换坩埚部分3呈结构相同且对称设置在炉体1内的左侧和右侧，两个坩埚301通过切换部分带动两个坩埚301做矩形运动，其好处打开仓门101一次可以同时对两个坩埚301进行上料，并能够进行熔炼切换，则减少了单次反复上料以及取料的时间，提高了熔炼合金的工作效率。

所述炉体1的左侧墙壁包括仓门101和观察窗102，所述仓门101设置在炉体1左侧墙壁上，设置仓门101的好处可以方便操作人员上料及取料的，还方便炉体1电子束2的更换以及对炉体1第一容纳腔内切换坩埚部分3的检修，并且关上仓门101能使炉体1内是密封的，所述观察窗102设置在仓门101上方的炉体1墙壁上，采用的是防高温材质的玻璃，方便熔炼的过程中可以通过观察窗102即可观察到炉体1内熔炼的工作状态。

所述电子束2包括枪身，枪头，所述枪身设置在旋转轴上，所述枪头设置在枪身上，枪头正对坩埚301，及作用对坩埚301内原料进行熔炼，所述电子枪主要由辅助阴极、阳极块、加速阳极、枪室、拦孔板、磁聚焦透镜、闸板阀、磁偏转扫描透镜等部件组成。本发明选用的电子枪的功率可根据需要通过调整高压电源的功率进行调整。电子束2在真空条件下，电子枪的阴极被加热后产生热电子逸出。在加速电压(大于20kv)的作用下，热电子向阳极(零电位)加速运动。由于聚束极的作用，电子束2从阳极的中心孔通过，向下继续运动，经磁聚焦透镜的多次聚焦和磁偏转扫描透镜的调节，使电子束2准确而集中地轰动到原料的表面，使动能转变为热能，为熔炼提供热源。

所述切换坩埚部分3包括坩埚301、存放坩埚底座302、框型支撑钳303、电动推杆304、导轨305和固定板306，所述坩埚301设置在存放坩埚底座302上，其好处是坩埚301放置在存放坩埚底座302上是给坩埚301提供一个稳定的熔炼台，熔炼的过程时坩埚301不会晃动，存放坩埚底座302设置在框型支撑钳303内，始终呈水平状态，可以更好的给熔炼合金提高质量以及纯度，并且采用了螺丝固定，不会掉落、倾斜，所述框型支撑钳303一侧面设置一个方形块307且固定在框型支撑钳303，所述电动推杆304的输出端与方形块307的底部连接，框型支撑钳303设置在电动推杆304的上方，所述电动推杆304呈竖直状态设置在导轨305的输出端处，所述导轨305安装在炉体1底座上，所述固定板306设置在导轨305的输出端处，便于和电动推杆304之间的连接，因为两个切换坩埚部分3的结构相同且对称设置，在初始状态下，其中一个坩埚301通过导轨305带动固定板306沿着水平方向向靠近电子束2的位置进行移动，移动至指定位置，再通过安装在固定板306上的电动推杆304带动方形块307、存放坩埚底座302以及框型支撑钳303在竖直方向上进行位置的调整，最终完成坩埚301的敞口端与电子束2的熔炼端对接，当上述坩埚301内的合金熔炼完成之后，此坩埚301再通过导轨305带动方形块307、存放坩埚底座302以及框型支撑钳303整体、电动推杆304一同背离电子束2的位置，依次同时另一个待熔炼的坩埚301在导轨305以及电动推杆304的带动下移动至上一个坩埚301的位置，完成两者位置的切换，上述所述的好处可以达到一次上料工序完成对两个坩埚301内的合金进行熔炼，当熔炼完成后，再对两个坩埚301进行同时下来，则减少了一次打开仓门101的次数，也减少真空设备抽真空的时间以及成本。

本申请中的导轨305为现有技术，即为将旋转驱动方式转变呈直线驱动方式，其取代方式有很多种，例如丝杆滑台、驱动电缸，利用丝杆滑台的好处能够给坩埚301前后移动时提供了更好的稳定性，

工作原理：当对合金进行熔炼时，将成块的合金放置在坩埚301内，通过操作人员人工上料，打开仓门101，将装有合金的坩埚301用手放在存放坩埚底座302上，完成对待熔炼合金的上料作业，关闭仓门101，采用抽真空装置对炉体1内进行工作，使炉体1内始终保持一个真空状态，此时通过驱动电机带动驱动杆转动会带动导轨305的输出端进行移动，又因为固定板306设置在导轨305的输出端处，电动推杆304设置在固定板306上，且则能带动固定板306和电动推杆304移动，并且框型支撑钳303是设置在电动推杆304的顶部上，以及存放坩埚底座302设置在框型支撑钳303内，坩埚301是设置在存放坩埚底座302上，所以从而带动框型支撑钳303和存放坩埚底座302以及坩埚301移动，最终移动到电子束2的熔炼端正下方，再通过安装在固定板306上的电动推杆304推动方形块307、存放坩埚底座302以及框型支撑钳303在竖直方向上进行位置的调整到坩埚301的敞口端与电子束2的熔炼端对接处，依次同时另一个待熔炼的坩埚301在导轨305以及电动推杆304的带动下移动至上一个坩埚301的位置，完成两者位置的切换，当合金熔炼完成后，待熔炼炉内温度降至常温，再通过操作人员将送料底座上的坩埚301取出，上述全过程则为切换两个坩埚301，完成对合金的熔炼工序。

此一种电子束熔炼炉的坩埚结构的效益：在现有的熔炼炉熔炼合金时，通过人工上料，一次可以对两个坩埚301进行上料，两个坩埚301分别放置在两个切换部分上，首先通过电子束2对其中一个坩埚301内的合金进行熔炼，当初次熔炼完成后，两个切换坩埚部分3的位置进行切换，对另一个坩埚301内的合金进行熔炼，则能实现一次上料工序完成对两个坩埚301内的合金进行熔炼，有效地避免了每次只能熔炼一个坩埚301内的合金，熔炼完打开仓门101，取出熔炼好的合金，在进行上料送进去熔炼炉内熔炼，又因为熔炼炉内始终要保持一个真空状态的，反复打开仓门101会导致熔炼炉内漏真空，会影响熔炼合金的质量以及纯度的问题，在本申请中的一种电子束熔炼炉的坩埚结构，采用了炉体1，电子束2，切换坩埚部分3，结构简单，操作方便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种电子束熔炼炉的坩埚结构，其特征在于，包括炉体(1)、电子束(2)和两个切换坩埚部分(3)，所述电子束(2)设置在炉体(1)内，且固定于炉体(1)的内顶壁上且熔炼端竖直向下，所述炉体(1)的前部设有观察窗(102)和仓门(101)，两个所述切换坩埚部分(3)对称安装在炉体(1)内底部，两个所述切换坩埚部分(3)的承料端同轴线设置，每个所述切换坩埚部分(3)的承料端与电子束(2)的熔炼端对接,并且两个切换坩埚部分(3)呈结构相同且对称设置在炉体(1)内的左侧和右侧。

2.根据权利要求1所述的一种电子束熔炼炉的坩埚结构，其特征在于，所述切换坩埚部分(3)包括坩埚(301)、竖直驱动组件(308)和水平驱动组件(309)，所述坩埚(301)设置在竖直驱动组件(308)的输出端处且能够驱动坩埚(301)沿着竖直方向移动，所述竖直驱动组件(308)安装在水平驱动组件(309)的输出端处，所述竖直驱动组件(308)在水平驱动组件(309)的驱动下能够沿着水平方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种电子束熔炼炉的坩埚结构，其特征在于，所述竖直驱动组件(308)包括存放坩埚底座(302)、框型支撑钳(303)、电动推杆(304)，所述存放坩埚底座(302)设置在框型支撑钳(303)内，始终呈水平状态，并且采用了螺丝固定，不会掉落、倾斜，所述框型支撑钳(303)一侧面设置一个方形块(307)且固定在框型支撑钳(303)，所述电动推杆(304)的输出端与方形块(307)的底部连接，框型支撑钳(303)设置在电动推杆(304)的上方，所述电动推杆(304)呈竖直状态设置在导轨(305)的输出端处。

4.根据权利要求3所述的一种电子束熔炼炉的坩埚结构，其特征在于，所述水平驱动组件(309)包括固定板(306)以及驱动导轨(305)，所述固定板(306)设置在导轨(305)的输出端处，所述导轨(305)安装在炉体(1)底座上，所述电动推杆(304)安装在固定板(306)的顶部且其输出端竖直向上。

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