TWI580919B

TWI580919B - 複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法

Info

Publication number: TWI580919B
Application number: TW104133734A
Authority: TW
Inventors: 陳瑞凱
Original assignee: 國立清華大學
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-05-01
Also published as: US10145615B2; TW201713911A; US20170108274A1

Description

複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法

本發明是有關一種複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，特別是一種用於電弧熔煉製程之複合式坩鍋結構及其高溫絕熱方法。

電弧熔煉是在抽真空的爐體中，用電弧直接加熱熔煉金屬的一種方法。於真空的爐體中，主要靠鈍氣解離，產生電弧，為使電弧穩定，一般供給直流電。按照熔煉過程中電極是否消耗(熔化)，分為自耗爐和非自耗爐，工業上應用的大多數是自耗爐。真空電弧爐用於熔煉特殊鋼、活潑的和難熔的金屬如鈦等合金。

由於電弧熔煉過程產熱效率高，加熱溫度可達3600℃以上，因為往往超過一般可用材料的熔點，因此習用的作法是於熔煉時，會採用導熱快速的銅模，利用水冷方式散熱，否則，熔煉所使用的坩鍋，會因高溫而被燒穿，造成危險。

而上述提及電弧配合水冷銅模的熔煉冷卻鑄造技術，其中優點是被熔煉之材料所受到的汙染少，其缺點是熔煉材料緊貼水冷銅模的部分，由於冷卻較快，故會造成熔煉材料上下部份的溫度及成分的巨大梯度，如此將會引起材料內部的巨大熱應力，而產生龜裂的情況發生；另外對於熔點超過3000℃的熔煉材料，以電弧配合水冷銅模的熔煉冷卻鑄造技術，甚至於會發生不易溶解的現象，故此一狀況下，將會造成熔煉上的困難。

因此，為了因應以上電弧熔煉製程的困境，在水冷銅模上方，若能夠增加一個或一個以上的石墨坩鍋，由於石墨是最耐高溫的輕質元素之一，其熔點為3850°C，另外，石墨的導電導熱性更是不亞於金屬、且比不銹鋼大4倍、比碳素鋼大2倍、比鉛大3~3.5倍、比其他非金屬高約100倍，但是隨著溫度的升高，其導熱係數會減少，因此在極高溫度時，則趨於絕熱狀態，故使用石墨坩鍋，除了能夠較水冷銅模減少熱的散失之外，更能夠較水冷銅模增加保溫性能，另外即使熔煉熔點超過3000℃的材料，亦有可能進行使用，因此本發明應為一最佳解決方案。

本發明係關於一種複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，係為一種利用石墨坩鍋與水冷銅模結合的複合坩鍋技術，主要是一種應用於電弧熔煉的高溫絕熱辦法。

一種複合坩鍋結構，係包含：一銅製平台，係置放於一使用電弧直接加熱熔煉金屬之爐體內部；至少一個或是堆疊一個以上的石墨平台，係置放於該銅製平台上，而位於最頂層之石墨平台係用以置放一個或一個以上的金屬試片，並由該爐體對該金屬試片進行電弧熔煉。

更具體的說，所述與該銅製平台接觸之石墨平台能夠與該銅製平台進行至少兩點的接觸，以使該石墨平台能夠固定於該銅製平台上。

更具體的說，所述任一個石墨平台與另一個石墨平台之間能夠進行至少兩點的接觸，以使任一個石墨平台能夠固定於另一個石墨平台上。

更具體的說，所述銅製平台之面積係大於該石墨平台的面積。

更具體的說，所述用以置放金屬試片之石墨平台內，係具有至少一個孔洞，該孔洞上用以置放該金屬試片。

更具體的說，所述用以置放金屬試片之石墨平台之孔洞表面周圍係具有至少一個刻槽，該刻槽用以使該刻槽能夠更穩定的固定於該孔洞上。

更具體的說，所述用以置放金屬試片之石墨平台內係具有至少一個孔洞，該孔洞上用以置放該金屬試片，而該用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或其中任多個石墨平台內係具有至少一個與用以置放金屬試片之石墨平台內之孔洞相連通之孔洞。

更具體的說，所述用以置放金屬試片之石墨平台內係具有至少一個孔洞，該孔洞上用以置放該金屬試片，而該用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或多個石墨平台內、該銅製平台上皆係具有至少一個與用以置放金屬試片之石墨平台內之孔洞相連通之孔洞。

更具體的說，所述銅製平台底部係具有一水冷卻設備，該水冷卻設備用以進行熱交換。

一種電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其方法為： (1) 能夠於一使用電弧直接加熱熔煉金屬之爐體內部置放一底部具有一水冷卻設備的銅製平台，而該銅製平台上置放至少一個或是堆疊一個以上的石墨平台，且位於最頂層之石墨平台係用以置放一個或一個以上的金屬試片；以及 (2) 於抽真空的爐體中，對該金屬試片進行電弧熔煉時，該金屬試片上的熱能傳導至該石墨平台上時，該石墨平台能夠減少熱的散失及增加保溫性能，以能夠穩定承載該金屬試片完成加熱熔煉的過程，而該石墨平台本身之熱能更能夠傳導至該銅製平台，以進行降低該石墨平台上之溫度。

更具體的說，所述石墨平台能夠與該銅製平台進行至少兩點的接觸、以使該石墨平台能夠固定於該銅製平台上，而使該石墨平台與該銅製平台接觸點少、將能夠使絕熱效果更好。

更具體的說，所述若於該石墨平台能夠於該銅製平台上堆疊一個以上的石墨平台，而其中任兩個石墨平台之間能夠進行至少兩點的接觸、以使任一個石墨平台能夠固定於另一個石墨平台上(即多平台結構)，而兩個石墨平台之間的接觸點越少、將越能夠使絕熱效果更好。

更具體的說，所述石墨平台本身傳導至該銅製平台之熱能，能夠再透過該水冷卻設備進行熱交換，將熱能帶走。

更具體的說，所述銅製平台上係具有一個用以置放金屬試片之石墨平台，而該用以置放金屬試片之石墨平台內係具有至少一個用以置放該金屬試片之孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入該孔洞，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據該用以置放金屬試片之石墨平台之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。

更具體的說，所述用以置放金屬試片之石墨平台內的孔洞係為一穿透孔，因此於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入該孔洞。

更具體的說，所述銅製平台上皆係具有至少一個孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會由該用以置放該金屬試片之孔洞內、流入該銅製平台之孔洞內，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據用以置放金屬試片之石墨平台內之孔洞的形狀或是銅製平台上之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。

更具體的說，所述銅製平台表面上係置放一個以上的石墨平台，其中用以置放金屬試片之石墨平台內係具有至少一個用以置放該金屬試片之孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入該孔洞，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據該用以置放金屬試片之石墨平台之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。

更具體的說，所述用以置放該金屬試片之孔洞為一穿透孔，因此於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入該孔洞、並與下一個石墨平台接觸。

更具體的說，所述用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或其中任多個石墨平台內係具有至少一個孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會由該用以置放該金屬試片之孔洞內、流入一個或兩個以上與該用以置放該金屬試片之孔洞相連接的孔洞內，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據任一個石墨平台內之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。

更具體的說，所述與該銅製平台表面接觸之石墨平台的孔洞為一穿透孔，因此於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會由該用以置放該金屬試片之孔洞內、流入一個或兩個以上與該用以置放該金屬試片之孔洞相連接的孔洞內，並與該銅製平台接觸。

更具體的說，所述銅製平台上皆係具有至少一個孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流經該用以置放該金屬試片之孔洞內、用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或多個石墨平台內之孔洞內、銅製平台之孔洞內，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據任一個石墨平台內之孔洞的形狀或是銅製平台上之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1A圖及第1B圖，為本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之第一實施結構示意圖及第一實施之內部樣態示意圖，由圖中可知，該複合坩鍋結構，係包含一銅製平台1及一石墨平台21，其中該銅製平台1係置放於一使用電弧直接加熱熔煉金屬之爐體（圖中未示）內部，而石墨平台21係置放於該銅製平台1上，而該石墨平台21上則能夠用以置放一個或一個以上的金屬試片3，並由該爐體對該金屬試片3進行電弧熔煉；

而該金屬試片3是能夠放置於該石墨平台21上任何位置上，因此於抽真空的爐體中對該金屬試片3進行電弧熔煉時，電弧熔煉該金屬試片3所產生的熱能能夠傳導至該石墨平台21上時，由於石墨是最耐高溫的輕質元素之一，其熔點為3850°C，另外，石墨的導電導熱性更是不亞於金屬、且比不銹鋼大4倍、比碳素鋼大2倍、比鉛大3~3.5倍、比其他非金屬高約100倍，但是隨著溫度的升高，其導熱係數會減少，因此在極高溫度時，則趨於絕熱狀態（石墨於1000°C之後、熱擴散係數[m ²/s．10 ^-4]低於0.2，石墨於1400°C之後、熱導率係數[W/(m．k)]係低於60），故使用石墨坩鍋除了能夠減少熱的散失之外，更能夠增加保溫性能，另外即使熔煉熔點超過3000℃的材料，亦能夠進行使用；

故使用石墨平台21將能夠減少熱的散失及增加保溫性能，因此能夠穩定承載該金屬試片3完成加熱熔煉的過程（且不會因為高溫製程而使石墨平台21被熔解），而該石墨平台21本身之熱能更能夠再傳導至該銅製平台1，並透過該銅製平台1底部之水冷卻設備12與一入水口13與一出水口14連接以冷卻水流通進行熱交換將熱能帶走，以進行降低該石墨平台21上之溫度。

如第2A圖所示，能夠於該石墨平台21上開設一孔洞211，該孔洞211表面周圍係具有數個刻槽2111，如圖中所示，該刻槽2111用以使該金屬試片3能夠立於該孔洞211上，因此該金屬試片3僅會與該石墨平台21有兩點接觸，而該金屬試片3與該石墨平台21的接觸面積越小，該石墨平台21本身的溫度下降會越慢，如此能夠使該石墨平台21保持絕熱狀態越久，而位於該石墨平台21上之金屬試片3也不會產生上下部份的溫度及成分的巨大梯度的問題發生；

如第2B圖所示，當進行熔煉該金屬試片3時，熔煉後所形成鑄液會流入該孔洞211內部，以藉此達到澆鑄的目的，而依據該石墨平台21內之孔洞211的形狀的不同，於該熔煉後所形成鑄液冷卻後，則能夠熔煉形成不同形狀的鑄件，例如該孔洞211的形狀為圓柱狀，則能夠澆鑄形成之鑄件為柱狀，相較於習用的電弧熔煉、其所生成的成品大多是不集中且規則形狀，因此後續加工不易，若是使用本發明方式進行電弧熔煉後則能夠達到澆鑄的目的，其熔煉出鑄件為柱狀或是其他形狀，如此將會有效於後續的加工作業（切割作業等）；

如第2C圖所示，該孔洞211能夠為一穿透孔，若是該銅製平台1上有設置孔洞11，熔煉後所形成鑄液會流過該孔洞211，並再流入該孔洞11內，而所形成之鑄件，則會依據孔洞211,11的形狀的不同，於該熔煉後所形成鑄液冷卻後，則能夠熔煉形成不同形狀的鑄件；另外，若是該銅製平台1上沒有設置孔洞11．熔煉後所形成鑄液會流過該孔洞211、並直接與該銅製平台1接觸。

如第3圖所示，該石墨平台21上能夠開設不只一個的孔洞211，而所開設之孔洞211能夠為非穿透孔或是穿透孔，且對應於該孔洞211，更能夠於該銅製平台1上設置一至三個孔洞11或是完全不設置孔洞11。

如第4A圖所示，該石墨平台21與該銅製平台1之間更能夠設置一個或一個以上的石墨平台22，本實施例中是僅設置一個石墨平台22，如第4B圖所示，當進行熔煉該金屬試片3時，該金屬試片3之熱能能夠傳遞至該石墨平台21，而該石墨平台21之熱能能夠再傳遞至該石墨平台22，且該石墨平台22本身之熱能更能夠再傳導至該銅製平台1，並透過該銅製平台1底部之水冷卻設備12與一入水口13與一出水口14連接以進行熱交換將熱能帶走，以進行降低該石墨平台21上之溫度。

如第5A圖所示，能夠於該石墨平台21上開設一孔洞211，該孔洞211周圍係具有數個刻槽2111，如圖中所示，該刻槽2111用以使該金屬試片3能夠立於該孔洞211上，因此該金屬試片3僅會與該石墨平台21有兩點接觸，而該金屬試片3與該石墨平台21的接觸面積越小，該石墨平台21本身的溫度下降會越慢，如此能夠使該石墨平台21保持絕熱狀態越久，而位於該石墨平台21上之金屬試片3也不會產生上下部份的溫度及成分的巨大梯度的問題發生；

如第5B圖所示，當進行熔煉該金屬試片3時，熔煉後所形成鑄液會流入該孔洞211內部，以藉此達到澆鑄的目的，而熔煉該金屬試片3之熱能能夠傳遞至該石墨平台21，而該石墨平台21之熱能能夠再傳遞至該石墨平台22，且該石墨平台22本身之熱能更能夠再傳導至該銅製平台1，並透過該銅製平台1底部之水冷卻設備12與一入水口13與一出水口14連接以進行熱交換將熱能帶走，以進行降低該石墨平台21上之溫度；且更能夠依據該石墨平台21內之孔洞211的形狀的不同，於該熔煉後所形成鑄液冷卻後，則能夠熔煉形成不同形狀的鑄件；

如第5C圖所示，該孔洞211能夠為一穿透孔，若是該石墨平台22上有設置孔洞221，熔煉後所形成鑄液會流過該孔洞211，並再流入該孔洞221內，而所形成之鑄件，則會依據孔洞211,221的形狀的不同，於該熔煉後所形成鑄液冷卻後，則能夠熔煉形成不同形狀的鑄件；另外，若是該石墨平台22上沒有設置孔洞221，熔煉後所形成鑄液會流過該孔洞211、並直接與該石墨平台22表面接觸；

如第5C圖所示，該孔洞211,221皆能夠為一穿透孔，若是該銅製平台1上有設置孔洞11，熔煉後所形成鑄液會流過該孔洞211,221，並再流入該孔洞11內，而所形成之鑄件，則會依據孔洞211,221,11的形狀的不同，於該熔煉後所形成鑄液冷卻後，則能夠熔煉形成不同形狀的鑄件；另外，若是該銅製平台1上沒有設置孔洞11．熔煉後所形成鑄液會流過該孔洞211,221、並直接與該銅製平台1表面接觸。

如第6A圖所示，該石墨平台22能夠與該銅製平台1進行至少兩點或兩線的接觸、以使該石墨平台22能夠固定於該銅製平台1上，而使該石墨平台22與該銅製平台1接觸點少、將能夠使絕熱效果更好及越久；

另外，如第6B圖所示，除了石墨平台22能夠與該銅製平台1進行至少兩點或兩線的接觸之外，亦能夠於兩個石墨平台21,22之間能夠進行至少兩點或兩線的接觸、以使石墨平台21能夠固定於該石墨平台22上，而兩個石墨平台21,22之間的接觸點越少、將越能夠使絕熱效果更好及越久。

如第7圖所示，為電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之流程示意圖，其方法為： (1) 能夠於一使用電弧直接加熱熔煉金屬之爐體內部置放一底部具有一水冷卻設備的銅製平台，而該銅製平台上置放至少一個或是堆疊一個以上的石墨平台，且位於最頂層之石墨平台係用以置放一個或一個以上的金屬試片701；以及 (2) 於抽真空的爐體中，對該金屬試片進行電弧熔煉時，該金屬試片上的熱能傳導至該石墨平台上時，該石墨平台能夠減少熱的散失及增加保溫性能，以能夠穩定承載該金屬試片完成加熱熔煉的過程，而該石墨平台本身之熱能更能夠傳導至該銅製平台，以進行降低該石墨平台上之溫度702。

本發明所提供之複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： (1) 本發明之石墨平台隨著溫度的升高，其導熱係數會減少，因此在極高溫度時，則趨於絕熱狀態，故除了能夠減少熱的散失之外，更能夠增加保溫性能，另外即使熔煉熔點超過3000℃的材料，亦有可能進行使用。 (2) 本發明能夠依據孔洞的形狀的不同，於該熔煉後所形成鑄液冷卻後，則能夠熔煉形成不同形狀的鑄件。

本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0001"><TBODY><tr><td> 1 </td><td> 銅製平台 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 孔洞 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 水冷卻設備 </td></tr><tr><td> 13 </td><td> 入水口 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 出水口 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> 石墨平台 </td></tr><tr><td> 211 </td><td> 孔洞 </td></tr><tr><td> 2111 </td><td> 刻槽 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 石墨平台 </td></tr><tr><td> 221 </td><td> 孔洞 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 金屬試片 </td></tr></TBODY></TABLE>

[第1A圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第一實施結構示意圖。 [第1B圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第一實施之內部樣態示意圖。 [第2A圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第二實施結構示意圖。 [第2B圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第二實施之第一種內部樣態示意圖。 [第2C圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第二實施之第二種內部樣態示意圖。 [第3圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第三實施結構示意圖。 [第4A圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第四實施結構示意圖。 [第4B圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第四實施之內部樣態示意圖。 [第5A圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第五實施結構示意圖。 [第5B圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第五實施之第一種內部樣態示意圖。 [第5C圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第五實施之第二種內部樣態示意圖。 [第5D圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第五實施之第三種內部樣態示意圖。 [第6A圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第六實施之第一種內部樣態示意圖。 [第6B圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之複合坩鍋結構之第六實施之第二種內部樣態示意圖。 [第7圖]係本發明複合坩鍋結構及其電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法之流程示意圖。

Claims

一種複合坩鍋結構，係包含：一銅製平台，係置放於一使用電弧直接加熱熔煉金屬之爐體內部；至少一個或是堆疊一個以上的石墨平台，係置放於該銅製平台上，而位於最頂層之石墨平台係具有至少一個孔洞，該孔洞上係用以置放一個或一個以上的金屬試片，而與該銅製平台接觸之石墨平台能夠與該銅製平台進行至少兩點的接觸，以使該石墨平台能夠固定於該銅製平台上，並由該爐體對該金屬試片進行電弧熔煉。
如請求項1所述之複合坩鍋結構，其中任一個石墨平台與另一個石墨平台之間能夠進行至少兩點的接觸，以使任一個石墨平台能夠固定於另一個石墨平台上。
如請求項1所述之複合坩鍋結構，其中該銅製平台之面積係大於該石墨平台的面積。
如請求項1所述之複合坩鍋結構，其中用以置放金屬試片之石墨平台之孔洞周圍係具有至少一個刻槽，該刻槽用以使該金屬試片能夠更穩定的固定於該孔洞上。
如請求項1所述之複合坩鍋結構，其中用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或其中任多個石墨平台內係具有至少一個與用以置放金屬試片之石墨平台內之孔洞相連通之孔洞。
如請求項1所述之複合坩鍋結構，其中用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或多個石墨平台內、該銅製平台上皆係具有至少一個與用以置放金屬試片之石墨平台內之孔洞相連通之孔洞。
如請求項1所述之複合坩鍋結構，其中該銅製平台底部係具有一水冷卻設備，該水冷卻設備用以進行熱交換。
一種電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其方法為：能夠於一使用電弧直接加熱熔煉金屬之爐體內部置放一底部具有一水冷卻設備的銅製平台，而該銅製平台表面上置放至少一個或是堆疊一個以上的石墨平台，且位於最頂層之石墨平台係具有至少一個孔洞，該孔洞係用以置放一個或一個以上的金屬試片，其中石墨平台能夠與該銅製平台能夠進行至少兩點的接觸、以使該石墨平台能夠固定於該銅製平台上，而使該石墨平台與該銅製平台接觸點少、將能夠使絕熱效果更好；以及於抽真空的爐體中，對該金屬試片進行電弧熔煉時，該金屬試片上的熱能傳導至該石墨平台上時，該石墨平台能夠減少熱的散失及增加保溫性能，以能夠穩定承載該金屬試片完成加熱熔煉的過程，而該石墨平台本身之熱能更能夠傳導至該銅製平台，以進行降低該石墨平台上之溫度。
如請求項8所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中若於該銅製平台上堆疊一個以上的石墨平台，而其中任兩個石墨平台之間能夠進行至少兩點的接觸、以使任一個石墨平台能夠固定於另一個石墨平台上，而兩個石墨平台之間的接觸點越少、將越能夠使絕熱效果更好。
如請求項8所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中石墨平台本身傳導至該銅製平台之熱能，能夠再透過該水冷卻設備進行熱交換將熱能帶走。
如請求項8所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中銅製平台上係具有一個用以置放金屬試片之石墨平台，而於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入用以置放該金屬試片之孔洞，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該用以置放該金屬試片之孔洞冷卻後，就能夠依據該用以置放金屬試片之石墨平台之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。
如請求項11所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中用以置放金屬試片之石墨平台內的孔洞係為一穿透孔，因此於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入用以置放該金屬試片之孔洞。
如請求項12所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中銅製平台上皆係具有至少一個孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會由該用以置放該金屬試片之孔洞內、流入該銅製平台之孔洞內，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據用以置放金屬試片之石墨平台內之孔洞的形狀或是銅製平台上之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。
如請求項8所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中銅製平台上係置放一個以上的石墨平台，其中於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入用以置放該金屬試片之孔洞，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據該用以置放金屬試片之石墨平台之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。
如請求項14所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中用以置放該金屬試片之孔洞為一穿透孔，因此於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流入用以置放該金屬試片之孔洞、並與下一個石墨平台接觸。
如請求項15所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或其中任多個石墨平台內係具有至少一個孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會由該用以置放該金屬試片之孔洞內、流入一個或兩個以上與該用以置放該金屬試片之孔洞相連接的孔洞內，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據任一個石墨平台內之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。
如請求項16所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中與該銅製平台接觸之石墨平台的孔洞為一穿透孔，因此於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會由該用以置放該金屬試片之孔洞內、流入一個或兩個以上與該用以置放該金屬試片之孔洞相連接的孔洞內，並與該銅製平台接觸。
如請求項17所述之電弧加熱過程中的高溫絕熱方法，其中銅製平台上皆係具有至少一個孔洞，於進行熔煉該金屬試片時，熔煉後所形成鑄液會流經該用以置放該金屬試片之孔洞內、用以置放金屬試片之石墨平台與銅製平台之間的一個或多個石墨平台內之孔洞內、銅製平台之孔洞內，以達到澆鑄之目的，且該鑄液於該孔洞冷卻後，就能夠依據任一個石墨平台內之孔洞的形狀或是銅製平台上之孔洞的形狀，熔煉形成不同形狀的鑄件。