本技術涉及等離子熔融，具體為一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)。

背景技術：

1、石英坩堝在生產過程中，通常直接將石英砂倒入成型模具中，通過離心作用和人工對石英砂進行刮平成型處理，再通過通入電極起弧，對石英坩堝進行熔制，經過冷卻處理后將得到石英坩堝的毛坯；

2、經檢索，專利申請?zhí)枮閏n202110545213.2的申請書中，公開了一種石英坩堝自動上料成型系統(tǒng)，包括基座、固定架、位于基座上方的篩選上料機構以及位于固定架下端的噴灑成型機構，所述篩選上料機構包括振動組件、篩選組件和上料組件，石英砂原料將通過篩選組件中的投放漏斗倒入到第二振動板上，通過振動組件對其進行多方位的振動篩選，將不符合要求的石英砂篩選出，并利用上料組件將符合要求的石英砂輸送到噴灑成型機構中，并利用噴灑組件，將石英砂通過l型噴灑管上的噴頭，將石英砂一層層均勻噴灑到成型模具內壁表面，配合旋轉組件帶動成型模具轉動，自動對石英砂進行刮平成型處理；

3、上述申請文件通過自動化刮平組件的設置，避免了人工刮平操作導致厚度不一致同步影響石英坩堝成品質量的情況出現(xiàn)，但是仍舊采用傳統(tǒng)的加熱熱源，這就可能導致石英砂熔融效果有限，進而影響其流動性以及后續(xù)的成型效果。

4、因此，我們提出了一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有裝置采用傳統(tǒng)熱源加熱成型效果有限的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本實用新型通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，包括熔煉爐，所述熔煉爐的底側設置有托盤系統(tǒng)，且熔煉爐的頂側裝配有等離子體裝置；

3、所述等離子體裝置的主體為直流非轉移等離子體炬，且等離子體裝置配置有四套等離子體炬；

4、所述熔煉爐的左側設置有進料系統(tǒng)，且熔煉爐的外側還設置有壓縮空氣系統(tǒng)和電源控制系統(tǒng)。

5、優(yōu)選的，所述熔煉爐由外耐材模和內芯模組成，且外耐材模以及內芯模均由石英層、石墨層、耐熱層、隔熱層和水冷壁層組成；

6、其中，爐外尺寸為外徑φ2000mm，不含爐底托盤驅動系統(tǒng)凈高1600mm，而爐內尺寸為內徑φ1000mm，內凈空1200mm；外耐材模中石英層：30mm，石墨層100mm，耐熱層100mm，隔熱層200mm，水冷壁層70mm；

7、而內芯模中石英層50mm，石墨層30mm，耐熱層50mm，水冷管直徑60mm。

8、優(yōu)選的，所述托盤系統(tǒng)由升降驅動組件和轉動驅動組件及托盤組成，且托盤的頂部裝配有熔煉爐；

9、其中，托盤直徑：630mm，托盤轉動速度：1-10rpm，托盤升降行程：2000mm。

10、優(yōu)選的，所述升降驅動組件由變頻電機、減速箱、絲桿升降滑臺和編碼器定位組成，且轉動驅動組件由變頻電機和減速箱組成。

11、優(yōu)選的，所述進料系統(tǒng)由伺服驅動組件、傳感器和信號器組成；

12、其中，進料系統(tǒng)的給料量：60kg/h，進料方式：水冷給料閥給料，給料調節(jié)方式：變頻調節(jié)，且配置有兩套。

13、優(yōu)選的，所述壓縮空氣系統(tǒng)由空壓機、干冷機和制氮機組成；

14、其中，空壓機為螺桿式空壓機，10nm3/min,0.8mpa，壓縮機功率75kw；干冷機為30nm3/min，制冷機功率7hp；制氮機為變壓吸附式，500nm3/h，0.8mpa，純度>99%；配置四級壓縮空氣過濾，設置自動排水排污；且壓縮空氣和壓縮氮氣各自配置儲氣罐。

15、優(yōu)選的，所述熔煉爐的外側還設置有煙氣系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，所述煙氣系統(tǒng)由稀釋冷卻風機、布袋除塵器、引風機組成，且冷卻水系統(tǒng)由冷卻水泵和冷水機組成；

16、其中，稀釋冷卻風機參數(shù)為8000m3/h，500pa，11kw；布袋除塵器參數(shù)為10000m3/h，<3kpa，帶吹灰排灰裝置，壓縮空氣吹灰；引風機參數(shù)為10000m3/h，5kpa，37kw；同時煙氣系統(tǒng)中帶相關管道閥門和傳感器、信號器；

17、此外，冷卻水泵為臥式離心泵，流量50m3/h，揚程125m，電機功率37kw；冷水機的參數(shù)為流量50m3/h，進出水溫20/15℃，制冷量300kwth，制冷機功率110kw，風機功率1.5kw×2；介質：一級除鹽水或者去離子水；并且配置相關傳感器和信號器。

18、優(yōu)選的，所述電源控制系統(tǒng)由電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，電源系統(tǒng)由進線電源、低壓配電柜、低壓電源控制柜和變壓器柜組成，所述控制系統(tǒng)由plc控制柜和中控電腦組成；

19、其中，進線電源為500kva，三相五線制，ac380v，50hz；低壓配電柜為3面，進線1組，出線框架斷路器4組，塑殼斷路器9組，微型斷路器20組；低壓電源控制柜：6面；變壓器柜：2面，scb11-630/380，380v/500v/500，yy0d11，an/af，半穿越6%；直流電源控制柜：4面，450a/600vdc。

20、本實用新型提供了一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)。具備以下有益效果：

21、1、該等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，通過等離子體裝置的設置，采用等離子體作為熱源，提供高于2500℃的熔融溫度，保證石英砂的可靠熔融并保持較好的流動性，保證石英的成型效果，解決了現(xiàn)有裝置采用傳統(tǒng)熱源加熱成型效果有限的問題；

22、2、該等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，整體運行功率和運行溫度靈活可調，可根據(jù)實際工藝情況，隨時進行溫度調整，以便找到最優(yōu)的工作工況，同時采用集中分布式控制系統(tǒng)，整套系統(tǒng)實現(xiàn)中控的計算機控制，并最大化實現(xiàn)自動控制。

技術特征：

1.一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：包括熔煉爐（1），所述熔煉爐（1）的底側設置有托盤系統(tǒng)（2），且熔煉爐（1）的頂側裝配有等離子體裝置（3）；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述熔煉爐（1）由外耐材模和內芯模組成，且外耐材模以及內芯模均由石英層、石墨層、耐熱層、隔熱層和水冷壁層組成。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述托盤系統(tǒng)（2）由升降驅動組件和轉動驅動組件及托盤組成，且托盤的頂部裝配有熔煉爐（1）。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述升降驅動組件由變頻電機、減速箱、絲桿升降滑臺和編碼器定位組成，且轉動驅動組件由變頻電機和減速箱組成。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述進料系統(tǒng)（4）由伺服驅動組件、傳感器和信號器組成。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述壓縮空氣系統(tǒng)（5）由空壓機、干冷機和制氮機組成。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述熔煉爐（1）的外側還設置有煙氣系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，所述煙氣系統(tǒng)由稀釋冷卻風機、布袋除塵器、引風機組成，且冷卻水系統(tǒng)由冷卻水泵和冷水機組成。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，其特征在于：所述電源控制系統(tǒng)（6）由電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，電源系統(tǒng)由進線電源、低壓配電柜、低壓電源控制柜和變壓器柜組成，所述控制系統(tǒng)由plc控制柜和中控電腦組成。

技術總結
本技術公開了一種等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，涉及等離子熔融領域，解決了現(xiàn)有裝置采用傳統(tǒng)熱源加熱成型效果有限的問題，采用了如下方案：包括熔煉爐，所述熔煉爐的底側設置有托盤系統(tǒng)，且熔煉爐的頂側裝配有等離子體裝置；所述等離子體裝置的主體為直流非轉移等離子體炬，且等離子體裝置配置有四套等離子體炬；所述熔煉爐的左側設置有進料系統(tǒng)，且熔煉爐的外側還設置有壓縮空氣系統(tǒng)和電源控制系統(tǒng)；該等離子體熔融石英筒狀坯料成型系統(tǒng)，通過等離子體裝置的設置，采用等離子體作為熱源，提供高于2500℃的熔融溫度，保證石英砂的可靠熔融并保持較好的流動性，保證石英的成型效果。

技術研發(fā)人員：熊新,周威,鄭宇,盧錦劍,徐智
受保護的技術使用者：武漢美爾汀環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術研發(fā)日：20240415
技術公布日：2024/12/19