專利名稱：一種碳管爐發(fā)熱體的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于冶煉領域，具體為碳管爐的加熱元件。
背景技術：
目前主要采用以石墨為發(fā)熱體的碳管爐進行生產，如圖1所示，采用兩相或三相供電的真空碳管爐的爐體結構，發(fā)熱體3為整體桶狀，發(fā)熱體3下插在爐體底部導電座上， 導電座與電極7和電極9連接，維修或更換發(fā)熱體3時需要將保溫層4取出，爐體上設有觀察孔1、真空系統(tǒng)接口 5 ；由于現有技術使用下插式石墨發(fā)熱體，電耗15度/公斤，因此電耗高并且設備不易維修，；由于采用下插式石墨發(fā)熱體3其直徑無法做成大直徑且安裝困難， 所以發(fā)熱體3直徑20-30公分，設備大型化困難。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對現有的碳管爐使用下插式石墨發(fā)熱體存在電耗高，并且設備不易維修、設備大型化困難。一種碳管爐發(fā)熱體，發(fā)熱體19呈圓筒狀，發(fā)熱體19上掛于爐體20內上部的導電座14 ；發(fā)熱體19為整體或由3η塊圓弧狀的發(fā)熱體組成，η為正整數。所述導電座14與電極13連接，電極13延伸出爐體20外與電源連接。所述導電座14是由3η塊圓弧狀的導電座組成，η為正整數，導電座14之間有間隙。所述導電座14內圓周上設有導電座凹槽21，發(fā)熱體19上部設有發(fā)熱體凸緣22 ； 導電座凹槽21與發(fā)熱體凸緣22扣合并通過螺絲18固定。所述導電座14、發(fā)熱體19、螺絲18由石墨制成。本實用新型的有益效果采用上掛式石墨發(fā)熱體，設備維修簡單，更換發(fā)熱體時不需要將保溫筒取出，可以更換單塊的發(fā)熱體，也可以更換整體的發(fā)熱體，安裝和拆卸發(fā)熱體便捷，可將產品電耗下降 50%以上，大大降低了能耗和提高了生產效率；上掛式發(fā)熱體便于固定在導電座上，發(fā)熱體可以設計成大尺寸，單爐產量由十公斤級提高到百公斤級，實現大型化設備；由于采用上掛式石墨發(fā)熱體，保溫筒為上部貫通，下部封閉，半封閉式保溫筒降低了電耗。

圖1是現有技術真空碳管爐的爐體結構示意圖；圖2是本實用新型發(fā)熱體的結構示意圖；圖3是本實用新型發(fā)熱體與導電座裝配示意圖；圖4是本實用新型發(fā)熱體與導電座裝配俯視圖(3塊導電座扣合3塊發(fā)熱體)；圖5是本實用新型發(fā)熱體與導電座裝配俯視圖(3塊導電座扣合1塊發(fā)熱體)；圖6是采用本發(fā)熱體的碳管爐結構示意圖；[0017]現有技術1-觀察孔；2-爐殼；3-發(fā)熱體；4-保溫層；5-真空系統(tǒng)接口 ；6_法蘭； 7-電極；8-法蘭；9-電極；本實用新型10-保溫筒；11-坩堝；12-測溫裝置；13-電極；14-導電座；15-冷卻裝置；16-收集桶；17-真空系統(tǒng)；18-螺絲；19-發(fā)熱體；20-爐體；21-導電座凹槽；22-發(fā)熱體凸緣。
具體實施方式
參見附圖2至6，碳管爐由爐體、真空系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)、水路系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成，能耗小、產量高、維修簡單、產品質量佳。碳管爐的爐體20由碳鋼或不銹鋼等鋼材制作，保溫筒10的材料為碳氈或石墨氈。 爐體20內上部設有導電座14，所述導電座14是由3η塊圓弧狀的導電座14組成，η為正整數，導電座14之間有間隙；導電座14與電極13連接，電極13延伸出爐體20外與電源連接； 發(fā)熱體19呈圓筒狀，所述發(fā)熱體19為整體或由3η塊圓弧狀的發(fā)熱體組成，η為正整數；發(fā)熱體19上部與導電座14連接，所述導電座14內圓周上設有導電座凹槽21，發(fā)熱體19上部設有發(fā)熱體凸緣22 ；導電座凹槽21與發(fā)熱體凸緣22扣合并通過螺絲18固定。在導電座14的下方以及發(fā)熱體19的外圓周處設有保溫筒10，所述保溫筒10為上部貫通，下部封閉；發(fā)熱體19的內圓周處設有坩堝11 ；坩堝11上方設有收集桶16，收集桶16置于坩堝蓋 (圖中未標出)或承重支架(圖中未標出)上，收集桶16外圓周設有冷卻裝置15 ；爐體設有測溫裝置12和真空系統(tǒng)17。采用上掛式石墨發(fā)熱體，導電座14、發(fā)熱體19、螺絲18由石墨制成，半封閉保溫筒，以碳氈或石墨氈為保溫材料，坩堝11采用鈮坩堝、鎢坩堝或含有內襯鉬片的石墨坩堝，可將產品電耗下降50%以上，單爐產量由十公斤級提高到百公斤級，并且設備維修簡單，更換發(fā)熱體時不需要將保溫筒取出，可以更換單塊的發(fā)熱體，也可以更換整體的發(fā)熱體，大大降低了能耗和提高了生產效率。采用紅外測溫對收集桶16、坩堝11等區(qū)域測溫，提高了系統(tǒng)的可靠性，具有漏氣漏水報警及保護功能，能確保系統(tǒng)的安全可靠運行。電源采用模塊調壓、交流接觸器調壓或調壓器調壓。實施例一參見附圖5和6，一個直徑80公分，整體為圓筒狀的發(fā)熱體19，發(fā)熱體19上部設有發(fā)熱體凸緣22 ；爐體20內上部設有導電座14，導電座14是由三塊圓弧狀的導電座組成， 導電座14內圓周上設有導電座凹槽21，導電座14之間有間隙，導電座14內圓周上設有導電座凹槽21，導電座14與電極13連接，電極13延伸出爐體20外與電源連接；發(fā)熱體凸緣22與導電座凹槽21扣合并通過螺絲18固定。將金屬鑭通過機加工設備(如刨床、車床等)加工成長條型的屑，然后與氧化釤混勻，再通過壓機將氧化釤與金屬鑭屑壓制成塊，力口入760公斤原料于鈮坩堝內。將碳管爐內清干凈后將鈮坩堝吊入碳管爐內，放好收集罩，蓋好爐蓋，抽真空至20Pa后，導電座14和發(fā)熱體19通電加熱并繼續(xù)抽真空，升溫至1550度后保溫16小時停熱，停熱后冷卻過程中可繼續(xù)抽真空或充氬冷卻，冷卻20小時后破壞真空出爐，將收集罩吊出爐體稱重，得到320公斤金屬釤，共耗電2490度電，電耗7. 78度/公斤。 如需維修或更換發(fā)熱體19，直接將發(fā)熱體19從導電座14內拆卸即可。實施例二[0025]參見附圖4和6，本實施例基本與實施例一相同，不同之處，采用一個直徑100公分，由三塊圓弧狀的發(fā)熱體組成的發(fā)熱體19上掛于三塊導電座14上。實施例三 本實施例基本與實施例一相同，不同之處，由六塊圓弧狀的發(fā)熱體組成的發(fā)熱體 19上掛于六塊導電座14上。實施例四本實施例基本與實施例一相同，不同之處，由九塊圓弧狀的發(fā)熱體組成的發(fā)熱體 19上掛于九塊導電座14上。實施例五本實施例基本與實施例一相同，不同之處，由十二塊圓弧狀的發(fā)熱體組成的發(fā)熱體19上掛于十二塊導電座14上。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種碳管爐發(fā)熱體，其特征在于發(fā)熱體(19)呈圓筒狀，發(fā)熱體(19)上掛于爐體 (20)內上部的導電座(14)；發(fā)熱體(19)為整體或由3η塊圓弧狀的發(fā)熱體組成，η為正整數。
2.根據權利要求1所述的發(fā)熱體，其特征在于所述導電座(14)與電極(13)連接，電極(13)延伸出爐體(20)外與電源連接。
3.根據權利要求1所述的發(fā)熱體，其特征在于所述導電座(14)是由3η塊圓弧狀的導電座組成，η為正整數，導電座(14)之間有間隙。
4.根據權利要求1所述的發(fā)熱體，其特征在于所述導電座(14)內圓周上設有導電座凹槽(21)，發(fā)熱體(19)上部設有發(fā)熱體凸緣(22)；導電座凹槽(21)與發(fā)熱體凸緣(22)扣合并通過螺絲(18)固定。
5.根據權利要求4所述的發(fā)熱體，其特征在于所述導電座(14)、發(fā)熱體(19)、螺絲 (18)由石墨制成。
專利摘要本實用新型屬于冶煉領域，具體為碳管爐的加熱元件。一種碳管爐發(fā)熱體，發(fā)熱體呈圓筒狀，發(fā)熱體上掛于爐體內上部；發(fā)熱體為整體或由3n塊圓弧狀的發(fā)熱體組成，n為正整數。爐體內上部設有導電座，導電座與電極連接，電極延伸出爐體外與電源連接；發(fā)熱體上部與導電座連接。采用上掛式石墨發(fā)熱體，將稀土氧化物原料與金屬鑭屑混料后壓制，可將產品電耗下降50％以上，單爐產量由十公斤級提高到百公斤級，并且設備維修簡單，更換發(fā)熱體時不需要將保溫筒取出，可以更換單塊的發(fā)熱體，也可以更換整體的發(fā)熱體，大大降低了能耗和提高了生產效率。
文檔編號F27D11/00GK202158779SQ20112021390
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權日2011年6月23日
發(fā)明者林偉清, 章立志, 蔡志雙, 鄧聚金, 龔斌 申請人:贛州科力稀土新材料有限公司