專利名稱：一種坩堝爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于對材料或物質(zhì)進行加熱處理的設(shè)備及其零部件，尤其適用于電加熱的坩堝爐及其坩堝罩。
背景技術(shù)：
坩堝爐是冶金行業(yè)、石油化工和電化學(xué)工業(yè)的熔煉、裂解、電解等各種高溫窯爐的常用爐具。中國實用新型專利“真空中頻感應(yīng)爐”(公開號CN201628472，中國實用新型專利號ZL201020125464. 2)公開了一種爐體內(nèi)設(shè)有坩堝的真空中頻感應(yīng)爐，專供特殊鋼，高溫合金，精密合金等在真空或保護氣氛下進行熔煉和鑄錠。在熔煉過程中，坩堝爐體長期處于高溫的狀態(tài)下，為了減少坩堝爐體內(nèi)部的高溫散失，防止坩堝爐內(nèi)的火焰竄出直接燒到外層的爐蓋，并防止高溫金屬熔液飛濺到坩堝爐體的外部，通常需要在坩堝爐體上配置坩堝蓋。坩堝蓋置于坩堝爐體的上方，直接受到坩堝內(nèi)部高溫火焰的燒灼和飛濺金屬熔液的侵襲，很容易燒蝕損毀。為了隔絕坩堝內(nèi)部的高溫火焰，延長坩堝蓋的使用壽命，目前的做法是在坩堝爐體的上端坩堝口周邊使用剛玉磚拼砌的坩堝罩。坩堝罩是多塊剛玉磚拼砌連接的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，受剛玉磚拼砌的結(jié)構(gòu)特征限制，坩堝罩下端面的外圍需要超出坩堝爐體的上端面的外圍。剛玉材質(zhì)的坩堝罩熱震穩(wěn)定性比較差，在使用過程中，受到坩堝爐溫的急劇變化的影響，坩堝罩的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生大量的細(xì)微裂紋，這些裂紋一方面會造成坩堝罩自身破裂損毀，另一方面會導(dǎo)致其表面容易積聚污穢，閃絡(luò)電壓急劇降低。坩堝罩下端面外圍突出的部分靠近坩堝爐線圈，突出部分的裂紋如同指向線圈的放電針，在線圈的中高頻電場的作用下，極易發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)，使線圈絕緣材料發(fā)黑碳化，絕緣性能下降，造成線圈和坩堝爐的使用壽命大大降低，甚至導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故。除此之外，多塊剛玉磚之間的拼縫有時也會導(dǎo)致閃絡(luò)放電效應(yīng)。由于坩堝罩置于坩堝爐的高溫環(huán)境中，拼砌結(jié)構(gòu)的坩堝罩損毀之后必須停爐冷卻之后才能重新進行拼砌更換，坩堝罩容易損毀又不便維修，導(dǎo)致了坩堝爐設(shè)備利用率降低，生產(chǎn)效率降低，維修成本上升。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種坩堝爐，解決現(xiàn)有的坩堝爐故障率高、設(shè)備利用率低，維修成本高的技術(shù)問題。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種坩堝爐，包含坩堝爐體和置于坩堝爐體外圍的線圈，其特征在于，所述的坩堝爐體的上方設(shè)有由高溫耐火材料成型燒結(jié)制成的坩堝罩，所述的坩堝罩的下端面與坩堝爐體的上端面緊密接觸，坩堝罩下端面的外圍與坩堝爐體上端面的外圍平齊。本實用新型的有益效果是1、本實用新型的坩堝罩采用鼓形整體結(jié)構(gòu)，可以避免坩堝罩與坩堝爐線圈之間發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)，提高線圈和坩堝爐的使用壽命，降低成本。2、本實用新型的坩堝爐采用熱震穩(wěn)定性好的耐火材料整體燒結(jié)成型的坩堝罩，產(chǎn)
3品使用壽命長，維修更換方便，安全可靠，可以大大提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率、降低維修成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的坩堝爐發(fā)生閃絡(luò)放電的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的坩堝爐的A-A剖視圖；圖3是本實用新型的坩堝罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的坩堝罩的仰視圖；圖5是本實用新型的坩堝爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型的坩堝爐的B-B剖視圖。
具體實施方式
為了能更好地理解本實用新型的上述技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和實施例進行進一步地詳細(xì)描述。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的坩堝爐發(fā)生閃絡(luò)放電的示意圖，圖2是圖1所示的坩堝爐的A-A 剖視圖。圖中，坩堝爐體1的外圍有兩組線圈2，坩堝爐體1的上部是坩堝罩3，圖中省略了置于坩堝罩之上的坩堝蓋。坩堝罩3是多塊剛玉磚拼砌連接的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，受剛玉磚拼砌的結(jié)構(gòu)特征限制，坩堝罩3下端面的外圍超出坩堝爐體1的上端面的外圍。由于剛玉材質(zhì)的坩堝罩3熱震穩(wěn)定性比較差，在使用過程中，受到坩堝爐溫的急劇變化的影響，坩堝罩3的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生大量的細(xì)微裂紋，見圖1中所示的多條不規(guī)則裂紋32。這些裂紋一方面會造成坩堝罩自身破裂損毀，另一方面裂紋使坩堝罩表面容易積聚污穢，進而導(dǎo)致閃絡(luò)電壓急劇降低，坩堝罩3下端面外圍突出的部分靠近坩堝爐線圈2，突出部分的裂紋32 如同指向線圈的放電尖端，在線圈的中高頻電場的作用下，發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)，見圖1所示的閃絡(luò)放電23。閃絡(luò)放電效應(yīng)使線圈絕緣材料發(fā)黑碳化，絕緣性能下降，造成線圈和坩堝爐的使用壽命大大降低，甚至導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故。除此之外，多塊剛玉磚之間的的拼縫(圖中省略)有時也會造成閃絡(luò)放電效應(yīng)。圖3是本實用新型的坩堝罩的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是本實用新型的坩堝罩的仰視圖。 坩堝罩30為整體結(jié)構(gòu)，形狀為鼓形。坩堝罩30的下端面31的外徑與坩堝爐體1的上端面的外徑相同，坩堝罩30的內(nèi)徑與坩堝爐體1的內(nèi)徑相適應(yīng)。本實用新型的坩堝罩采用碳化硅石墨混合物經(jīng)壓制成鼓形的坩堝罩坯體后高溫?zé)Y(jié)成型，形成無拼縫整體結(jié)構(gòu)。圖5是本實用新型的坩堝爐的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是圖5所示的坩堝爐的B-B剖視圖。在本實施例中，坩堝爐體1的上方設(shè)有本實用新型提供的坩堝罩30，坩堝罩30的下端面31與坩堝爐體1的上端面緊密接觸，坩堝罩30的下端面31的外圍，正對坩堝爐體1的上端面，兩者的外圍互相平齊。坩堝爐體30外圍繞有一至多組線圈2，當(dāng)坩堝爐工作時，線圈2通電給坩堝爐體1加熱，坩堝罩30用于隔開坩堝爐體的溫度，防止坩堝內(nèi)部高溫火焰和金屬溶液直接燒灼或飛濺到上部的坩堝蓋和外層爐蓋(坩堝蓋和外層爐蓋圖中均未畫出)。從圖5可見，由于坩堝罩30的下端面31與坩堝爐體平齊，沒有圖2所示的突出的部分，鼓形整體結(jié)構(gòu)坩堝罩30的下端面31與坩堝線圈2之間的距離較大，加之碳化硅石墨材料的高熱震穩(wěn)定性，坩堝罩不易出現(xiàn)裂紋，坩堝罩與線圈之間不存在由裂縫或拼縫形成的放電尖端，可以有效地防止了閃絡(luò)放電效應(yīng)。實驗數(shù)據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的剛玉拼砌坩堝罩一般情況下，一臺坩堝爐在生產(chǎn)10 20爐產(chǎn)品，坩堝罩就會產(chǎn)生裂紋，發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)或者破裂損毀。情況嚴(yán)重時，僅生產(chǎn)1 2爐產(chǎn)品之后，坩堝罩與線圈之間就會由于剛玉磚的拼縫的存在而發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)。無論是發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)還是破裂損壞，都需要更換坩堝罩。由于更換剛玉拼砌坩堝罩需要停爐冷卻后才能進行人工拼砌操作，換一次坩堝罩通常需要6 8個小時。本實用新型的坩堝罩由于本實用新型的坩堝罩與線圈之間不易產(chǎn)生閃絡(luò)放電效應(yīng)，加之碳化硅石墨材料的高熱震穩(wěn)定性，坩堝罩不易出現(xiàn)裂紋破損，一臺坩堝爐通常在生產(chǎn)了 30-40爐產(chǎn)品之后，才需要更換坩堝罩。本實用新型的坩堝罩為整體結(jié)構(gòu)，可以在兩爐之間換料操作期間直接吊裝更換， 不需要停爐冷卻，換一次坩堝罩只需要20 30分鐘時間。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的技術(shù)方案，而并非用作為對本實用新型的限定，任何基于本實用新型的實質(zhì)精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種坩堝爐，包含坩堝爐體和置于坩堝爐體外圍的線圈，其特征在于，所述的坩堝爐體的上方設(shè)有由高溫耐火材料成型燒結(jié)制成的坩堝罩，所述的坩堝罩的下端面與坩堝爐體的上端面緊密接觸，坩堝罩下端面的外圍與坩堝爐體上端面的外圍平齊。
專利摘要一種坩堝爐，本實用新型涉及一種用于對材料或物質(zhì)進行加熱處理的設(shè)備及其零部件，坩堝爐包含坩堝爐體和置于坩堝爐體外圍的線圈，坩堝爐體的上方的坩堝罩下端面與坩堝爐體的上端面緊密接觸，坩堝罩下端面的外圍與坩堝爐體上端面的外圍平齊，坩堝罩由高溫耐火材料壓制燒結(jié)制成為鼓形的無拼縫整體結(jié)構(gòu)。坩堝罩采用鼓形整體結(jié)構(gòu)，可以避免坩堝罩與坩堝爐線圈之間發(fā)生閃絡(luò)放電效應(yīng)，提高線圈和坩堝爐的使用壽命，降低成本。坩堝爐采用整體燒結(jié)成型的坩堝罩，產(chǎn)品使用壽命長，維修更換方便，安全可靠，提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率、降低維修成本。
文檔編號F27B14/10GK202229577SQ20112029066
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者喻華 申請人:南通漢瑞實業(yè)有限公司