專利名稱：用于真空自耗電弧爐的水冷爐室的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于稀有金屬真空熔煉技術領域，涉及一種用于真空自耗電弧爐的水冷爐室。
背景技術：
在真空自耗電弧爐設備中，爐室是用來容納自耗電極的真空室。它上部連接電極桿，下部與坩堝相連，中間與真空系統(tǒng)相接，是整套設備的核心部件。在金屬熔煉過程中，由于熔池的溫度很高，爐室會受到較多的輻射熱和傳導熱，此外，由于爐室兼有導電作用，其自身也會產生熱量。為了防止爐室過熱造成設備損壞以及影響其導電性能，需要對爐室進行冷卻。目前國、內外真空自耗電弧爐爐室普遍采用水套冷卻結構，能較好地解決爐室的冷卻問題，但設計上仍存在一些缺陷。例如，為防止爐室底部的導電銅法蘭過熱影響其導電性能，在法蘭圓周焊有一圈銅管進行通水冷卻，但這種冷卻方式由于帶走的熱量有限，冷卻效果并不理想。爐室頂部設計有冷卻水套，防止爐室頂部法蘭過熱影響其上連接部件的使用壽命和性能。但頂部冷卻水套不僅提高了加工難度，而且?guī)砗艽蟮陌踩[患。爐室的真空管道接口采用整體管道，不僅加工難度極高，而且由于真空管道無法進行冷卻，其表面的涂漆由于高溫而掉落，影響了設備的美觀。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，解決了現(xiàn)有技術中存在冷卻效果不好、加工難度高的問題。

本發(fā)明所采用的技術方案是，用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，包括頂部法蘭、爐室壁和底部水冷法蘭構成的爐室主體，爐室壁包括內外兩層，分別是爐室內壁、爐室外壁，爐室外壁與爐室內壁之間形成冷卻水套，底部水冷法蘭與爐室外壁、爐室內壁焊接為整體，紫銅或黃銅制得的導電法蘭與底部水冷法蘭把緊，頂部法蘭內頂面通過連接件設置有反射屏，爐室壁上設置有真空管道接管，真空管道接管由固定真空接管和活動真空接管兩部分構成，固定真空接管帶有冷卻水夾套，并與爐室外壁、爐室內壁焊接固定，固定真空接管還與活動真空接管通過真空法蘭連接為一體。本發(fā)明的特征還在于，爐室外壁與爐室內壁之間設有隔水條。爐室外壁上兩側焊接有立柱連接板。底部水冷法蘭外圓面上設置有冷卻水進水接口與排污口，底部水冷法蘭內設置有水冷槽。導電法蘭通過雙排螺栓與底部水冷法蘭把緊。導電法蘭與底部水冷法蘭之間設置O型密封圈。導電法蘭上表面設置有導電環(huán)。
反射屏采用不銹鋼多片結構構成。本發(fā)明的有益效果是，爐室內部采用反射屏降低來自熔池的輻射熱，結構簡單、力口工方便、效果明顯。爐室底部采用水冷導電法蘭，可以將冷卻水引入導電法蘭中，從而有效降低導電法蘭的溫度。爐室真空接管采用分段式接管，不僅降低了整個爐體的加工難度，而且能使靠近爐室的真空接管進行水冷，有效保護了真空接管。


圖1是本發(fā)明水冷爐室的結構示意圖。圖中，1.反射屏，2.頂部法蘭，3.爐室外壁，4.爐室內壁，5.隔水條，6.立柱連接板，7.固定真空接管，8.真空法蘭，9.活動真空接管，10.底部水冷法蘭，11.冷卻水進水接口，12.0型密封圈，13.導電法蘭，14.排污口。
具體實施例方式本發(fā)明用于真空自耗電弧爐的水冷爐室的結構如圖1所示。包括頂部法蘭2、爐室壁與底部水冷法蘭10構成的爐室主體。底部水冷法蘭10用碳鋼或不銹鋼制得的。爐室壁包括內外兩層，分別是爐室內壁4、爐室外壁3，爐室外壁3與爐室內壁4之間形成冷卻水套，爐室外壁3與爐室內壁4之間設有隔水條5形成流道。爐室外壁3上兩側焊接有立柱連接板6，用于將爐室與爐室兩側的立柱進行連接。底部水冷法蘭10與爐室外壁3和爐室內壁4焊接為整體，底部水冷法蘭10外圓面上設置有冷卻水進水接口 11和排污口 14，底部水冷法蘭10內部設置有水冷槽。導電法蘭13通過雙排螺栓與底部水冷法蘭10把緊，導電法蘭13與底部水冷法蘭10之間設置O型密封圈12。為了易于導電，導電法蘭13選用紫銅或黃銅，導電法蘭13上表面加工有導電環(huán)。底部水冷法蘭10和導電法蘭13構成底部法蘭。反射屏I通過連接件安裝于爐室內頂部法蘭2的內頂面上，反射屏I采用耐熱不銹鋼，為了能有效阻擋來自熔池的輻射熱，反射屏I由多層結構構成。爐室壁上設置有真空管道接管，真空管道接管采用分段真空管道，由固定真空接管7和活動真空接管9兩部分構成，固定真空接管7帶有冷卻水夾套，并與爐室外壁3、爐室內壁4焊接固定，活動真空接管9不帶冷卻水夾套，固定真空接管7還與活動真空接管9通過真空法蘭8連接為一體。本發(fā)明中，爐室外壁3和爐室內壁4之間形成冷卻水套，中間設有隔水條5形成流道，使水流保持一定的方向流動，保證爐室得到充分冷卻。反射屏I安裝于爐室內部頂部法蘭2上，用于阻擋來自熔池的輻射熱。設置有冷卻水進水接口 11與排污口 14，導電法蘭13通過雙排螺栓與底部水冷法蘭10把緊，為了保證爐室真空，兩層法蘭中間有O型密封圈12用于真空密封。此結構既能保證底部水冷法蘭10與導電法蘭13之間的接觸良好，又能通過底部水冷法蘭10內部的冷卻水充分帶走導電法蘭13產生的熱量，從而保證導電法蘭13的導電性能。由于固定真空接管7較活動真空接管9短，因此在爐室制造過程中大大降低了整體加工難度，易于保證爐室的形位公差。此外，由于固定真空接管7能夠通過冷卻水進行冷卻，從而有效保護了真空管道。整個爐體冷卻效果更好，而且結構合理，有效 降低了加工難度，節(jié)省了加工費用。
權利要求
1.用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，包括頂部法蘭(2)、爐室壁和底部水冷法蘭(10)構成的爐室主體，所述爐室壁包括內外兩層，分別是爐室內壁(4)、爐室外壁(3)，所述爐室外壁(3)與爐室內壁(4)之間形成冷卻水套，底部水冷法蘭(10)與爐室外壁(3)、爐室內壁(4)焊接為整體，紫銅或黃銅制得的導電法蘭(13)與底部水冷法蘭(10)把緊，頂部法蘭(2)內頂面通過連接件設置有反射屏(I )，所述爐室壁上設置有真空管道接管，真空管道接管由固定真空接管(7)和活動真空接管(9)兩部分構成，所述固定真空接管(7)帶有冷卻水夾套，并與爐室外壁(3)、爐室內壁(4)焊接固定，固定真空接管(7)還與活動真空接管(9)通過真空法蘭(8)連接為一體。
2.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述爐室外壁(3)與爐室內壁(4)之間設有隔水條(5)。
3.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述爐室外壁(3)上兩側焊接有立柱連接板(6)。
4.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述底部水冷法蘭(10)外圓面上設置有冷卻水進水接口( 11)與排污口( 14)，所述底部水冷法蘭(10)內設置有水冷槽。
5.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述導電法蘭(13)通過雙排螺栓與底部水冷法蘭(10)把緊。
6.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述導電法蘭(13 )與底部水冷法蘭(IO )之間設置O型密封圈(12 )。
7.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述導電法蘭(13)上表面設置有導電環(huán) 。
8.根據權利要求1所述的用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，其特征在于，所述反射屏(I)采用不銹鋼多片結構構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于真空自耗電弧爐的水冷爐室，包括頂部法蘭、爐室壁和底部水冷法蘭構成的爐室主體，爐室壁包括內外兩層，分別是爐室內壁、爐室外壁，爐室外壁與爐室內壁之間形成冷卻水套，底部水冷法蘭與爐室外壁、爐室內壁焊接為整體，紫銅或黃銅制得的導電法蘭與底部水冷法蘭把緊，頂部法蘭內頂面通過連接件設置有反射屏，爐室壁上設置有真空管道接管，真空管道接管由固定真空接管和活動真空接管兩部分構成，固定真空接管帶有冷卻水夾套，并與爐室外壁、爐室內壁焊接固定，固定真空接管還與活動真空接管通過真空法蘭連接為一體。解決了現(xiàn)有技術中存在冷卻效果不好、加工難度高的問題。
文檔編號F27B3/24GK103225950SQ201310153568
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權日2013年4月28日
發(fā)明者李會武, 彭常戶, 任源, 王錦群, 蘭賢輝, 杜亞寧, 張嘉, 方向明, 溫華鋒, 張磊 申請人:西部超導材料科技股份有限公司