一種熔融爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種熔融爐，包括爐體、爐蓋和支撐熔融爐的支架，還包括送料裝置、加熱裝置、出料裝置、打斷裝置和盛料裝置。加熱裝置采用的是由石墨電極串聯(lián)組成的加熱環(huán)供熱；出料裝置中設(shè)置控制熔融物流速的控速裝置。本發(fā)明提供的熔融爐效率高，且石墨電極無需介入原料中即可完成加熱功能，防止石墨電極因加熱筒旋轉(zhuǎn)而折斷；同時該熔融爐還可在出料時控制熔融物的流速。
【專利說明】一種熔融爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱裝置，特別是一種熔融爐。
【背景技術(shù)】
[0002]石英熔融是熔融石英生產(chǎn)過程中的核心流程，其熔融質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。目前國內(nèi)使用的石英熔融電爐普遍存在單位能耗高，電耗約占總成本60%，一級品率低(一般在30%左右)的問題。2012年底的調(diào)研表示:由于市場熔融石英價格低迷，只有2000多元/噸，而采購的原材料成本約在600元/噸，電耗約1000元/噸，每爐都要更換的石墨電極成本也在600元左右(以6噸左右裝爐量計)，東海只有13家熔融石英企業(yè)生產(chǎn)線在運行(其中含部分生產(chǎn)運行)，其余全部暫停生產(chǎn)。因此如何效率的進(jìn)行熔融石英生產(chǎn)過程是一個迫在眉睫的問題。傳統(tǒng)加熱石英至其熔融的方式是將一根石墨電極直接插入石英石原料當(dāng)中，石英石原料盛放在一個大的不銹鋼筒當(dāng)中，這樣的加熱方式帶來以下幾處弊端:(1)由于石墨電極在原料的最中間，從內(nèi)向外加熱石英原石，但是石英原料外圍的體積更大，導(dǎo)致石英石加熱效率不高；(2)傳統(tǒng)加熱方式為了使石英原石加熱更加均勻，在熔融石英的過程中會緩慢轉(zhuǎn)動不銹鋼大筒使其已熔融的石英均勻填補原先石英石之間的空隙，通過這樣的方式來減少石英原石間的接觸熱阻來增加石墨電極棒加熱的效率，但這的方式會導(dǎo)致石墨電極棒容易折斷，一旦折斷整爐的原料就會作廢，損失巨大；(3)假如石墨電極沒有折斷，得到的成品要去除中間靠近石墨電極以及最外層靠近筒壁而被污染的石英，這導(dǎo)致成品產(chǎn)量由于這種傳統(tǒng)的加熱方式而降低；(4)每次燒完一整筒都要損耗一根石墨電極棒，增加了成本；(5)傳統(tǒng)的加熱方式由于靠近不銹鋼筒的最外層只有一些石英廢料，導(dǎo)致熱量會容易散到周圍環(huán)境當(dāng)中，造成不必要的能耗浪費；(6)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式無法不間斷的連續(xù)生產(chǎn)，一部分能源以及生產(chǎn)時間浪費在了裝填原料上；(7)傳統(tǒng)的石英熔融爐當(dāng)中沒有UPS (不間斷電源裝置)，一旦停電停產(chǎn)將會對原料以及儀器設(shè)備造成巨大的損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高效率的且?guī)в屑訜岚舨唤槿朐现械耐鈬h(huán)形串聯(lián)式石墨棒的熔融爐，該熔融爐還可在出料時控制熔融物的流速。
[0004]一種熔融爐，包括爐體、爐蓋和支撐熔融爐的支架，爐體內(nèi)設(shè)空腔，其下底面設(shè)置第二加熱筒通孔，爐蓋蓋在爐體上底面并設(shè)有第一加熱筒通孔，熔融爐還包括送料裝置、力口熱裝置、出料裝置、打斷裝置和盛料裝置。送料裝置包括關(guān)風(fēng)機和進(jìn)料管；關(guān)風(fēng)機上端設(shè)有進(jìn)料口，下端與進(jìn)料管上端連接。加熱裝置位于爐體的空腔內(nèi)，包括加熱筒、電加熱環(huán)、絕緣導(dǎo)熱材料；加熱筒上端與進(jìn)料管下端在第一加熱筒通孔處連接，加熱筒與第二加熱筒通孔連通；電加熱環(huán)圍繞加熱筒外壁設(shè)置，電加熱環(huán)與爐體外部電源接通；絕緣導(dǎo)熱層材料填充于加熱筒和爐體之間。出料裝置包括出料管和升降臺；出料管的上底面固定在爐體外壁上；升降臺與出料管的內(nèi)壁相緊貼，其下底面與驅(qū)動裝置相連，升降臺在出料管和出料管向下延伸方向升降。所述進(jìn)料管、加熱筒和出料管構(gòu)成相連通的通道。切斷裝置包括兩塊刀頭，兩塊刀頭位于出料管下方并以出料管的軸線對稱設(shè)置，兩塊刀頭在外力的驅(qū)動下閉合或者打開從而切斷熔融物。刀頭和出料裝置之間設(shè)置冷卻裝置。盛料裝置包括推桿和盛裝容器；推桿位于升降臺下降至最低位置的一側(cè)，推桿在外力的作用下沿平行于升降臺上底面的方向來回移動；盛裝容器位于升降臺下降至最低位置的另一側(cè)，其與位于最低位置的升降臺之間通過斜槽連接。
[0005]電加熱環(huán)包括呈棒狀的石墨電極，連接石墨電極的導(dǎo)電連接件、與外部電源連接的導(dǎo)電連接棒、連接石墨電極和導(dǎo)電連接棒的導(dǎo)電連接塊，石墨電極的數(shù)量根據(jù)加熱筒的周向長度決定，石墨電極按照以下方式連接:第一根石墨電極的底端和第二根石墨電極的底端通過導(dǎo)電連接件連接，第二根石墨電極的頂端和第三根石墨電極的頂端通過導(dǎo)電連接件連接，第三根石墨電極的底端和第四根石墨電極的底端通過導(dǎo)電連接件連接，以此類推，直到最后一根石墨電極的底端與倒數(shù)第二根石墨電極的底端通過導(dǎo)電連接件連接；第一根石墨電極和最后一根石墨電極不相連通；第一根石墨電極頂端通過導(dǎo)電連接塊與一根導(dǎo)電連接棒連接；最后一根石墨電極頂端通過導(dǎo)電連接塊與另一根導(dǎo)電連接棒連接。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:第一，石墨電極未介入原料中，被加熱材料不會受到污染；第二，數(shù)根石墨電極串聯(lián)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)并套在加熱筒外部，無需轉(zhuǎn)動加熱筒即可完成被加熱材料的均勻受熱，避免了因為加熱筒轉(zhuǎn)動發(fā)生石墨電極折斷的可能；第三，由于石墨電極和被加熱材料的分離，可以進(jìn)行連續(xù)不斷的生產(chǎn)；第四，石墨電極采用串聯(lián)的方式，增加了加熱的阻值，更好的完成熔融工作；第五，出料裝置中設(shè)置控速裝置，可以控制熔融物出料時的速度；第六，利用不間斷電源裝置供電，防止臨時停電對設(shè)備造成損害；第七，可以連續(xù)不斷的進(jìn)行生產(chǎn)。
[0007]下面結(jié)合說明書附圖，具體的描述本發(fā)明所提供的熔融爐。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明進(jìn)料管和關(guān)風(fēng)機組合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明進(jìn)料管和關(guān)風(fēng)機組合的C向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4為本發(fā)明打斷裝置和盛料裝置組合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5為本發(fā)明加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6為本發(fā)明加熱筒基座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7為本發(fā)明加熱筒和爐體之間絕緣導(dǎo)熱材料的示意圖；
[0015]圖8為本發(fā)明電加熱環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖9為本發(fā)明電加熱環(huán)中石墨電極的連接方式示意圖；
[0017]圖10為本發(fā)明石墨電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖11為本發(fā)明第一導(dǎo)電連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖12為本發(fā)明第二導(dǎo)電連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖13為本發(fā)明導(dǎo)電連接棒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖14為本發(fā)明導(dǎo)電連接塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖15為本發(fā)明出料裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖16為本發(fā)明控速裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17為本發(fā)明需UPS進(jìn)行停電保護(hù)設(shè)備的分布圖。
【具體實施方式】
[0024]結(jié)合圖1，一種熔融爐，包括爐體16、爐蓋14和支撐熔融爐的支架I。爐體16內(nèi)設(shè)空腔，其下底面設(shè)置第二加熱筒通孔16-1 ;爐體16側(cè)壁下端設(shè)有抽氣孔4，抽氣孔4設(shè)有活塞控制抽氣孔4的開關(guān)。爐蓋14蓋在爐體16上底面并設(shè)有第一加熱筒通孔14-1。爐蓋14設(shè)有通熱電偶的連接孔13、保護(hù)氣入口 5，保護(hù)氣入口 5處設(shè)有活塞控制保護(hù)氣入口5的開關(guān)。熔融爐還包括送料裝置、加熱裝置、出料裝置、打斷裝置和盛料裝置；
[0025]結(jié)合圖2和圖3，送料裝置包括關(guān)風(fēng)機2和進(jìn)料管8。關(guān)風(fēng)機上端設(shè)有進(jìn)料口 2_1，進(jìn)料口 2-1下端通過進(jìn)料法蘭30與進(jìn)料管8上端連接。進(jìn)料管8與水平面設(shè)置夾角α，α取值35° — 40°，進(jìn)料管8上設(shè)有進(jìn)料管抽氣孔22，進(jìn)料管抽氣孔22設(shè)有活塞控制進(jìn)料管抽氣孔22的開關(guān)；進(jìn)料管8上設(shè)有觀測鏡32。
[0026]結(jié)合圖1和圖5，加熱裝置位于爐體16的空腔內(nèi)，包括加熱筒15、電加熱環(huán)、絕緣導(dǎo)熱材料和加熱筒基座24 ;加熱筒15上端與進(jìn)料管8下端在第一加熱筒通孔14-1處通過加熱法蘭31連接。
[0027]結(jié)合圖6，加熱筒基座24呈圓筒形，內(nèi)設(shè)加熱筒腔24-1和熔融物腔24_2，加熱筒腔24-1的內(nèi)徑與加熱筒15的外徑相同，熔融物腔24-2的內(nèi)徑與加熱筒15的內(nèi)徑相同，力口熱筒15插入加熱筒基座(24)的加熱筒腔(24-1)，加熱筒基座24下底面固定在爐體內(nèi)壁上。電加熱環(huán)圍繞加熱筒15外壁設(shè)置，電加熱環(huán)與爐體16外部電源接通；絕緣導(dǎo)熱層材料12填充于加熱筒15和爐體16之間。
[0028]結(jié)合圖1，出料裝置包括出料管26和升降臺28 ;出料管26的上底面固定在爐體外壁上；升降臺28與出料管26的內(nèi)壁相緊貼，其下底面與驅(qū)動裝置相連，升降臺28在出料管26和出料管26向下延伸方向升降。升降臺28上底面設(shè)置耐高溫材料28-1.
[0029]所述進(jìn)料口 2-1、進(jìn)料管8、加熱筒15、第二加熱筒通孔16-1和出料管26構(gòu)成相連通的通道。
[0030]結(jié)合圖4，切斷裝置包括兩塊刀頭6，兩塊刀頭6位于出料管下方并以出料管26的軸線對稱設(shè)置，兩塊刀頭6在外力的驅(qū)動下閉合或者打開從而切斷熔融物。刀頭6和出料裝置之間設(shè)置冷卻裝置，冷卻裝置為吹風(fēng)機38。
[0031]結(jié)合圖4，盛料裝置包括推桿45和盛裝容器46。推桿45位于升降臺28下降至最低位置的一側(cè)，推桿45在外力的作用下沿平行于升降臺28上底面的方向來回移動；盛裝容器46位于升降臺28下降至最低位置的另一側(cè)，其與位于最低位置的升降臺28之間通過斜槽29連接。盛裝容器46外壁底部設(shè)有進(jìn)水口和出水口，盛裝容器46內(nèi)設(shè)有循環(huán)冷卻水和金屬托網(wǎng)46-1,金屬托網(wǎng)46-1浸泡與冷卻水中并于盛裝容器46內(nèi)壁連接。循環(huán)冷卻水通過進(jìn)水口 46-2和出水口 46-3循環(huán)。
[0032]結(jié)合圖8，電加熱環(huán)是一種由石墨棒串聯(lián)組成的環(huán)形加熱裝置，包括呈棒狀的石墨電極23-1，連接石墨電極的導(dǎo)電連接件23-2、與外部電源連接的導(dǎo)電連接棒23-3、連接石墨電極23-1和導(dǎo)電連接棒23-3的導(dǎo)電連接塊23-4，石墨電極23-1的數(shù)量根據(jù)加熱筒15的周向長度決定。所述導(dǎo)電連接件23-2、導(dǎo)電連接棒23-3、導(dǎo)電連接塊23_4均有石墨材料制成。
[0033]結(jié)合圖10，石墨電極23-1的一端呈圓柱形且外壁上設(shè)有外螺紋，另一端為圓臺形。
[0034]導(dǎo)電連接件23-2包括上底面和下底面，上底面設(shè)有兩個第一石墨電極凹槽23-23 ;導(dǎo)電連接件包括兩種:結(jié)合圖11，第一導(dǎo)電連接件23-21的第一石墨電極凹槽23-23呈圓臺形,其斜度與石墨電極23-1圓臺形兩端的斜度相同，且圓臺形的第一石墨電極凹槽23-23的最大內(nèi)徑小于石墨電極23-1的最大內(nèi)徑，且大于石墨電極23-1的最小內(nèi)徑；結(jié)合圖12，第二導(dǎo)電連接件23-22的第一石墨電極凹槽23-23為圓柱形凹槽，圓柱形的第一石墨電極凹槽23-23內(nèi)徑與石墨電極23-1的最大直徑相同，凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋；
[0035]結(jié)合圖13，導(dǎo)電連接棒23-3上部呈圓柱形，底部呈圓臺形，上部的底面通過水冷電極套與電源連接；
[0036]結(jié)合圖14，導(dǎo)電連接塊23-4包括上底面和下底面，下底面設(shè)有第二石墨電極凹槽23-41，上底面設(shè)有導(dǎo)電連接棒凹槽23-42 ;第二石墨電極凹槽23-41呈圓臺形，其斜度與石墨電極23-1圓臺形一端的斜度相同，且第二石墨電極凹槽23-41的最大內(nèi)徑小于石墨電極23-1的最大內(nèi)徑且大于石墨電極23-1的最小內(nèi)徑；導(dǎo)電連接棒凹槽23-42呈圓臺形，其最大內(nèi)徑小于導(dǎo)電連接棒23-3的最大直徑且大于導(dǎo)電連接棒23-3的最小直徑。
[0037]結(jié)合圖9，石墨電極I按照以下方式連接:
[0038]第一根石墨電極23-1的底端和第二根石墨電極23-1的底端通過第二導(dǎo)電連接件23-22連接，第二根石墨電極23-1的頂端和第三根石墨電極23-1的頂端通過第一導(dǎo)電連接件23-21連接，第三根石墨電極23-1的底端和第四根石墨電極23-1的底端通過第二導(dǎo)電連接件23-22連接，以此類推，直到最后一根石墨電極23-1的底端與倒數(shù)第二根石墨電極23-1的底端通過第二導(dǎo)電連接件23-22連接，第一根石墨電極23-1和最后一根石墨電極23-1不相連通；第一根石墨電極(23-1)頂端通過導(dǎo)電連接塊(23-4)與一根導(dǎo)電連接棒(23-3)連接；最后一根石墨電極(23-1)頂端通過導(dǎo)電連接塊(23-4)與另一根導(dǎo)電連接棒(23-33)連接。
[0039]這種連接方式可以通過螺紋連接將兩根石墨電極23-1的底端固定，防止松動；每相鄰兩根石墨電極23-1的頂端插入圓臺形第二石墨電極凹槽23-41中，由于石墨電極23-1與第二導(dǎo)電連接件23-22并未固定在一起，僅是接觸，所以第二導(dǎo)電連接件23-22可以旋轉(zhuǎn)一定角度，直到所有的石墨電極23-1串聯(lián)成一個環(huán)形。
[0040]結(jié)合圖15，出料管26設(shè)有出料通孔26-1，出料通孔26_1內(nèi)壁上設(shè)置一層耐高溫材料，在出料管26的內(nèi)壁上沿出料通孔26-1徑向設(shè)置至少兩組軌道通孔26-2，每組軌道通孔26-2包含兩個軌道通孔26-2，每組軌道通孔26-2以出料通孔26_1的軸對稱分布于出料管26內(nèi)壁上；在不同高度的相鄰的兩個軌道通孔26-2之間設(shè)置一個環(huán)狀的冷卻內(nèi)腔26-7，內(nèi)填充冷卻劑。
[0041]軌道通孔26-2分為靠近出料通孔26-1的滾輪腔26_21和遠(yuǎn)離出料通孔26_1的滑輪腔26-22，滾輪腔26-21和滑輪腔26-22之間沿內(nèi)壁周向設(shè)有凸起的限位裝置26-23。
[0042]結(jié)合圖16，每一個軌道通孔26-2中設(shè)置控制熔融物流速的控速裝置，包括滾輪26-3、連桿 26-4、拉桿 26-5。
[0043]滾輪26-3包括支撐軸26-31和位于支撐軸兩端的耐高溫材質(zhì)的輪體26_32，輪體依靠外力驅(qū)動順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，支撐軸與連桿26-4 —端連接。
[0044]連桿26-4呈圓柱體，其直徑小于軌道通孔滑輪腔26-22的內(nèi)徑，其后部位于滑輪腔26-22中，連桿26-4后部上設(shè)置兩排滑輪組，每組滑輪組由滑輪26_6組成，滑輪26_6與軌道通孔26-2的壁面相切。工作時，每當(dāng)滑輪26-6運行到限位裝置26-23時，由于其與軌道通道26-2壁面相切，可以防止連桿26-4過度運動，從而防止連桿伸進(jìn)出料通孔26-1中從而導(dǎo)致連桿26-4被高溫材料損害。
[0045]連桿26-4的另一端與拉桿26-5連接；拉桿26_5前端呈圓柱形且?guī)в型饴菁y，與連桿26-4螺紋連接；后端呈直徑大于滑輪腔26-22內(nèi)徑的圓柱體，可以進(jìn)一步防止連桿26-4位移過大導(dǎo)致伸進(jìn)出料通孔I中。拉桿26-5依靠外力驅(qū)動沿軌道通孔26-2運動。
[0046]在出料裝置殼體中的不同高度的相鄰的兩個軌道槽26-2之間設(shè)置一個環(huán)狀的冷卻內(nèi)腔7，內(nèi)填充冷卻劑。
[0047]出料裝置的內(nèi)壁上設(shè)置一層氧化鋯耐高溫材料。
[0048]在設(shè)計時，防止連桿26-4位移過大導(dǎo)致伸進(jìn)出料通孔26-1中從而導(dǎo)致連桿26_4被熔融物的高溫毀損，可以將連桿26-4的表面鍍一層耐高溫材料，但是耐高溫材料的市場價格略高，而且只有滾輪26-3伸入進(jìn)出料通孔26-1中，沒有必要將連桿26-4表面全部覆蓋耐高溫材料，因此設(shè)計限位裝置26-23。經(jīng)過計算，限位裝置26-23的位置只要滿足只有滾輪26-3能夠伸入到出料通孔26-1中即可。
[0049]工作時，熔融物從熔融爐中流出進(jìn)入出料裝置的出料通孔26-1中，正常情況下，控速裝置位于軌道通孔26-2中且不伸入出料通孔26-1。當(dāng)熔融物流速過緩時，控速裝置在外力的驅(qū)動下伸入出料通孔26-1中，滾輪26-3的輪體26-32在外力的驅(qū)動下順時針旋轉(zhuǎn)，給熔融物一個加速的外力，使得熔融物加速向下流動。當(dāng)熔融物流速過快時，控速裝置在外力的驅(qū)動下伸入出料通孔26-1中，滾輪26-3的輪體26-32在外力的驅(qū)動下逆時針旋轉(zhuǎn)，給熔融物一個減速的外力，使得熔融物減速向下流動。
[0050]結(jié)合圖7，絕緣導(dǎo)熱材料從加熱筒15至爐體16的方向依次設(shè)置氮化硼粉末20、氧化鎂粉末19、氧化鋁空心球磚18、硅酸鋁保溫毯17。
[0051]在爐蓋14內(nèi)設(shè)置與第一加熱筒通孔14-1同軸的環(huán)狀爐蓋冷卻內(nèi)腔9，內(nèi)填充冷卻劑；在爐體16底面壁內(nèi)設(shè)置與第二加熱筒通孔16-1同軸的環(huán)狀爐體冷卻內(nèi)腔25 ;刀頭6中設(shè)有刀頭冷卻內(nèi)腔7，內(nèi)填充冷卻劑。
[0052]結(jié)合圖17，關(guān)風(fēng)機2、刀頭6、升降臺28、吹風(fēng)機38、推桿45由不間斷供電電源供電。
[0053]本發(fā)明提供的熔融爐的工作原理為:
[0054]將升降臺28上升至出料管26中，先通過抽氣孔4將爐內(nèi)抽成真空，在通過充氣孔5往爐內(nèi)沖入保護(hù)氣，爐內(nèi)氣體置換完畢后，讓抖料機3開始工作運送石英原石，通過關(guān)風(fēng)機2將隔離空氣后的石英原料送入送料管8落入升降臺28上，重復(fù)上述過程并使升降臺28緩慢下降直到到出料管26底部，在這裝料過程中通過觀測鏡32觀察裝料情況，并注意控制石英原料的裝填速度防止擋住抽氣孔22直到初始裝料完成。加熱筒15的直徑為14公分，其高度約為1.5米，每根石墨電極23-1的直徑為1.5公分，長約0.5公分。當(dāng)初始填料完成后，讓所有冷卻內(nèi)腔全部工作，水冷電極套與經(jīng)整流的40V直流電源相連，通過熱電偶安裝孔13處插入的熱電偶檢測爐體16內(nèi)Tl，T2，T3，T4，T5，T6位置的溫度，慢慢調(diào)大電流，3段石英電極開始生熱，并將大部分熱量流向加熱筒用以熔融石英原料，初始加熱由于石英還沒有熔融先不連續(xù)出料，上中下三段石墨電極加熱總功率分別是10，24，30KW，約5000秒后，加熱段下層石英已完全熔融，這時通過充氣孔29沖入保護(hù)氣體維持爐內(nèi)微正壓，將吹風(fēng)機38打開，吹風(fēng)保證出料的熔融石英快速冷卻，讓升降臺28緩慢往下，從下方拉出石英柱，同時重新開始緩慢進(jìn)料，通過控制熔融石英出料快慢的可伸縮滾輪27將石英的出料速率維持在I毫米每秒，此時根據(jù)熱電偶反饋的溫度重新調(diào)節(jié)石墨電極的功率，大約將中間加熱段總功率調(diào)制25KW，下方功率從30KW變?yōu)?5KW，讓其連續(xù)工作。
【權(quán)利要求】
1.一種熔融爐，其特征在于，包括爐體(16)、爐蓋(14)和支撐熔融爐的支架(1)，爐體(16)內(nèi)設(shè)空腔，其下底面設(shè)置第二加熱筒通孔(16-1)，爐蓋(14)蓋在爐體(16)上底面并設(shè)有第一加熱筒通孔(14-1)，熔融爐還包括送料裝置、加熱裝置、出料裝置、打斷裝置和盛料裝置； 送料裝置包括關(guān)風(fēng)機(2)和進(jìn)料管(8);關(guān)風(fēng)機上端設(shè)有進(jìn)料口(2-1)，下端與進(jìn)料管(8)上端連接； 加熱裝置位于爐體(16)的空腔內(nèi)，包括加熱筒(15)、電加熱環(huán)(23)、絕緣導(dǎo)熱材料；力口熱筒(15)上端與進(jìn)料管(8)下端在第一加熱筒通孔(14-1)處連接，加熱筒(15)與第二加熱筒通孔(16-1)連通；加熱筒(15)外壁的上部、中部和下部分別設(shè)置一個電加熱環(huán)，電加熱環(huán)與爐體(16)外部電源接通；絕緣導(dǎo)熱層材料(12)填充于加熱筒(15)和爐體(16)之間； 出料裝置包括出料管(26)和升降臺(28);出料管(26)的上底面固定在爐體外壁上；升降臺(28)與出料管(26)的內(nèi)壁相緊貼，其下底面與驅(qū)動裝置相連，升降臺(28)在出料管(26)和出料管(26)向下延伸方向升降； 所述進(jìn)料管(8)、加熱筒(15)和出料管(26)構(gòu)成相連通的通道； 切斷裝置包括兩塊刀頭(6)，兩塊刀頭(6)位于出料管下方并以出料管(26)的軸線對稱設(shè)置，兩塊刀頭(6)在外力的驅(qū)動下閉合或者打開從而切斷熔融物； 盛料裝置包括推桿(45)和盛裝容器(46);推桿(45)位于升降臺(28)下降至最低位置的一側(cè)，推桿(45)在外力的作用下沿平行于升降臺(28)上底面的方向來回移動；盛裝容器(46)位于升降臺(28)下降至最低位置的另一側(cè)，其與位于最低位置的升降臺(28)之間通過斜槽(29)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融爐，其特征在于，電加熱環(huán)包括呈棒狀的石墨電極(23-1)，連接石墨電極的導(dǎo)電連接件、與外部電源連接的導(dǎo)電連接棒(23-3)、連接石墨電極(23-1)和導(dǎo)電連接棒(23-3)的導(dǎo)電連接塊(23-4)，石墨電極(23_1)的數(shù)量根據(jù)加熱筒(15)的周向長度決定； 石墨電極(23-1)的一端呈圓柱形且外壁上設(shè)有外螺紋，另一端為圓臺形； 導(dǎo)電連接件包括上底面和下底面，上底面設(shè)有兩個第一石墨電極凹槽(23-23);導(dǎo)電連接件包括兩種:第一導(dǎo)電連接件(23-21)的第一石墨電極凹槽(23-23)呈圓臺形，其斜度與石墨電極(23-1)圓臺形兩端的斜度相同，且圓臺形的第一石墨電極凹槽(23-23)的最大內(nèi)徑小于石墨電極(23-1)的最大內(nèi)徑，且大于石墨電極(23-1)的最小內(nèi)徑；第二導(dǎo)電連接件(23-22)的第一石墨電極凹槽(23-23)為圓柱形凹槽，圓柱形的第一石墨電極凹槽(23-23)內(nèi)徑與石墨電極(23-1)的最大直徑相同，凹槽內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋； 導(dǎo)電連接棒(23-3)上部呈圓柱形，底部呈圓臺形，上部的底面通過水冷電極套與電源連接； 導(dǎo)電連接塊(23-4)包括上底面和下底面，下底面設(shè)有第二石墨電極凹槽(23-41)，上底面設(shè)有導(dǎo)電連接棒凹槽(23-42);第二石墨電極凹槽(23-41)呈圓臺形，其斜度與石墨電極(23-1)圓臺形一端的斜度相同，且第二石墨電極凹槽(23-41)的最大內(nèi)徑小于石墨電極(23-1)的最大內(nèi)徑且大于石墨電極(23-1)的最小內(nèi)徑；導(dǎo)電連接棒凹槽(23-42)呈圓臺形，其最大內(nèi)徑小于導(dǎo)電連接棒(23-3)的最大直徑且大于導(dǎo)電連接棒(23-3)的最小直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融爐，其特征在于，所述出料管(26)設(shè)有出料通孔(26-1)，出料通孔(26-1)內(nèi)壁上設(shè)置一層耐高溫材料(26-8)，在出料管(26)的內(nèi)壁上沿出料通孔(26-1)徑向設(shè)置至少兩組軌道通孔(26-2),每組軌道通孔(26-2)包含兩個軌道通孔(26-2),每組軌道通孔(26-2)以出料通孔(26-1)的軸對稱分布于出料管(26)內(nèi)壁上；在不同高度的相鄰的兩個軌道通孔(26-2)之間設(shè)置一個環(huán)狀的冷卻內(nèi)腔(26-7),內(nèi)填充冷卻劑。 軌道通孔(26-2)分為靠近出料通孔(26-1)的滾輪腔(26-21)和遠(yuǎn)離出料通孔(26-1)的滑輪腔(26-22)，滾輪腔(26-21)和滑輪腔(26-22)之間沿內(nèi)壁周向設(shè)有凸起的限位裝置(26-23)； 每一個軌道通孔(26-2)中設(shè)置控制熔融物流速的控速裝置，包括滾輪(26-3)、連桿(26-4),拉桿(26-5)； 滾輪(26-3)包括支撐軸(26-31)和位于支撐軸兩端的耐高溫材質(zhì)的輪體(26-32),輪體依靠外力驅(qū)動順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，支撐軸與連桿(26-4) —端連接； 連桿(26-4)呈圓柱體，其直徑小于軌道通孔滑輪腔(26-22)的內(nèi)徑，其后部位于滑輪腔(26-22)中，連桿(26-4)后部上設(shè)置兩排滑輪組，每組滑輪組由滑輪(26-6)組成，滑輪(26-6)與軌道通孔(26-2)的壁面相切；連桿(26-4)的另一端與拉桿(26-5)連接； 拉桿(26-5)依靠外力驅(qū)動沿軌道通孔(26-2)運動；在工作時，滾輪(26-3)在拉桿(26-5)的驅(qū)動下從軌道通孔(26-2)中伸進(jìn)出料通孔(26-1)中，連桿(26-4)不能伸進(jìn)出料通孔(26-1)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融爐，其特征在于，加熱裝置還包括加熱筒基座(24),力口熱筒基座(24)呈圓筒形，內(nèi)設(shè)加熱筒腔(24-1)和熔融物腔(24-2),加熱筒腔(24-1)的內(nèi)徑與加熱筒(15)的外徑相同，熔融物腔(24-2)的內(nèi)徑與加熱筒(15)的內(nèi)徑相同，加熱筒(15)插入加熱筒基座(24)的加熱筒腔(24-1),加熱筒基座(24)下底面固定在爐體內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融爐，其特征在于，絕緣導(dǎo)熱材料從加熱筒(15)至爐體(16)的方向依次設(shè)置氮化硼粉末(20)、氧化鎂粉末(19)、氧化鋁空心球磚(18)、硅酸鋁保溫毯(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融爐，其特征在于，進(jìn)料口(2-1)下端通過進(jìn)料法蘭(30)與進(jìn)料管(8)上端連接；進(jìn)料管(8)與水平面設(shè)置夾角0 ；加熱筒(15)上端與進(jìn)料管(8)下端通過加熱法蘭(31)連接。
7.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的熔融爐，其特征在于，爐蓋(14)設(shè)有通熱電偶的連接孔(13)、保護(hù)氣入口(5),保護(hù)氣入口(5)出設(shè)有活塞控制保護(hù)氣入口(5)的開關(guān)；爐體(16)側(cè)壁下端設(shè)有抽氣孔⑷，抽氣孔⑷設(shè)有活塞控制抽氣孔⑷的開關(guān)；進(jìn)料管⑶上設(shè)有進(jìn)料管抽氣孔(22),進(jìn)料管抽氣孔(22)設(shè)有活塞控制進(jìn)料管抽氣孔(22)的開關(guān)；進(jìn)料管(8)上設(shè)有觀測鏡(32)；出料管(26)側(cè)壁下端設(shè)有充氣孔(29),充氣孔(29)設(shè)有活塞控制充氣孔(29)的開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熔融爐，其特征在于，在爐蓋(14)內(nèi)設(shè)置與第一加熱筒通孔(14-1)同軸的環(huán)狀爐蓋冷卻內(nèi)腔(9),內(nèi)填充冷卻劑；在爐體(16)底面壁內(nèi)設(shè)置與第二加熱筒通孔(16-1)同軸的環(huán)狀爐體冷卻內(nèi)腔(25)；刀頭(6)中設(shè)有刀頭冷卻內(nèi)腔(7),內(nèi)填充冷卻劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熔融爐，其特征在于，刀頭(6)和出料裝置之間設(shè)置冷卻裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熔融爐，其特征在于，關(guān)風(fēng)機(2)、刀頭(6)、升降臺(28)、冷卻裝置、推桿(45)由不間斷供電電源供電。
【文檔編號】F27D11/02GK104329941SQ201410431533
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】朱曙光, 劉心志, 張后雷, 王庚, 朱經(jīng)緯, 趙釗 申請人:南京理工大學(xué)