專利名稱：一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于炭/炭復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
炭/炭復(fù)合材料作為新型高科技材料，是唯一可以在高溫環(huán)境下工作的材料，因其優(yōu)異的綜合性能被廣泛用于航空、航天及其它工業(yè)領(lǐng)域。近幾年隨著太陽能級晶體硅產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，炭/炭復(fù)合材料又成為晶體硅生產(chǎn)設(shè)備中必備的熱場材料，其需求量急劇增加，產(chǎn)品亦向大尺寸發(fā)展。高溫處理爐(包括電阻爐和感應(yīng)爐)是制備炭/炭復(fù)合材料必備的設(shè)備之一，隨著炭/炭復(fù)合材料尺寸的增大，高溫處理爐設(shè)備尺寸也不斷增加。炭/炭復(fù)合材料高溫處理溫度在1400°C -M00°C之間，其加熱方式一般為石墨感應(yīng)加熱，要求加熱器與感應(yīng)線圈都為閉合環(huán)狀，為了防止加熱爐殼產(chǎn)生安全隱患，加熱器和感應(yīng)線圈均要與加熱爐殼有較大的距離，這樣使得適用于大尺寸炭/炭復(fù)合材料生產(chǎn)的高溫處理爐占地大，而且相應(yīng)要求整體環(huán)狀石墨加熱器尺寸增加。但是目前國內(nèi)外廠家難以提供大尺寸整體石墨材料作為感應(yīng)高溫爐加熱器，限制了高溫處理爐爐腔尺寸，難以滿足大尺寸炭/炭復(fù)合材料的生產(chǎn)。為了滿足大尺寸炭/炭復(fù)合材料制品的生產(chǎn)，越來越多的企業(yè)開始著手大型高溫電阻爐的研制工作。目前常見的使用溫度超過1600°C的大型高溫電阻爐，其加熱系統(tǒng)是由引電系統(tǒng)和加熱元件組成，引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對整個設(shè)備加熱系統(tǒng)的使用至關(guān)重要。目前高溫電阻爐以下一些問題(1)石墨導(dǎo)熱系數(shù)大，爐溫較高時引電體與石墨電極連接處溫度較高，容易導(dǎo)致引電體燒損；(2)引電體絕緣套與石墨電極的距離較短，導(dǎo)致絕緣套處溫度較高，使絕緣套因炭化而破壞其絕緣效果；C3)引電體的密封大多采用螺母壓緊軸向密封，或端面密封與軸向密封結(jié)合的方式。螺母壓緊軸向密封方式由于受壓不均勻，容易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象；端面密封與軸向密封結(jié)合的方式雖然密封效果較好，但安裝操作繁瑣，容易出現(xiàn)端面密封圈沒有裝好而導(dǎo)致的漏氣現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用方便，同時更換元件方便，不易出現(xiàn)打弧現(xiàn)象，導(dǎo)熱
量小，使用安全可靠。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括電極頭、電極底座和引電體，所述電極頭的下部設(shè)置有錐形孔，所述電極底座的上端位于所述錐形孔內(nèi)且與錐形孔通過錐面配合連接，所述電極底座的下部設(shè)置有螺紋孔，所述引電體的上端位于所述螺紋孔內(nèi)且與電極底座螺紋連接；所述引電體的上端與所述螺紋孔的底部之間的距離Ll為30mm-50mm，所述電極底座的上端與所述錐形孔的底部之間的距離L2為160mm-200mm，所述錐形孔內(nèi)填充有炭氈。[0008]上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極頭外套有炭氈，所述炭氈與電極頭之間設(shè)置有石墨套管和耐高溫填料，所述石墨套管設(shè)置在耐高溫填料外。上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耐高溫填料的厚度為25mm0上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耐高溫填料為Al2O3粉末或MgO粉末。上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述引電體上設(shè)置有上臺階和下臺階，所述上臺階的上端面與電極底座的下端面貼合，所述下臺階的下端面上設(shè)置有絕緣套；所述引電體外設(shè)置有隔熱套，所述隔熱套下端設(shè)置有套在引電體外的壓板，所述引電體外還套有壓環(huán)，所述壓環(huán)與絕緣套之間設(shè)置有密封圈和墊圈，所述壓板通過螺栓將密封圈和墊圈壓緊。上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上臺階的上端面與下臺階的下端面之間的距離L3為100mm-120mm。上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述隔熱套為硅酸鋁纖維隔熱套。上述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極底座外套有瓷套，所述瓷套外套有硅酸鋁氈，所述硅酸鋁氈位于炭氈與爐體之間。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用方便。2、電極底座具有與引電體和加熱元件接觸好，不易出現(xiàn)打弧，導(dǎo)熱量小的優(yōu)點；引電體位于爐體外部，環(huán)境溫度低，使用環(huán)境比較安全。3、絕緣套與電極底座隔開一段距離，并在中間加上隔熱套，可防止電極頭的熱輻射到絕緣套上，避免出現(xiàn)絕緣套燒損而導(dǎo)致絕緣降低的問題。4、爐內(nèi)部分采用石墨套管和耐高溫填充料與隔離炭氈，可起到絕緣隔熱效果，避免爐內(nèi)高溫輻射到底部保溫層。5、引電體密封圈采用壓板壓緊，可以保證密封圈受壓均勻，不易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，本引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可用于以石墨(炭/炭復(fù)合材料)為加熱元件的大尺寸高溫電阻爐加熱系統(tǒng)，且用于加熱溫度超過1600°C的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。

圖1為本實用新型安裝在爐體上的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I"電極頭；2-耐高溫填料；3-石墨套管[0025]4-炭氈；5-電極底座；6-硅酸鋁氈[0026]7-瓷套；8-隔熱套；9-絕緣套；[0027]10-密封圈；11--壓板；12-引電體;[0028]13-壓環(huán)；14--螺栓；15-墊圈；[0029]16-爐體；17--炭氈。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括電極頭1、電極底座5和引電體12，所述電極頭1的下部設(shè)置有錐形孔，所述電極底座5的上端位于所述錐形孔內(nèi)且與錐形孔通過錐面配合連接，所述電極底座5的下部設(shè)置有螺紋孔，所述引電體12的上端位于所述螺紋孔內(nèi)且與電極底座5螺紋連接；所述引電體12的上端與所述螺紋孔的底部之間的距離Ll為30mm-50mm，所述電極底座5的上端與所述錐形孔的底部之間的距離L2為160mm-200mm，所述錐形孔內(nèi)填充有炭氈17。實際制作時，錐形孔可加工成長180mm，其內(nèi)填充的炭氈17可降低石墨傳導(dǎo)的熱量。如圖1所示，所述電極頭1外套有炭氈4，所述炭氈4與電極頭1之間設(shè)置有石墨套管3和耐高溫填料2，所述石墨套管3設(shè)置在耐高溫填料2外。本實施例中，所述耐高溫填料2的厚度為25mm ；所述耐高溫填料2為Al2O3粉末或MgO粉末。由于炭氈4與電極頭1之間設(shè)置有石墨套管3和耐高溫填料2，且耐高溫填料2為耐高溫又不導(dǎo)電的Al2O3粉末或MgO粉末，因此可用于使用溫度超過1600°C的電阻爐內(nèi)，既可以絕緣，也可防止?fàn)t內(nèi)熱量輻射到底部硅酸鋁氈6，造成硅酸鋁氈6燒損。如圖1所示，所述引電體12上設(shè)置有上臺階和下臺階，所述上臺階的上端面與電極底座5的下端面貼合，所述下臺階的下端面上設(shè)置有絕緣套9 ；所述引電體12外設(shè)置有隔熱套8，所述隔熱套8下端設(shè)置有套在引電體12外的壓板11，所述引電體12外還套有壓環(huán)13，所述壓環(huán)13與絕緣套9之間設(shè)置有密封圈10和墊圈15，所述壓板11通過螺栓14將密封圈10和墊圈15壓緊。本實施例中，所述上臺階的上端面與下臺階的下端面之間的距離L3為100mm-120mm ；所述隔熱套8為硅酸鋁纖維隔熱套。其中，上臺階的上端面與電極底座5的下端面貼合，增大到電面積，下臺階的下端面落在絕艷套9上，分別用于引電體12的絕緣、定位；通過兩臺階將石墨底座5與絕緣套9隔開一段距離，可避免因石墨底座5溫度過高導(dǎo)致絕緣套9燒損，破壞絕緣套9的絕緣效果；引電體12和絕緣套9外加一個用硅酸鋁纖維制作的隔熱套8，可有效防止石墨底座5的熱量傳導(dǎo)到絕緣套9和密封圈10處，可有效保護這些零件。總之，引電體12上加工成的上下兩個臺階面，可以在不影響引電體12的冷卻效果的情況下，獲得更好使用的效果。另外，采用4個螺栓14壓緊壓板，使壓環(huán)13將密封圈10壓緊，這種壓緊密封圈10的方法，可以保證密封圈10受壓均勻，不易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，使操作更簡單。如圖1所示，所述電極底座5外套有瓷套7，所述瓷套7外套有硅酸鋁氈6，所述硅酸鋁氈6位于炭氈4與爐體16之間。本實用新型中，電極頭1用于連接發(fā)熱元件，其下端通過錐面與石墨底座5連接，從而保證了連接處有較大的接觸面積，而且錐面連接方式不存在方向性問題，可以滿足加熱元件安裝有方向要求的加熱系統(tǒng)使用。石墨底座5通過螺紋與引電體12連接，并保證石墨底座5的螺紋部分長度比引電體12螺紋部分長，使石墨底座5與引電體12端面完全接觸，具有連接可靠，接觸面積大的特點；同時由于引電體12的上端與螺紋孔的底部之間的距離Ll為30mm-50mm，因此可以避免石墨底座5與引電體12上端面距離過近而出現(xiàn)放電現(xiàn)象，同時還能減少石墨電極傳導(dǎo)到引電體12的熱量，避免因溫度過高導(dǎo)致引電體2燒損的問題，適合使用溫度超過1600°C的以石墨(炭/炭復(fù)合材料)為加熱元件的電阻爐。另外，石墨底座5與引電體12通過螺紋連接，與電極頭1通過錐面連接，當(dāng)使用中出現(xiàn)破損，可只更換其中的損壞件，在一定程度上可以節(jié)約制造成本。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括電極頭(1)、電極底座(5)和引電體(12)，所述電極頭(1)的下部設(shè)置有錐形孔，所述電極底座(5)的上端位于所述錐形孔內(nèi)且與錐形孔通過錐面配合連接，所述電極底座(5)的下部設(shè)置有螺紋孔，所述引電體(12)的上端位于所述螺紋孔內(nèi)且與電極底座( 螺紋連接；所述引電體(1 的上端與所述螺紋孔的底部之間的距離Ll為30mm-50mm，所述電極底座(5)的上端與所述錐形孔的底部之間的距離L2為160mm-200mm，所述錐形孔內(nèi)填充有炭氈(17)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極頭(1)外套有炭氈G)，所述炭氈(4)與電極頭(1)之間設(shè)置有石墨套管C3)和耐高溫填料O)，所述石墨套管C3)設(shè)置在耐高溫填料( 夕卜。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耐高溫填料⑵的厚度為25mm。
4.按照權(quán)利要求2所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述耐高溫填料(2)為Al2O3粉末或MgO粉末。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述引電體(1 上設(shè)置有上臺階和下臺階，所述上臺階的上端面與電極底座(5)的下端面貼合，所述下臺階的下端面上設(shè)置有絕緣套(9)；所述引電體(1 外設(shè)置有隔熱套(8)，所述隔熱套(8)下端設(shè)置有套在引電體(12)外的壓板(11)，所述引電體(12)外還套有壓環(huán)(13)，所述壓環(huán)(1 與絕緣套(9)之間設(shè)置有密封圈(10)和墊圈(15)，所述壓板(11)通過螺栓(14)將密封圈(10)和墊圈(15)壓緊。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上臺階的上端面與下臺階的下端面之間的距離L3為100mm-120mm。
7.按照權(quán)利要求5所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述隔熱套(8)為硅酸鋁纖維隔熱套。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極底座( 外套有瓷套(7)，所述瓷套(7)外套有硅酸鋁氈(6)，所述硅酸鋁氈(6)位于炭氈(4)與爐體(16)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫電阻爐的引電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括電極頭、電極底座和引電體，所述電極頭的下部設(shè)置有錐形孔，所述電極底座的上端位于所述錐形孔內(nèi)且與錐形孔通過錐面配合連接，所述電極底座的下部設(shè)置有螺紋孔，所述引電體的上端位于所述螺紋孔內(nèi)且與電極底座螺紋連接；所述引電體的上端與所述螺紋孔的底部之間的距離L1為30mm-50mm，所述電極底座的上端與所述錐形孔的底部之間的距離L2為160mm-200mm，所述錐形孔內(nèi)填充有炭氈。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用方便，同時更換元件方便，不易出現(xiàn)打弧現(xiàn)象，導(dǎo)熱量小，使用安全可靠。
文檔編號F27D11/02GK202329215SQ20112054139
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者侯衛(wèi)權(quán), 李睿, 肖志超, 胡振英, 蘇君明, 謝英姿, 趙大明 申請人:西安超碼科技有限公司