CN113957200B - 一种电渣炉的真空装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电渣炉的真空装置，包括结晶器、真空室、伸缩膜盒、伸缩机构、假电极以及真空接合部，结晶器的底部设置底板电极，伸缩膜盒的高度能够调整，假电极的一端穿过伸缩膜盒以及真空室伸入结晶器内部，真空接合部与伸缩膜盒密封连接，真空室连接有抽真空泵组，抽真空泵组能够对真空室抽真空。本发明设置伸缩膜盒和伸缩机构，伸缩机构能够改变伸缩膜盒的高度，从而配合假电极和真空接合部沿竖直方向往复运动，在熔炼过程中，随着熔炼的进行，改变假电极伸入结晶器内的深度，确保熔炼的顺利进行，且假电极与真空接合部始终保持相对静止状态，避免泄露，由现有技术中的动密封改为了静密封，保证了真空装置的真空率。

Description

一种电渣炉的真空装置

技术领域

本发明涉及真空熔炼设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种电渣炉的真空装置。

背景技术

电渣熔炼，是以电流通过作为电阻体的电渣使电能转化为热能来熔炼金属或合金的火法精炼方法。

真空电渣炉是在真空电弧熔炼和气体保护电渣熔炼基础上发展起来的特种钢熔炼技术，实现电渣熔炼技术的设备成为真空电渣炉。真空环境中气体压力低，使熔炼的物理过程发生了改变，真空条件下金属的沸点降低了，有利于气体脱出。真空条件下，金属熔化时原来夹杂在金属中的气体放出，很快被真空设备抽走。真空电渣熔炼除适用于真空感应熔炼或普通电渣熔炼后金属锭的重熔和精炼。真空电渣熔炼环境中气体稀薄，金属在熔化过程中不会产生氧化物。

电渣炉的真空装置在熔炼过程中起到了至关重要的作用，但是现有技术中，电渣炉的真空装置普遍存在结构复杂、可靠性差的问题。

因此，如何改变现有技术中，电渣炉的真空装置结构复杂、可靠性差的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电渣炉的真空装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高电渣炉的真空装置的工作可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种电渣炉的真空装置，包括结晶器、真空室、伸缩膜盒、伸缩机构、假电极以及真空接合部，所述结晶器、所述真空室以及所述伸缩膜盒依次连接且内部相连通，所述结晶器的底部设置底板电极，所述底板电极与所述结晶器的内部相连通，所述伸缩膜盒的高度能够调整，所述假电极的一端穿过所述伸缩膜盒以及所述真空室伸入所述结晶器内部，所述真空接合部与所述伸缩膜盒密封连接，所述假电极与所述真空接合部可拆卸连接且二者之间设置密封元件；所述伸缩机构与所述伸缩膜盒相连，所述伸缩机构能够带动所述伸缩膜盒调整高度；

所述真空室连接有抽真空泵组，所述抽真空泵组能够对所述真空室抽真空。

优选地，所述伸缩机构的固定端与所述结晶器相连，所述伸缩机构的活动端与所述伸缩膜盒的顶部相连。

优选地，所述伸缩机构的数量为两组，两组所述伸缩机构相对于所述结晶器的轴线对称设置；所述伸缩机构为气缸。

优选地，所述真空室的外壁连接有保护罩，所述伸缩机构的活动端可滑动地穿过所述保护罩与所述伸缩膜盒的顶部相连。

优选地，所述伸缩膜盒为管状结构，所述伸缩膜盒包括多片相连的膜片，所述膜片为环形片状结构，每相邻的三片所述膜片中，位于中部的所述膜片的内圆边缘与一片相邻的所述膜片的内圆边缘相连，位于中部的所述膜片的外圆边缘与另一片相邻的所述膜片的外圆边缘相连。

优选地，所述真空接合部位于所述伸缩膜盒的顶部，所述真空接合部包括第一法兰，所述伸缩膜盒的顶部与所述第一法兰相连，所述伸缩膜盒的底部通过第三法兰与所述真空室相连，所述真空室通过第四法兰与所述结晶器相连，所述第一法兰与所述伸缩膜盒之间、所述伸缩膜盒与所述第三法兰之间以及所述真空室与所述结晶器之间均设置密封元件。

优选地，所述真空接合部还包括第二法兰和旋转壳，所述第二法兰位于所述第一法兰的顶部，所述第二法兰套装于所述假电极的外部，所述假电极穿过所述第一法兰伸入所述电渣炉炉体内，所述假电极还连接有导向板，所述导向板位于所述第二法兰的顶部且二者之间具有间隙；所述旋转壳可转动地套装于所述第二法兰的外部，所述旋转壳可转动地与所述第一法兰相抵，所述旋转壳能够固定所述第一法兰与所述第二法兰的相对位置，所述第二法兰与所述旋转壳之间设置有密封元件。

优选地，所述旋转壳连接有推动机构，所述推动机构能够带动所述旋转壳转动。

优选地，所述第一法兰连接有锁紧罩壳，所述锁紧罩壳套装于所述旋转壳的外部，所述推动机构的一端与所述旋转壳铰接，所述推动机构的另一端与所述锁紧罩壳铰接。

优选地，所述旋转壳连接有导向罩，所述导向罩上具有凸起，所述导向板上具有与所述凸起相适配的凹槽，所述凸起与所述凹槽相配合能够固定所述旋转壳与所述导向板的相对位置。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的电渣炉的真空装置，包括结晶器、真空室、伸缩膜盒、伸缩机构、假电极以及真空接合部，结晶器、真空室以及伸缩膜盒依次连接且内部相连通，结晶器的底部设置底板电极，底板电极与结晶器的内部相连通，伸缩膜盒的高度能够调整，假电极的一端穿过伸缩膜盒以及真空室伸入结晶器内部，真空接合部与伸缩膜盒密封连接，假电极与真空接合部可拆卸连接且二者之间设置密封元件；伸缩机构与伸缩膜盒相连，伸缩机构能够带动伸缩膜盒调整高度；真空室连接有抽真空泵组，抽真空泵组能够对真空室抽真空。

本发明的电渣炉的真空装置，利用真空室与抽真空泵组相连，抽真空泵组工作能够令真空室以及与真空室相连通的结晶器内形成真空环境，以使熔炼能够得到高纯度的产品；其中，假电极与真空接合部可拆卸连接，方便了假电极的拆装，从而有效提升电渣熔炼工作效率；与此同时，本发明设置伸缩膜盒和伸缩机构，伸缩机构能够改变伸缩膜盒的高度，从而配合假电极和真空接合部沿竖直方向往复运动，在熔炼过程中，随着熔炼的进行，改变假电极伸入结晶器内的深度，确保熔炼的顺利进行，且假电极与真空接合部始终保持相对静止状态，避免泄露，由现有技术中的动密封改为了静密封，保证了真空装置的真空率，本发明的电渣炉的真空装置，结构简单、真空度较高，提高了装置整体工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的电渣炉的真空装置的结构示意图；

图2为本发明的电渣炉的真空装置的剖切结构示意图；

图3为图2中沿A-A向的剖切结构示意图；

图4为本发明的电渣炉的真空装置的实施例中的结构示意图；

图5为本发明的电渣炉的真空装置中真空接合部的结构示意图；

图6为图5中沿B-B向的剖切结构示意图；

其中，1为结晶器，2为真空室，3为伸缩膜盒，4为伸缩机构，5为假电极，6为真空接合部，7为底板电极，8为保护罩，9为第一法兰，10为第三法兰，11为第四法兰，12为第二法兰，13为旋转壳，14为导向板，15为推动机构，16为锁紧罩壳，17为导向罩，18为凸起，19为凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种电渣炉的真空装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高电渣炉的真空装置的工作可靠性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-6，其中，图1为本发明的电渣炉的真空装置的结构示意图，图2为本发明的电渣炉的真空装置的剖切结构示意图，图3为图2中沿A-A向的剖切结构示意图，图4为本发明的电渣炉的真空装置的实施例中的结构示意图，图5为本发明的电渣炉的真空装置中真空接合部的结构示意图，图6为图5中沿B-B向的剖切结构示意图。

本发明提供一种电渣炉的真空装置，包括结晶器1、真空室2、伸缩膜盒3、伸缩机构4、假电极5以及真空接合部6，结晶器1、真空室2以及伸缩膜盒3依次连接且内部相连通，结晶器1的底部设置底板电极7，底板电极7与结晶器1的内部相连通，伸缩膜盒3的高度能够调整，假电极5的一端穿过伸缩膜盒3以及真空室2伸入结晶器1内部，真空接合部6与伸缩膜盒3密封连接，假电极5与真空接合部6可拆卸连接且二者之间设置密封元件；伸缩机构4与伸缩膜盒3相连，伸缩机构4能够带动伸缩膜盒3调整高度；真空室2连接有抽真空泵组，抽真空泵组能够对真空室2抽真空。

本发明的电渣炉的真空装置，利用真空室2与抽真空泵组相连，抽真空泵组工作能够令真空室2以及与真空室2相连通的结晶器1内形成真空环境，以使熔炼能够得到高纯度的产品；其中，假电极5与真空接合部6可拆卸连接，方便了假电极5的拆装，从而有效提升电渣熔炼工作效率；与此同时，本发明设置伸缩膜盒3和伸缩机构4，伸缩机构4能够改变伸缩膜盒3的高度，从而配合假电极5和真空接合部6沿竖直方向往复运动，在熔炼过程中，随着熔炼的进行，改变假电极5伸入结晶器1内的深度，确保熔炼的顺利进行，且假电极5与真空接合部6始终保持相对静止状态，避免泄露，由现有技术中的动密封改为了静密封，保证了真空装置的真空率，本发明的电渣炉的真空装置，结构简单、真空度较高，提高了装置整体工作可靠性。

其中，伸缩机构4的固定端与结晶器1相连，伸缩机构4的活动端与伸缩膜盒3的顶部相连，伸缩机构4的活动端相对于固定端往复运动，从而带动伸缩膜盒3的顶部运动，进而达到改变伸缩膜盒3的高度的目的，配合假电极5以及真空接合部6沿竖直方向的运动，保证密封有效性，避免泄露，确保熔炼在真空环境中顺利进行。

为了提高真空接合部6以及假电极5的受力均匀性，伸缩机构4的数量为两组，两组伸缩机构4相对于结晶器1的轴线对称设置，在实际生产中，还可以根据实际情况决定伸缩机构4的具体数量，对称式设置提高装置结构稳定性。在本具体实施方式中，伸缩机构4为气缸，在本发明的其他实施方式中，伸缩机构4还可以是电动推杆或滚珠丝杠等其他形式。

另外，真空室2的外壁连接有保护罩8，伸缩机构4的活动端可滑动地穿过保护罩8与伸缩膜盒3的顶部相连，保护罩8具有允许伸缩机构4的活动端能够穿过的通道，在伸缩机构4的活动端往复运动过程中为其提供有效保护，进一步提高伸缩机构4的工作可靠性。

具体地，伸缩膜盒3为管状结构，伸缩膜盒3包括多(此处“多”不小于3)片相连的膜片，膜片为环形片状结构，每相邻的三片膜片中，位于中部的膜片的内圆边缘与一片相邻的膜片的内圆边缘相连，位于中部的膜片的外圆边缘与另一片相邻的膜片的外圆边缘相连，多片膜片形成类似波纹管的结构，伸缩膜盒3的轴向截面为连续的W形，以方便调整其高度，在本发明的其他具体实施方式中，伸缩膜盒3还可以采用能够产生形变的其他结构，或选用柔性材质制成。

更具体地，真空接合部6位于伸缩膜盒3的顶部，真空接合部6包括第一法兰9，伸缩膜盒3的顶部与第一法兰9相连，伸缩膜盒3的底部通过第三法兰10与真空室2相连，真空室2通过第四法兰11与结晶器1相连，第一法兰9与伸缩膜盒3之间、伸缩膜盒3与第三法兰10之间以及真空室2与结晶器1之间均设置密封元件。真空接合部6还包括第二法兰12和旋转壳13，第二法兰12位于第一法兰9的顶部，第二法兰12套装于假电极5的外部，假电极5穿过第一法兰9伸入电渣炉炉体内，假电极5还连接有导向板14，导向板14位于第二法兰12的顶部且二者之间具有间隙；旋转壳13可转动地套装于第二法兰12的外部，旋转壳13可转动地与第一法兰9相抵，旋转壳13能够固定第一法兰9与第二法兰12的相对位置，第二法兰12与旋转壳13之间设置有密封元件。

利用第一法兰9与伸缩膜盒3相连且二者之间设置密封元件，提高连接气密性；假电极5连接有导向板14和第二法兰12，旋转壳13可转动地设置于第二法兰12与导向板14之间，且第二法兰12与旋转壳13之间设置有密封元件，保证假电极5与旋转壳13的密封连接，从而保证装置的密封性，转动旋转壳13，固定所述旋转壳13与第二法兰12、第一法兰9的相对位置，完成锁紧旋转壳13，进一步保证电渣熔炼过程中真空环境的可靠性，利用锁紧旋转壳13完成锁紧密封，操作便捷，降低了操作人员的劳动负担。此处需要解释说明的是，装置中多处结构均设置密封元件，“密封元件”并非特指某种特定形状的密封件，而是指代能够实现此处密封要求的密封件，在实际应用中可以根据不同连接结构决定密封件的形状和数量。

为了便于驱动旋转壳13转动，旋转壳13连接有推动机构15，推动机构15能够带动旋转壳13转动，推动机构15带动旋转壳13转动完成锁紧和解锁，提高装配便捷性。在本发明的其他具体实施方式中，推动机构15可选择气缸或电动推杆的形式。除此之外，为了提高旋转壳13的受力均匀性，可设置多个推动机构15，多个推动机构15绕旋转壳13的轴线周向均布，提高旋转壳13的转动稳定性。

进一步地，第一法兰9连接有锁紧罩壳16，锁紧罩壳16套装于旋转壳13的外部，推动机构15的一端与旋转壳13铰接，推动机构15的另一端与锁紧罩壳16铰接，锁紧罩壳16为推动机构15提供了安装基础，推动机构15的另一端与锁紧罩壳16铰接，推动机构15的长度能够改变，从而实现推动旋转壳13转动，推动机构15分别与旋转壳13以及锁紧罩壳16铰接，避免旋转壳13转动以及旋转壳13与锁紧罩壳16之间相对角度的改变影响推动机构15的正常动作。

更进一步地，旋转壳13连接有导向罩17，导向罩17上具有凸起18，导向板14上具有与凸起18相适配的凹槽19，在装配假电极5时，凹槽19沿凸起18方向向下滑动即可顺利完成假电极5装配，凸起18和凹槽19能够起到安装导向以及定位的作用，安装完成后凸起18与凹槽19相配合能够起到固定旋转壳13与导向板14的相对位置的作用，避免假电极5随旋转壳13转动，提高结构稳定性。在本具体实施方式中，凸起18的数量为多个，多个凸起18绕导向罩17的轴线轴向均布，同样地，凹槽19的数量和位置与凸起18相匹配，提高导向精确度。

与此同时，第二法兰12具有斜楔，旋转壳13具有与斜楔相适配的凹坑，转动旋转壳13，斜楔进入凹坑中，完成锁定，斜楔与凹坑相适配能够固定第二法兰12与旋转壳13的相对位置，进一步提升锁紧可靠性，且仍然只需转动旋转壳13即可，提高操作便捷性。需要解释说明的是，斜楔与凹坑一一对应，多个斜楔绕第二法兰12的轴线周向均布。

为了减小旋转壳13与第一法兰9之间的滑动摩擦力，旋转壳13与第一法兰9之间设置有滚珠，滚珠可转动地与旋转壳13相连，滚珠与第一法兰9相抵，由滑动摩擦改为滚动摩擦，减小旋转壳13与第一法兰9之间的摩擦力，保证旋转壳13转动顺畅，提高锁紧密封结构的稳定性和可靠性。

进一步地，第二法兰12与导向板14之间设置有水套，避免假电极5的密封被高温破坏，保证第二法兰12以及导向板14与假电极5连接牢固性。

本发明的电渣炉的真空装置，利用真空室2与抽真空泵组相连，抽真空泵组工作能够令真空室2以及与真空室2相连通的结晶器1内形成真空环境，以使熔炼能够得到高纯度的产品；其中，假电极5与真空接合部6可拆卸连接，方便了假电极5的拆装，从而有效提升电渣熔炼工作效率；与此同时，本发明设置伸缩膜盒3和伸缩机构4，伸缩机构4能够改变伸缩膜盒3的高度，从而配合假电极5和真空接合部6沿竖直方向往复运动，在熔炼过程中，随着熔炼的进行，改变假电极5伸入结晶器1内的深度，确保熔炼的顺利进行，且假电极5与真空接合部6始终保持相对静止状态，避免泄露，由现有技术中的动密封改为了静密封，保证了真空装置的真空率，本发明的电渣炉的真空装置，结构简单、真空度较高，提高了装置整体工作可靠性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电渣炉的真空装置，其特征在于：包括结晶器、真空室、伸缩膜盒、伸缩机构、假电极以及真空接合部，所述结晶器、所述真空室以及所述伸缩膜盒依次连接且内部相连通，所述结晶器的底部设置底板电极，所述底板电极与所述结晶器的内部相连通，所述伸缩膜盒的高度能够调整，所述假电极的一端穿过所述伸缩膜盒以及所述真空室伸入所述结晶器内部，所述真空接合部与所述伸缩膜盒密封连接，所述假电极与所述真空接合部可拆卸连接且二者之间设置密封元件；所述伸缩机构与所述伸缩膜盒相连，所述伸缩机构能够带动所述伸缩膜盒调整高度；

所述真空室连接有抽真空泵组，所述抽真空泵组能够对所述真空室抽真空。

2.根据权利要求1所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述伸缩机构的固定端与所述结晶器相连，所述伸缩机构的活动端与所述伸缩膜盒的顶部相连。

3.根据权利要求2所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述伸缩机构的数量为两组，两组所述伸缩机构相对于所述结晶器的轴线对称设置；所述伸缩机构为气缸。

4.根据权利要求2所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述真空室的外壁连接有保护罩，所述伸缩机构的活动端可滑动地穿过所述保护罩与所述伸缩膜盒的顶部相连。

5.根据权利要求1所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述伸缩膜盒为管状结构，所述伸缩膜盒包括多片相连的膜片，所述膜片为环形片状结构，每相邻的三片所述膜片中，位于中部的所述膜片的内圆边缘与一片相邻的所述膜片的内圆边缘相连，位于中部的所述膜片的外圆边缘与另一片相邻的所述膜片的外圆边缘相连。

6.根据权利要求1所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述真空接合部位于所述伸缩膜盒的顶部，所述真空接合部包括第一法兰，所述伸缩膜盒的顶部与所述第一法兰相连，所述伸缩膜盒的底部通过第三法兰与所述真空室相连，所述真空室通过第四法兰与所述结晶器相连，所述第一法兰与所述伸缩膜盒之间、所述伸缩膜盒与所述第三法兰之间以及所述真空室与所述结晶器之间均设置密封元件。

7.根据权利要求6所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述真空接合部还包括第二法兰和旋转壳，所述第二法兰位于所述第一法兰的顶部，所述第二法兰套装于所述假电极的外部，所述假电极穿过所述第一法兰伸入所述电渣炉炉体内，所述假电极还连接有导向板，所述导向板位于所述第二法兰的顶部且二者之间具有间隙；所述旋转壳可转动地套装于所述第二法兰的外部，所述旋转壳可转动地与所述第一法兰相抵，所述旋转壳能够固定所述第一法兰与所述第二法兰的相对位置，所述第二法兰与所述旋转壳之间设置有密封元件。

8.根据权利要求7所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述旋转壳连接有推动机构，所述推动机构能够带动所述旋转壳转动。

9.根据权利要求8所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述第一法兰连接有锁紧罩壳，所述锁紧罩壳套装于所述旋转壳的外部，所述推动机构的一端与所述旋转壳铰接，所述推动机构的另一端与所述锁紧罩壳铰接。

10.根据权利要求7所述的电渣炉的真空装置，其特征在于：所述旋转壳连接有导向罩，所述导向罩上具有凸起，所述导向板上具有与所述凸起相适配的凹槽，所述凸起与所述凹槽相配合能够固定所述旋转壳与所述导向板的相对位置。