CN114812172A - 一种坩埚调整设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坩埚调整设备，属于坩埚处理设备技术领域，包括炉体，炉体包括炉壁及其设置在炉壁内壁的炉膛，炉壁的内部形成顶部开口的熔炼空间，熔炼空间内设有坩埚，炉壁的内部设置有托起坩埚的垫块，垫块的底部设有支撑柱使垫块和炉壁内壁底部形成加热空间，垫块的外部活动套接有垫环，垫环上开设有多个通孔，垫环底部设有耐高温弹簧，垫环能够在垫块的水平位置和下方竖直移动。本发明通过能够下压垫环使加热空间内的热量快速传递到熔炼空间内，在不移动坩埚和坩埚炉的前提下，调节坩埚的温度，提高热传递效率。

Description

一种坩埚调整设备

技术领域

本发明涉及坩埚处理设备技术领域，公开内容涉及一种调整设备，更具体地涉及坩埚调整设备。

背景技术

坩埚炉是一种简单的熔炼设备，主要用于熔化熔点不太高的有色金属，如铜、铝及其合金等，合金是在坩埚内熔化，热量经坩埚传给炉料，炉料和燃烧产物不直接接触，因此合金化学成分几乎不受炉气的影响，合金液的温度也较均匀。

由于坩埚炉炉底温度高，一般通过吊起坩埚的方式改变坩埚所处高度的方式，调节坩埚在炉体内温度，而吊起坩埚容易发生晃动，影响制备的质量，甚至可能碰撞炉体；通过改变坩埚的高度调节温度的方式，坩埚位于炉底时受热效率最高，坩埚炉燃料消耗大，热效率低。

公告号为CN210711828U的实用新型专利，公开了一种单晶炉坩埚位置可调整装置，说明书中记载了一种通过炉体的升降实现炉体内坩埚与炉体内加热器之间位置距离的变化实现调温和保持坩埚稳定的作用。由于坩埚炉重量大，温度高，通过伸缩柱托起坩埚炉的方式并不方便，一旦坩埚炉脱落可能引发重大安全事故。如何在不移动坩埚和坩埚炉的前提下，调节坩埚的温度，是当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了克服上述缺点中的至少一个，提供一种坩埚调整设备。本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种坩埚调整设备，包括炉体，炉体包括炉壁及其设置在炉壁内壁的炉膛，炉壁的内部形成顶部开口的熔炼空间，熔炼空间内设有坩埚，炉壁的内部设置有托起坩埚的垫块，垫块的底部设有支撑柱使垫块和炉壁内壁底部形成加热空间，垫块的外部活动套接有垫环，垫环上开设有多个通孔，垫环底部设有耐高温弹簧，垫环能够在垫块的水平位置和下方竖直移动，炉壁上端活动安装有炉盖，炉体上安装有支撑架，炉垫组件上贯穿有夹持部，夹持部的下端活动夹持有坩埚，夹持部贯穿炉体且在驱动装置的驱动下实现竖直运动，夹持部包括活动套接在坩埚外部的套环，套环向上移动吊起坩埚，套环向下移动推动垫环和垫块错位。

套环能够卡住坩埚，套环两端通过转轴连接有连接杆，连接杆的顶部设有和驱动装置连接的升降齿条。

坩埚的底面外径小于垫块的外径，套环外径小于垫块的内径，连接杆的底面低于套环的底面，连接杆位于垫环的上方。

套环的内径大于垫环的内径，套环的外径小于垫环的外径。

坩埚为上宽下窄的坩埚，套环的内径小于坩埚上端的外径，套环卡住坩埚的位置位于坩埚的上1/3处。

坩埚的外壁上设有突出的多个卡扣，套环向上移动时活动卡在卡扣上，卡扣设置在坩埚的上1/3处。

驱动装置包括和升降齿条啮合的齿轮及其驱动齿距扎运转的电机。

连接杆为倒置“凵”型的连接杆，连接杆和套环之间为转动连接，升降齿条设置在连接杆顶面中间部位。

连接杆上设有突起，炉盖上开设有与突起对应的凹槽。

垫环的外壁体和垫块的内壁体形状适配，垫环能够从垫块的同一水平面向下运动。

本发明的有益技术效果：根据本公开内容，该坩埚调整设备采用夹持部竖直向上移动同时带起炉盖和坩埚，代替传统通过链条吊起坩埚，有效避免坩埚碰撞到炉体，套环和连接杆共同形成稳定器，保持坩埚稳定；无需手动打开炉盖，降低安全隐患；转动坩埚即可倒出坩埚内的物料，更加方便；夹持部向下运动时盖上炉盖，同时能够下压垫环使加热空间内的热量快速传递到熔炼空间内，在不移动坩埚和坩埚炉的前提下，调节坩埚的温度，提高热传递效率。

附图说明

在附图中，通过实例的方式非限制性地给出一下内容：

图1示出了本发明的第一实施例的整体结构示意图；

图2示出了本发明的第一实施例的整体主视结构透视图；

图3示出了本发明的第一实施例的炉体主视结构透视图；

图4示出了本发明的第一实施例的炉体和炉垫结构剖视图；

图5示出了本发明的第一实施例的坩埚吊起时的整体主视结构透视图；

图6和图7示出了本发明的第一实施例的夹持部和坩埚安装结构示意图；

图8示出了本发明的第一实施例的整体右视结构示意图；

图9示出了本发明的第二实施例的垫块和支撑柱安装结构示意图；

图10示出了本发明的第三实施例的垫块和支撑柱安装结构示意图；

图11示出了本发明的第四实施例的夹持部和坩埚安装结构示意图。

图中：1为炉体，2为支撑架，3为夹持部，4为驱动装置，5为坩埚，11为炉壁，12为炉膛，13为炉盖，14为炉垫组件，15为加热空间，16为垫块，17为支撑柱，18为垫环，19为耐高温弹簧，31为套环，32为连接杆，33为升降齿条，61为内壁体，62为外壁体。

具体实施方式

在下面详细公开中，参照了附图，通过其特征在于一部分，作为可实施的特定实施例的图示，充分描述这些实施例，为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下述描述的实施方式不局限于此，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1-图10所示，为本发明的第一实施例，坩埚调整设备，包括炉体1，炉体1包括炉壁11及其设置在炉壁11内壁的炉膛12，炉壁11的内部形成顶部开口的熔炼空间，熔炼空间内设有坩埚5，炉壁11的内部设置有托起坩埚的垫块16，垫块16的底部设有支撑柱17使垫块16和炉壁11内壁底部形成加热空间15，垫块16的外部活动套接有垫环18，垫环18上开设有多个通孔，垫环18底部设有耐高温弹簧19，垫环18能够在垫块16的水平位置和下方竖直移动，炉壁11上端活动安装有炉盖13，炉体1上安装有支撑架2，炉垫组件14上贯穿有夹持部3，夹持部3的下端活动夹持有坩埚5，夹持部3贯穿炉体1且在驱动装置4的驱动下实现竖直运动，夹持部3包括活动套接在坩埚5外部的套环31，套环31向上移动吊起坩埚5，套环31向下移动推动垫环18和垫块16错位。

坩埚炉优选用电热坩埚炉，避免燃料穿过炉垫组件14污染坩埚内的物料。如果选用燃料坩埚炉，炉壁11上设有与加热空间15连通的进风口和与熔炼空间连通的出风口，在燃料外罩有一导热性高且能够隔绝炉灰的罩体，该罩体具有很好的透气性。

支撑架2实现保持夹持部3稳定竖直移动的作用，套环31沿着支撑架2上开设的和套环31形状适配的滑槽竖直上下运动，无需手动打开炉盖13，避免烫伤，减少安全隐患，同时吊起时保持坩埚5稳定，套环31相对于链条坩埚5不会发生摇晃，避免撞击到炉体1。通过调节加热空间和熔炼空间的接触面积，使加热空间内的热量更多的进入熔炼空间，调节坩埚的温度，无需移动坩埚和坩埚炉，更加方便，安全系数更高。

坩埚5为上宽下窄的坩埚，套环31的内径小于坩埚上端的外径，套环31卡住坩埚5的位置位于坩埚5的上1/3处。通过坩埚5本身外壁的形状，套环31上升高度直接卡在坩埚5外壁上，套环31的内壁可以设置为贴合坩埚5外壁的形状，提高稳定性，套环31和坩埚5的接触位置偏上，套环31和坩埚5相对于链条吊运的接触面积更大，稳定更高。

升降齿条33的横截面为除圆形以外的多种形状，使炉盖13不能围绕升降齿条33发生旋转或滑动，或者使炉盖13和连接杆32活动卡合，保持炉盖13稳定，避免因为炉盖13晃动影响坩埚5的稳定性。

本实施例中，套环31能够卡住坩埚5，套环31两端通过转轴连接有连接杆32，连接杆32的顶部设有和驱动装置4连接的升降齿条33。套环31下压垫环18的方式有两种：

第一种：坩埚5的底面外径小于垫块16的外径，套环31外径小于垫块16的内径，连接杆32的下端相对于套环31向下延长，连接杆32的底面低于套环31的底面，连接杆32位于垫环18的上方。套环31卡在垫块16上时，连接杆32的延长部下压垫环18实现提高热传递效率的作用，且通过延长部的长度，能够限制垫块16和垫环18之间脱离的距离。

第二种：套环31的内径大于垫环18的内径，套环31的外径小于垫环18的外径。通过套环31直接下压垫环18，实现提高热传递效率的作用，该种方式套环31长时间处于炉底较高温状态下，影响套环31的使用寿命。

为本发明的第二实施例，如图9所示，垫环18的外壁体62和垫块16的内壁体61形状适配，垫环18能够从垫块16的同一水平面向下运动。垫块16的内壁体61上沿横截面大于下沿的横截面，垫环18的外壁体62上沿横截面小于下沿横截面。内壁体61和外壁体62均为斜面，通过内壁体61和外壁体62保持垫环18在耐高温弹簧19的作用下保持和垫块16水平，下压垫环18使内壁体61和外壁体62脱离，露出提高热传递的通道。

为本发明的第三实施例，如图10所示，内壁体61的上部和外壁体62的下部均设有环装凸缘，内壁体61限制外壁体62向上移动，使垫环18只能在和垫块16水平位置向下运动。

为本发明的第四实施例，如图11所示，相对于一实施例，坩埚5的外壁上设有突出的多个卡扣，套环31向上移动时活动卡在卡扣上，卡扣设置在坩埚5的上1/3处。通过卡扣卡住套环31阻止套环31继续沿着坩埚5向上移动，能够适用于不同形状的坩埚5，坩埚5和套环31的接触面积相对于第一实施例更小，稳定性较差。

在本实施例中，如图1-图11所示，本实施例提供的一种坩埚调整设备的工作过程如下：

步骤1：将坩埚5卡在套环31上，电机驱动齿轮旋转带动夹持部3下降高度，将坩埚5放置在垫块16上，炉盖13盖在炉壁11上；

步骤2：加热空间15内热量通过炉垫组件14和多个通孔传递给熔炼空间，对坩埚5内的物料进行熔炼；

步骤3：熔炼空间温度较低时，驱动装置4带动夹持部3下降高度，夹持部3的下端下压垫环18和垫块16错位，加热空间15内的热量通过垫块16和垫环18之间的空隙进入熔炼空间升温；

步骤4：熔炼后，驱动装置4带动夹持部3上升高度，连接杆32托起炉盖13上升高度实现自动开炉，套环31卡在坩埚5上带动坩埚5上升高度脱离炉壁11。

鉴于上文的详细说明，可以对这些实施方案做出这些和其它改变，本书面描述包括最佳模式的实施例公开本发明。本发明取得的专利范围由权利要求书来定义，权利要求并不受本公开内容所限定，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都处于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种坩埚调整设备，包括炉体(1)，炉体(1)包括炉壁(11)及其设置在炉壁(11)内壁的炉膛(12)，炉壁(11)的内部形成顶部开口的熔炼空间，熔炼空间内设有坩埚(5)，炉壁(11)的内部设置有托起坩埚的垫块(16)，垫块(16)的底部设有支撑柱(17)使垫块(16)和炉壁(11)内壁底部形成加热空间(15)，其特征在于，垫块(16)的外部活动套接有垫环(18)，垫环(18)上开设有多个通孔，垫环(18)底部设有耐高温弹簧(19)，垫环(18)能够在垫块(16)的水平位置和下方竖直移动，炉壁(11)上端活动安装有炉盖(13)，炉体(1)上安装有支撑架(2)，炉垫组件(14)上贯穿有夹持部(3)，夹持部(3)的下端活动夹持有坩埚(5)，夹持部(3)贯穿炉体(1)且在驱动装置(4)的驱动下实现竖直运动，夹持部(3)包括活动套接在坩埚(5)外部的套环(31)，套环(31)向上移动吊起坩埚(5)，套环(31)向下移动推动垫环(18)和垫块(16)错位。

2.根据权利要求1所述的坩埚调整设备，其特征在于，套环(31)能够卡住坩埚(5)，套环(31)两端通过转轴连接有连接杆(32)，连接杆(32)的顶部设有和驱动装置(4)连接的升降齿条(33)。

3.根据权利要求2所述的坩埚调整设备，其特征在于，坩埚(5)的底面外径小于垫块(16)的外径，套环(31)外径小于垫块(16)的内径，连接杆(32)的底面低于套环(31)的底面，连接杆(32)位于垫环(18)的上方。

4.根据权利要求2所述的坩埚调整设备，其特征在于，套环(31)的内径大于垫环(18)的内径，套环(31)的外径小于垫环(18)的外径。

5.根据权利要求3或4所述的坩埚调整设备，其特征在于，坩埚(5)为上宽下窄的坩埚，套环(31)的内径小于坩埚上端的外径，套环(31)卡住坩埚(5)的位置位于坩埚(5)的上1/3处。

6.根据权利要求3或4所述的坩埚调整设备，其特征在于，坩埚(5)的外壁上设有突出的多个卡扣，套环(31)向上移动时活动卡在卡扣上，卡扣设置在坩埚(5)的上1/3处。

7.根据权利要求1所述的坩埚调整设备，其特征在于，驱动装置(4)包括和升降齿条(33)啮合的齿轮及其驱动齿距扎运转的电机。

8.根据权利要求1所述的坩埚调整设备，其特征在于，连接杆(32)为倒置“凵”型的连接杆，连接杆(32)和套环(31)之间为转动连接，升降齿条(33)设置在连接杆(32)顶面中间部位。

9.根据权利要求1所述的坩埚调整设备，其特征在于，连接杆上设有突起，炉盖(13)上开设有与突起对应的凹槽。

10.根据权利要求1所述的坩埚调整设备，其特征在于，垫环(18)的外壁体(62)和垫块(16)的内壁体(61)形状适配，垫环(18)能够从垫块(16)的同一水平面向下运动。

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