一種單晶爐加熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單晶爐加熱裝置，尤其是能提高溫度梯度的單晶爐加熱裝置。
【背景技術】
[0002]單晶爐是生產航空發(fā)動機單晶葉片的專用設備。已有的單晶爐加熱裝置結構繁瑣、不緊湊，安裝和拆卸時間長，易燒損等故障，另外保溫套保溫效果也不好，爐膛溫度高，爐體和爐門易在高溫下變形需要更新爐門等故障。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型提供一種高溫度梯度的新型單晶爐加熱裝置。
[0004]本實用新型采取的方案為:一種單晶爐加熱裝置，包括上加熱器11、下加熱器13、石墨電極棒8、支撐柱5，上、下加熱器外設置有保溫裝置，保溫裝置包括側保溫套15和上保溫套12，側保溫套15包括內石墨層6和不銹鋼的側保溫套外殼16，中間填充有碳氈，上保溫套10包括石墨環(huán)9和上保溫套外殼14，中間填充有碳氈，上保溫套10的石墨環(huán)9上支撐有小保溫套10，石墨電極棒8—端與上、下加熱器之間采用螺紋連接，圓錐導向，軸肩固定和支撐連接簡易、方便可靠。石墨電極棒8通過氮化硼管7與側保溫套15絕緣，在下加熱器13底部安裝有防輻射擋板，分為三層，下層為膨脹石墨組成的隔熱墊圈1，中層為石墨防漏墊圈2，上層為膨脹石墨的襯墊3。因為上、下各加一層膨脹石墨大大提高了保溫效果，可極大的提高單晶爐的溫度梯度。
[0005]進一步地，防輻射擋板下方設置有水冷套17。
[0006]進一步地，上述水冷套17為5?7層。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型單晶爐加熱裝置示意圖，
[0008]其中，1:隔熱墊圈、2:防漏墊圈、3:襯墊、4:通水金屬管、5:支撐柱、6:內石墨層、7:氮化硼管、8:石墨電極棒、9:石墨環(huán)、10:小保溫套、11:上加熱器、12:上保溫套、13:下加熱器、14:上保溫套外殼、15:側保溫套、16:側保溫套外殼、17:水冷套；
[0009]圖2為現(xiàn)有單晶爐加熱裝置示意圖，
[0010]其中6:內石墨層、10:小保溫套、11:上加熱器、13:下加熱器、17:水冷套、18:下導電板、19:壓板塊、20:壓緊條、21:三氧化二鋁管、22:上導電板、23:楔塊、24:保溫環(huán)、25:隔熱盤。
【具體實施方式】
[0011]為了更好地說明本專利，下面結合附圖具體說明，請參閱圖1、圖2。
[0012]現(xiàn)有的單晶爐加熱器，下加熱器13采用下導電板18、壓板塊19、壓緊條20連接固定，壓緊條20受高溫易翹曲變形而燒損導致故障發(fā)生，影響加熱器正常使用。上加熱器11采用上導電板22和楔塊23連接和固定。安裝時需將上加熱器11旋轉一角度安裝，再在側面用楔塊23楔緊固定，隔熱盤25支撐在水冷套17上，保溫環(huán)24支撐在內石墨層6上，如圖2所示。上述結構安裝或拆卸需要2?3小時。
[0013]本實用新型單晶爐加熱裝置，包括上加熱器11、下加熱器13、石墨電極棒8、支撐柱5，上、下加熱器外設置有保溫裝置，保溫裝置包括側保溫套14和上保溫套13，側保溫套14包括內石墨層6和不銹鋼的側保溫套外殼，中間填充有碳氈；上保溫套13包括石墨環(huán)9和上保溫套外殼14，中間填充有碳氈；上保溫套的石墨環(huán)上支撐有小保溫套10，石墨電極棒8—端與上、下加熱器之間采用螺紋連接，圓錐導向，軸肩固定和支撐，連接簡易、方便可靠；石墨電極棒8通過氮化硼管7與側保溫套15絕緣；在下加熱器13底部安裝有防輻射擋板，分為三層，下層為膨脹石墨組成的隔熱墊圈1，中層為石墨防漏墊圈2，上層為膨脹石墨的襯墊3。因為上、下各加一層膨脹石墨大大提高了保溫效果，可極大的提高單晶爐的溫度梯度。
[0014]實際使用過程中加熱器外殼16采用304不銹鋼效果更佳。
[0015]而采用新結構安裝或拆卸只需要半小時，而且無燒損事故。石墨電極棒8與側保溫套15之間采用氮化硼管7絕緣替代三氧化二鋁管21，因氮化硼耐高溫遠高于三氧化二鋁，過去三氧化二鋁管時常被燒壞。石墨電極棒8另一端連接采用兩個半圓的金屬支撐柱5連接，采用螺釘壓緊，形成無間隙結合，防止通電時打火燒損故障。兩個半圓金屬支撐柱5設有冷卻水套，通水金屬管4端部與爐體之間有法蘭連接，又解決了加熱體與電源的通電連接問題。
[0016]在加熱器外部設有完整的保溫裝置。內壁由耐高溫內石墨層6與304不銹鋼組成的加熱器外殼16包圍著，中間填充碳氈組成側保溫套15。上保溫套12由石墨環(huán)9和304不銹鋼外殼14包圍著，中間填充碳氈。在石墨環(huán)上安裝一個小保溫套10。一方面保護加熱器上方熱量不受損失，同時小保溫套10又是支撐澆杯的裝置，使?jié)沧r鋼水順利通過。本實用新型保溫套厚度增加25%，提高了保溫效果，降低了爐膛的溫度，提高了爐體特別是爐門的使用壽命。
[0017]防輻射擋板下方由5?7層水冷套17支撐，并形成一個低溫環(huán)境，防輻射擋板是高溫區(qū)和低溫區(qū)的分界面。鑄造時，當鑄造型殼處在防輻射擋板上方時，處在高溫區(qū)。當被抽拉機構抽拉到防輻射擋板下方，進入低溫區(qū)，急速被水冷套17冷卻就形成了高溫度梯度，可大大提尚單晶葉片的鑄造質量。
[0018]總之，單晶爐的加熱裝置的結構設計大大提高了單晶爐的性能，排除過去的單晶爐一系列故障，是保證單晶爐研制成功的關鍵環(huán)節(jié)。
【主權項】
1.一種單晶爐加熱裝置，其特征在于:包括上加熱器(11)、下加熱器(13)、石墨電極棒(8)、支撐柱(5)，上、下加熱器外設置有保溫裝置，保溫裝置包括側保溫套(15)和上保溫套(12)，側保溫套(15)包括內石墨層(6)和不銹鋼的側保溫套外殼(16)，中間填充有碳氈，上保溫套(15)包括石墨環(huán)(7)和上保溫套外殼(14)，中間填充有碳氈，上保溫套(15)的石墨環(huán)(9)上支撐有小保溫套(10)，石墨電極棒⑶一端與上、下加熱器之間采用螺紋連接；石墨電極棒(8)通過氮化硼管(5)與側保溫套(15)絕緣，在下加熱器(1)底部安裝有防輻射擋板，分為三層，下層為膨脹石墨組成的隔熱墊圈(1)，中層為石墨防漏墊圈(2)，上層為膨脹石墨的襯墊(3)。2.根據(jù)權利要求1所述的單晶爐加熱裝置，其特征在于:防輻射擋板下方設置有水冷套(17)。3.根據(jù)權利要求1所述的單晶爐加熱裝置，其特征在于:水冷套(17)為5?7層。
【專利摘要】本實用新型涉及一種單晶爐加熱裝置，包括上加熱器11、下加熱器13、石墨電極棒8、支撐柱5，上、下加熱器外設置有保溫裝置，保溫裝置包括側保溫套15和上保溫套12，側保溫套15包括內石墨層6和不銹鋼的側保溫套外殼16，中間填充有碳氈，上保溫套10包括石墨環(huán)9和上保溫套外殼14，中間填充有碳氈，上保溫套10的石墨環(huán)9上支撐有小保溫套10，石墨電極棒8一端與上、下加熱器之間采用螺紋連接，圓錐導向，軸肩固定和支撐連接簡易、方便可靠。單晶爐的加熱裝置的結構設計大大提高了單晶爐的性能，排除過去的單晶爐一系列故障，是保證單晶爐研制成功的關鍵環(huán)節(jié)。
【IPC分類】C30B35/00
【公開號】CN205152402
【申請?zhí)枴緾N201520764055
【發(fā)明人】郎業(yè)方, 楊忠明, 劉順鋼, 佟渤勇
【申請人】郎業(yè)方
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年9月29日