一种工业硅熔炼炉的配套加料室制造技术

技术编号:20357898 阅读:22 留言:0更新日期:2019-02-16 14:26
本发明专利技术公开了一种工业硅熔炼炉的配套加料室,包括加料室本体、气动闸板阀,加料室本体内设置位于气动闸板阀下方的锥形通道,锥形通道下方连接球阀,球阀包括转动球、转轴、旋转手柄,转动球上设置通孔,转动球与转轴固定连接,转轴伸出至加料室本体外部,转轴位于加料室本体外部的一端固定连接旋转手柄;还包括衡压管,衡压管的一端与锥形通道连通、另一端与气动闸板阀上方的加料室本体内部连通,衡压管内设置单向阀,单向阀的连通方向为从锥形通道至加料室本体的方向。本发明专利技术用以解决现有技术中高温熔炼炉加料室内的气动闸板阀受高温影响使用寿命较低的问题,实现提高对气动闸板阀的保护、延长气动闸板阀使用寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种工业硅熔炼炉的配套加料室
本专利技术涉及工业硅生产领域,具体涉及一种工业硅熔炼炉的配套加料室。
技术介绍
真空熔炼是指在真空条件下进行熔炼的特种熔炼技术。主要包括真空感应熔炼、真空电弧重熔和电子束熔炼。随着现代科学技术的飞跃发展,特别是伴随着宇航、海洋开发、能源开发及电子工业的迅速进展,对金属材料或非金属材料的品种、产量、尤其是质量提出了越来越高的要求。对于真空熔炼而言,其熔炼炉的进料结构要比普通常用熔炼炉的进料机构复杂的多,因为真空熔炼炉的进料机构即要保证把原料输送到指定的位置,又要保证系统的真空度不被破坏。目前真空熔炼炉的进料主要有两种方式,第一种是一次性将需要熔炼的原料全部加入到系统内,在整个熔炼过程中不再补充加料,从而保证系统真空度不被影响,但是每次原料熔炼结束,必须把整个系统真空度破坏,重新加入新的原料,因此,采用这种加料机构的熔炼炉无法实现连续生产,生产效率比较低。另一种进料是采用加料室加料的方式,熔炼室和加料室之间用阀门进行分隔,在需要进行二次加料的时候,熔炼室仍保持真空状态,只将加料室与大气连通,完成加料后,再对加料室先抽真空,当加料室达到一定的真空度后,再将加料室和熔炼室连通,开始再次熔炼,因此,可以实现连续加料和连续熔炼。然而,在真空熔炼炉内部的坩埚打制完毕后,需要采用石墨芯对其进行高温干燥,干燥温度一般在1300℃,导致周围环境温度很高。由于气动闸板阀离石墨芯距离较近,因此温度对气动闸板阀影响较大,影响气动闸板阀的气缸使用寿命,影响真空熔炼炉的加料室的工作稳定性、导致维护成本极高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工业硅熔炼炉的配套加料室,以解决现有技术中高温熔炼炉加料室内的气动闸板阀受高温影响使用寿命较低的问题,实现提高对气动闸板阀的保护、延长气动闸板阀使用寿命的目的。本专利技术通过下述技术方案实现:一种工业硅熔炼炉的配套加料室,包括用于与熔炼炉相连的加料室本体、设置在加料室本体内的气动闸板阀,所述加料室本体内设置位于气动闸板阀下方的锥形通道,所述锥形通道上大下小,锥形通道下方连接球阀,所述球阀包括转动球、转轴、旋转手柄,所述转动球位于锥形通道下方,转动球上设置通孔,所述通孔的轴线过转动球的球心,所述转动球与转轴固定连接,所述转轴伸出至加料室本体外部,转轴位于加料室本体外部的一端固定连接旋转手柄;还包括衡压管,所述衡压管位于加料室本体外部,衡压管的一端与锥形通道连通、另一端与气动闸板阀上方的加料室本体内部连通,所述衡压管内设置单向阀,所述单向阀的连通方向为从锥形通道至加料室本体的方向。针对现有技术中高温熔炼炉加料室内的气动闸板阀受高温影响使用寿命较低的问题,本专利技术提出一种工业硅熔炼炉的配套加料室,本专利技术的加料室本体为现有加料室,用于与熔炼炉相连接,气动闸板阀用于控制加料室与熔炼炉之间的通断。本专利技术在气动闸板阀下方设置锥形通道,锥形通道同样位于加料室内,因此本专利技术中通过气动闸板阀将加料室内部分为了上下两部分,其中气动闸板阀上部与现有加料室一致,用于二次加料储存,而气动闸板阀的下方为锥形通道,气动闸板阀打开时,其上方空间与锥形通道相连通。此外,本专利技术还在锥形通道的下方设置球阀,即是球阀位于锥形通道远离气动闸板阀的一端,本专利技术中的球阀包括转动球、转轴、旋转手柄,其中转动球上设置通孔,用于实现球阀的常规通断功能,使用者转动位于加料室外部的旋转手柄,带动转轴转动,由转轴带动转动球进行旋转,即能够使得通孔对球阀上下两侧进行连通或隔断。衡压管位于加料室本体外部,衡压管的一端与锥形通道连通、另一端与气动闸板阀上方的加料室本体内部连通,因此衡压管的作用在于使得气动闸板阀上方的空间与下方的锥形通道内进行气压的连通,衡压管内设置单向阀,所述单向阀的连通方向为从锥形通道至加料室本体的方向,以此避免气动闸板阀上方的加料室本体内的空气或原料倒灌进入锥形通道内。本专利技术具体使用时,将本加料室设置在真空熔炼炉的上方,关闭气动闸板阀,并通过转动旋转手柄使得通孔将转动球的上下隔开,此时即可在真空熔炼炉内进行正常的工业硅的真空熔炼作业。待需要加料时,直接向气动闸板阀上方的加料室本体内加入原料,并开始对气动闸板阀上方的加料室本体抽取真空,由于气动闸板阀上方的加料室本体内气压不断降低,而相对的锥形通道中的气压更高,因此锥形通道中的空气会通过衡压管、穿过单向阀进入加料室本体内,直至气动闸板阀上下两侧气压相等且都达到与真空熔炼炉内的气压一致为止,此时即可打开气动闸板阀、并通过旋转手柄使得通孔将转动球上下连通,此时对于真空熔炼炉而言,整体气压保持稳定,不会出现波动,因此不会对正在进行的真空熔炼作业带来干扰或破坏。此时原料从加料室本体内直接进入锥形通道内,沿着锥形通道快速下落、并通过转动球上的通孔进入下方的真空熔炼炉内,从而实现熔炼过程中的加料作业。本专利技术由于有转动球和锥形通道的存在,能够有效阻隔热量从熔炼炉内向气动闸板阀之间的传递,对于熔炼过程中熔炼炉内的高温、以及真空熔炼炉内部的坩埚打制完毕后的石墨芯高温干燥作业过程,都能够极大的降低对气动闸板阀的热浪冲击、降低高温对气动闸板阀的气缸的直接影响与干扰,使得真空熔炼炉与气动闸板阀之间的热传导效率被极大的降低,热量需要经过层层阻隔才能够到达气动闸板阀处,以此解决了现有技术中高温熔炼炉加料室内的气动闸板阀受高温影响使用寿命较低的问题,实现了提高对气动闸板阀的保护、延长气动闸板阀使用寿命的目的。优选的,所述转动球由内至外包括基体部、硅酸铝纤维层、高温绝热层、钛合金层。本方案中对转动球的材质结构进行了限定,其中基体部为转动球的主体部分,基体部外首先是硅酸铝纤维层,硅酸铝纤维具有极低的导热率、优良的热稳定性和化学稳定性,具有传统纤维所不具有的优良特性。硅酸铝纤维在现有技术中大都用于抗机械震动、隔声、电绝缘等领域,而本申请中用于转动球上,能够有效降低转动球的热传导系数,提高对气动闸板阀的热保护。高温绝热层作为主要的绝热层,用于进一步降低转动球的导热性能。钛合金层为转动球的最外层结构,用于确保转动球外表面具有足够的强度,降低工业硅熔炼过程中原料对转动球的磨损率,确保本专利技术更加适用于工业硅的真空熔炼作业。本方案为针对工业硅的真空冶炼所专门研发的转动球,相较于现有技术中的球阀阀芯具有突出的实质性特点和显著进步。优选的,所述基体部为不锈钢材。提高转动球的整体强度,同时控制成本。进一步的,所述高温绝热层包括如下重量百分比的组份:硅藻土:蛭石:石棉:粘合剂=60:10:10:20。本方案中对转动球的高温绝热层作出了进一步限定,高温绝热层中硅藻土的重量占到了整体重量的60%,硅藻土属硅质岩类岩石,是本方案中针对工业硅熔炼所专门选用,相较于现有技术中直接使用含碳钢材的材质,能够有效避免对工业硅熔炼过程可能导致的污染,同时可以利用硅藻土内部的特殊多孔特性,使得高温绝热层的隔热性能有显著提高。蛭石的重量占比为10%,蛭石属于硅酸盐矿物,同样能够降低对工业硅熔炼的污染,其晶体结构为单斜晶系,在高温绝热层中起到骨架的作用,晶体构建成的间隙之间能够使得硅藻土进行充填,同时在显微镜下观察可以得到晶体骨架之间会留下大量微小孔洞,因此能够进一步降低导热率。石棉作为常见的硅酸盐矿物,不仅能够起到常规的隔热作用,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业硅熔炼炉的配套加料室,包括用于与熔炼炉相连的加料室本体(1)、设置在加料室本体(1)内的气动闸板阀(2),其特征在于,所述加料室本体(1)内设置位于气动闸板阀(2)下方的锥形通道(3),所述锥形通道(3)上大下小,锥形通道(3)下方连接球阀,所述球阀包括转动球(4)、转轴(6)、旋转手柄(7),所述转动球(4)位于锥形通道(3)下方,转动球(4)上设置通孔(5),所述通孔(5)的轴线过转动球(4)的球心,所述转动球(4)与转轴(6)固定连接,所述转轴(6)伸出至加料室本体(1)外部,转轴(6)位于加料室本体(1)外部的一端固定连接旋转手柄(7);还包括衡压管(8),所述衡压管(8)位于加料室本体(1)外部,衡压管(8)的一端与锥形通道(3)连通、另一端与气动闸板阀(2)上方的加料室本体(1)内部连通,所述衡压管(8)内设置单向阀,所述单向阀的连通方向为从锥形通道(3)至加料室本体(1)的方向。

【技术特征摘要】
1.一种工业硅熔炼炉的配套加料室,包括用于与熔炼炉相连的加料室本体(1)、设置在加料室本体(1)内的气动闸板阀(2),其特征在于,所述加料室本体(1)内设置位于气动闸板阀(2)下方的锥形通道(3),所述锥形通道(3)上大下小,锥形通道(3)下方连接球阀,所述球阀包括转动球(4)、转轴(6)、旋转手柄(7),所述转动球(4)位于锥形通道(3)下方,转动球(4)上设置通孔(5),所述通孔(5)的轴线过转动球(4)的球心,所述转动球(4)与转轴(6)固定连接,所述转轴(6)伸出至加料室本体(1)外部,转轴(6)位于加料室本体(1)外部的一端固定连接旋转手柄(7);还包括衡压管(8),所述衡压管(8)位于加料室本体(1)外部,衡压管(8)的一端与锥形通道(3)连通、另一端与气动闸板阀(2)上方的加料室本体(1)内部连通,所述衡压管(8)内设置单向阀,所述单向阀的连通方向为从锥形通道(3)至加料室本体(1)的方向。2.根据权利要求1所述的一种工业硅熔炼炉的配套加料室,其特征在于,所述转动球(4)由内至外包括基体部(41)、硅酸铝纤维层(42)、高温绝热层(43)、钛合金层(44)。3.根据权利要求2所述的一种工业硅熔炼炉的配套加料室,其特征在于,所述基体部(41)为不锈钢材。4.根据权利要求2所述的一种工业硅熔炼炉的配套加料室,其特征在于,所述高温绝热层(43)包括如下重量百...

【专利技术属性】
技术研发人员:羊实庹开正
申请(专利权)人:江苏斯力康科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1