双坩埚感应加热炉制造技术

本发明专利技术涉及一种双坩埚感应加热炉，包括具有敞口顶部的桶状保温体，保温体内设置有耐火材料和感应线圈，坩埚支撑架支撑在桶状保温体中心，顶部具有敞口的坩埚放置在坩埚支撑架上，所述坩埚包括具有导电性且耐高温的外坩埚和具有耐高温性的内坩埚，所述内坩埚位于外坩埚内，内、外坩埚的中心线与加热炉的中心线在一条直线上，内坩埚与外坩埚之间的间隙为1～20mm。该加热炉采用内、外两个坩埚，将发热器和原料容器分离开，解决了高温感应熔炼过程中铱、铂等贵重金属坩埚容易穿孔和普通钨、钼等坩锅在感应加热熔炼过程中对原料的污染问题，极大提高产品的合格率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高温熔炼装置，特别涉及一种双坩埚感应加热炉。
技术介绍
感应加热熔炼技术广泛应用于各种晶体生长及金属冶炼过程，它利用电磁感应效应对导电性的坩埚进行加热，使得坩埚内的原料熔化，然后控制降温，实现晶体生长或金属冶炼。传统的感应加热炉只有一个坩埚，坩埚既是原料的容器，又是设备的发热器，在加热熔炼生产工艺过程中，虽然平均功率的变化是平滑缓慢的，但瞬时功率不断波动，相应的，坩埚温度也会随着功率波动，同时，电磁感应线主要集中在坩埚外表面，使得坩埚内外表面受热极不均匀，极易导致坩埚的穿孔失效，典型的例子就是铱金坩埚在感应加热生长蓝宝石晶体时容易穿孔，从而导致蓝宝石晶体生长失败。另外，在晶体生长及金属冶炼领域，常采用钨、钥等材质的坩埚，由于其熔点特别高，不易熔炼，往往用陶瓷烧结工艺制得，这样的坩埚在感应加热的条件下极易产生剥落，坩埚材质进入原料使其受到污染，并在晶体或金属(合金)中形成包裹体，从而导致产品品质大大降低甚至报废。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种双坩埚感应加热炉。该加热炉采用内、外两个坩埚，将发热器和原料容器分离开来。本专利技术解决了高温感应熔炼过程中铱、钼等贵重金属坩埚容易穿孔和普通钨、钥等坩锅在感应加热熔炼过程中对原料的污染问题，极大提高产品的合格率。本专利技术的技术方案是 双坩埚感应加热炉，包括具有敞口顶部的桶状保温体，保温体内设置有耐火材料和感应线圈，坩埚支撑架支撑在桶状保温体中心，顶部具有敞口的坩埚放置在坩埚支撑架上，所述坩埚包括具有导电性且耐高温的外坩埚和具有耐高温性的内坩埚，所述内坩埚位于外坩埚内，内、外坩埚的中心线与加热炉的中心线在一条直线上，内坩埚侧壁与外坩埚侧壁之间的间隙为I 20mm。所述内、外坩埚的熔点比被熔炼原料熔点会100°C。所述内坩埚的壁厚为3 20mm，外坩埚的壁厚为2 20mm。所述外坩埚的高度大于或者等于内坩埚。所述外坩埚的高度小于内坩埚。所述外坩埚采用导电且耐高温的钨或钥或铱或钼或钼铑或石墨等材料。所述内坩埚采用耐高温的金属或合金或陶瓷的钨或钥或铱或钼或钼铑或石墨或氧化锆或氧化铝等材料。本专利技术采用内、外两个坩埚套用，内坩埚作为盛放原料的容器，外坩埚在电磁感应的作用下发热，从而熔化原料并且在晶体生长或金属熔炼的过程中保持一定的温度。外坩埚不与原料直接接触，可以避免坩埚剥落对产品的污染。由于感应加热是利用电磁感应原理，把导电物质放在交变磁场中，使其内部产生感应电流，从而产生焦耳热加热的方法，因此，加热炉的内坩埚放在外坩埚内并且坩埚的中心线与加热炉的中心线在一条直线上，可以获得中心对称的温度分布(温度梯度)。由于只有导电性的物质才能受到电磁感应的作用发热，因此，外坩埚材质必须是导电的，同时，内、外坩埚长时间工作在高温条件下，必须有很好的高温稳定性，常见的耐高温材质包括钨、钥、铱、钼、钼铑、氧化锆、氧化铝(俗称刚玉)、石墨等，其熔点如下表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双坩埚感应加热炉，包括具有敞口顶部的桶状保温体，保温体内设置有耐火材料和感应线圈，坩埚支撑架支撑在桶状保温体中心，其特征在于：顶部具有敞口的坩埚放置在坩埚支撑架上，所述坩埚包括具有导电性且耐高温的外坩埚和具有耐高温性的内坩埚，所述内坩埚位于外坩埚内，内、外坩埚的中心线与加热炉的中心线在一条直线上，内坩埚侧壁与外坩埚侧壁之间的间隙为1～20mm。

【技术特征摘要】
1.一种双坩埚感应加热炉，包括具有敞口顶部的桶状保温体，保温体内设置有耐火材料和感应线圈，坩埚支撑架支撑在桶状保温体中心，其特征在于顶部具有敞口的坩埚放置在坩埚支撑架上，所述坩埚包括具有导电性且耐高温的外坩埚和具有耐高温性的内坩埚，所述内坩埚位于外坩埚内，内、外坩埚的中心线与加热炉的中心线在一条直线上，内坩埚侧壁与外坩埚侧壁之间的间隙为I 20mm。2.根据权利要求1所述的双坩埚感应加热炉，其特征在于所述内、外坩埚的熔点比被熔炼原料熔点≥ioo°c。3.根据权利要求1所述的双坩埚感应加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄贵军，
申请(专利权)人：重庆四联光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：