整體式真空電子束熔煉裝置的制作方法

本發明涉及一種真空電子束熔煉裝置，特別是涉及一種整體式真空電子束熔煉裝置。

背景技術：

真空金屬冶煉提純技術，在蒸發系統中，使用水冷焊接銅坩堝作為蒸發熱源的載體，銅具有非常好的導熱性能，在水冷條件下，可以很好的降低自身溫度，保證使用性能。現有的冷卻水道一般采用下進上出的水路結構。

而且現有的真空電子束熔煉裝置都是直接將水冷坩堝直接放置在真空室內做載體使用，導致真空室內管路連接復雜，存在安全隱患。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種整體式真空電子束熔煉裝置。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種整體式真空電子束熔煉裝置，包括真空室以及套管式水冷坩堝；

所述的套管式水冷坩堝包括，

坩堝，其頂部形成有物料池，底部為平面且形成有外凸式連接環，在底部分布有n個水孔，所述的水孔兩兩為一組且由水槽連通，其中，n為偶數；

中法蘭，其固定設置在坩堝底部并將所述的水孔的下端口密封，其包括其上形成有n個通孔的中法蘭板，與通孔地一一對應固定設置在中法蘭板上且可匹配插入所述的水孔中并與水孔保持間隔的導水管，以及形成在所述的中法蘭板底部的連通部，所述的連通部為n/2-1個，用以連通兩組水孔對應的導水管，其中剩余兩個導水管分別與進水管和出水管連接；

所述的水槽互不直接連通，所述的連通部互不直接連通，所述的水孔、水槽、導水管及連通部構成整體單向通道；

所述的真空室開設有安裝孔，所述的套管式水冷坩堝通過中法蘭及連接環固定設置在所述的安裝孔處。

所述的水孔沿坩堝的軸向平行設置。

所述的水孔包括設置物料池底部的短水孔和分別設置在物料池周側的長水孔，所述的水孔與物料池的壁厚在5-10mm。

所述的導水管內的水流截面積和導水管和水孔間的水流截面積相同。

所述的導水管的內徑為10-16mm，所述的導水管外壁與水孔間距在3-5mm。

還包括測溫機構，在坩堝的物料池底部和/或物料池周側設置有軸向延伸的測量孔，在中法蘭上對應設置穿孔，所述的測溫機構匹配地穿過所述的穿孔插入所述的測量孔。

還包括與所述的中法蘭密封地固定連接的下法蘭，所述的中法蘭底面形成有的連通槽，所述的下法蘭將連通槽的開口封閉以構成所述的連通部。

所述的連通部為連通管。

所述的連通管與對應的導通的兩根所述的導水管一體形成。

所述的中法蘭下表面形成有將所述的連通管嵌含其中的定位槽

所述的坩堝為銅材質，所述的中法蘭為不銹鋼材質，在坩堝和中法蘭間設置有密封板。

與電子轟擊區上下對應的區域內不設置水孔。

所述的連接環的內圈上表面形成有凹槽，在所述的凹槽內嵌設有密封圈。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明將安裝式水冷坩堝結合熱源及真空容器，用于真空金屬冶煉提純的工藝技術，提高了安全性和可靠性。尤其是安裝式機構，將進出水管安置在真空室外側，真空室內部無焊縫，無加工面，即使漏水也會流向真空室外，保證了安全性能。

附圖說明

圖1所示為本發明的套管式水冷坩堝的爆炸態結構示意圖；

圖2所示為圖1所示的另一視角結構示意圖；

圖3所示為中法蘭的結構示意圖；

圖4所示為中法蘭底部為連接管的結構示意圖；

圖5所示為坩堝底部側視圖；

圖6所示為水冷坩堝的組狀態結構示意圖；

圖7所示為本發明的套管式水冷坩堝的安裝示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖所示，本發明公開了一種整體式真空電子束熔煉裝置，包括真空室5，以及套管式水冷坩堝；

所述的套管式水冷坩堝，包括，

坩堝1，其頂部形成有物料池11，底部為平面且形成有連接環10，在底部分布有n個水孔11，所述的水孔兩兩為一組且由水槽12連通，其中，n為自然數且大于2的偶數；如，具有16個水孔，相鄰的分為一組合計分為八組，由8個水槽將一組的兩個水孔連通；

中法蘭2，其密封地固定設置在坩堝底部，其包括其上形成有n個通孔的且與所述的連接環對應固定連接中法蘭板20，與通孔地一一對應固定設置在中法蘭板上且可匹配插入所述的水孔中并與水孔保持間隔的導水管21，以及形成在所述的中法蘭板底面的連通部22，所述的連通部為n/2-1個，用以連通兩組水孔件對應的導水管，其中剩余兩個導水管分別與進水和出水管連接；即，所述的連通部將兩組水孔中本不連通的導水管相連通，實現整個水路設計。

所述的水槽可直接在坩堝底面加工，也可在中法蘭的上表面對應加工形成，借由中法蘭與坩堝的密封連接將水槽形成水路，所述的水槽互不直接連通，所述的連通部互不直接連通，所述的水孔、水槽、導水管及連通部構成整體單向通道。

所述的真空室5的底部開設有安裝孔51，所述的套管式水冷坩堝的頭部自安裝孔伸入所述的真空室，尾部的連接環留在真空室之外并通過中法蘭固定設置在所述的安裝孔處，即整個水冷坩堝作為真空室的一部分，并且法蘭式密封安裝。

本發明將安裝式水冷坩堝結合熱源及真空容器，用于真空金屬冶煉提純的工藝技術，提高了安全性和可靠性。尤其是安裝式機構，將進出水管安置在真空室外側，真空室內部無焊縫，無加工面，即使漏水也會流向真空室外，保證了安全性能。

本發明拋棄了真空釬焊結構，在坩堝體內無焊縫，避免了漏水的安全隱患，提高了設備的可靠性，降低了加工成本，通過打水孔和內嵌導水管的方式形成循環水道，可以保證加工精度，可通過調整孔徑和水孔位置靈活調整水道冷卻面積，使得冷卻面積增大，滿足不同熱負荷的要求。

其中，為滿足散熱效果和安裝效果，所述的水孔沿坩堝的軸向平行設置且在坩堝內密布，所述的水孔11包括物料池底部的短水孔和分別在物料池周側的長水孔，所述的進水管和出水管均勻短水孔對應連通，所述的水孔與物料池的壁厚在5-10mm。因為坩堝優選為銅質，其具有良好的導熱性能，冷卻效果取決于換熱面積和水流量，密布的水孔可以形成較大的換熱面積，水孔與物料池的距離即壁厚較小，可以將熱量快速導出，即能有效滿足設計需要，保證冷卻性能。

其中，為保證水流道的順暢，所述的導水管內的水流截面積和導水管和水孔間的水流截面積相同。如，所述的導水管的內徑為10-16mm，所述的導水管外壁與水孔間距在3-5mm。采用匹配的大小配置，保證水流通道完整順暢，而且，也能有效避免死區，杜絕局部蒸發出現。

為提高設備的實用性，還包括測溫機構，在坩堝的物料池底部和/或物料池周側設置有軸向延伸的測量孔，在中法蘭上對應設置穿孔，所述的測溫機構匹配地闖過穿孔插入所述的測量孔。采用內開孔式安裝定位測溫機構，如測溫熱電偶，安裝簡單，可實現多點同時測溫，而且同時還保證坩堝體內無焊縫，提高使用安全性。

作為其中一種具體實施方式，還包括與所述的中法蘭密封固定連接下法蘭3，所述的連通部22為形成在所述的中法蘭底面的連通槽，所述的下法蘭將連通槽下開口封堵以局限為水流通道。所述的中法蘭和下法蘭均為不銹鋼材質，在坩堝和中法蘭間設置有密封板，在中法蘭和下法蘭間設置有密封板，如橡膠板組，采用多點螺栓安裝，有效保證各處密封性，而且充分利用不銹鋼的易加工性，保證了加工精度，降低了加工難度和成本。整體結構簡單，流道各部分銜接順暢，使用效果好。同時，所述的下法蘭上開設有與所述的剩余的兩個導水管對應的開孔并在開孔處設有對應的進水管和出水管，其通過法蘭固定連接并與對應的導水管連通。

同時，為減少電子束擊穿帶來的漏水風險，與電子轟擊區上下對應的區域內不設置水孔。

作為另一種實施方式，如圖4所示，所述的連通部22為連通管，優選地，所述的連通管與對應的導通的兩根所述的導水管一體形成。即，采用u型結構，將兩根導水管直接一體制成，可直接將導水管與中法蘭板過盈配合等連接，減少連接焊縫，進一步提高使用安全性。所述的中法蘭下表面形成有將所述的連通管嵌含其中的定位槽。同時，所述的中法蘭的所述的剩余兩個導水管處對應地設置有進水管和出水管，其分別通過法蘭固定連接并將之與對應的導水管連通。所述的進水管和出水管可采用與對應的導水管一體形成或者分體設計。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。