[发明专利]一种真空自耗冶炼炉

权利要求书

1.一种真空自耗冶炼炉，包括内置坩埚的炉体，炉体内坩埚外设置有夹层式的冷却水室，炉体上方竖向设置有真空室壳体，真空室壳体下端和炉体上端可分离地密封对接，真空室壳体外连接有抽真空系统，真空室壳体内套设有竖向正对坩埚设置的电极，电极包括位于上方的过渡电极和焊接在过渡电极下方的自耗电极，过渡电极上部连接在升降主轴上，升降主轴上部通过滑动密封结构可滑动地穿过真空室壳体，还设置有用于控制真空室壳体以及升降主轴进行升降的升降控制系统；所述电极上端通过电极夹持装置固定在升降主轴下端，其特征在于，所述电极上端和升降主轴下端之间还设置有用于实现电极自动对中的对接结构；所述对接结构包括位于升降主轴下端同轴设置的安装孔，安装孔下部具有一个小直径端向上的锥筒段，对接结构还包括位于电极上端靠近端部的一个同轴设置的锥台段，锥台段小直径端向上设置，所述电极上端插入到升降主轴下端安装孔后，锥台段能够和锥筒段完成贴紧配合。

2.如权利要求1所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述安装孔下部过盈配合套设有一个铜套形成所述锥筒段，铜套内表面为锥筒形外表面为圆柱形。

3.如权利要求1所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述电极上部锥台段下方位置还沿周向向外设置有两圈夹持用的凸台。

4.如权利要求1所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述电极夹持装置，包括位于升降主轴下端安装孔内且固定于电极上端端部的一个和电极同轴设置的夹持头，夹持头下部为向内收缩的弧形面且在下端通过同轴竖向设置的连接柱固定连接在电极的锥台段上端轴心位置，电极夹持装置还包括一根芯轴，芯轴竖向同轴设置在升降主轴轴心处的轴心孔中，芯轴上端通过芯轴升降机构安装在升降主轴上端且能够靠其控制升降，芯轴下端固定连接有一个水平设置的夹爪安装盘，夹爪安装盘周边均匀开设有多个安装槽且在各安装槽内可竖向转动地铰接安装有活动夹爪，活动夹爪整体围成小直径端向下的锥套形状，且围成的锥套下部内腔和夹持头外形匹配，活动夹爪围成的锥套外表面和周向设置在升降主轴下端安装孔内壁上的一圈限位凸台配合，使得芯轴向下运动时能够靠限位凸台迫使活动夹爪下端向内转动并将夹持头夹紧固定。

5.如权利要求4所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述升降主轴下端安装孔内位于限位凸台上方还设置有滑槽，所述活动夹爪外表面上部具有外凸配合在滑槽内的滑台。

6.如权利要求5所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述活动夹爪外方的升降主轴下端安装孔内套接嵌设有绝缘套，所述限位凸台和滑槽均形成于所述绝缘套内表面。

7.如权利要求4所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述芯轴升降机构包括固定安装在升降主轴上端端部的缸体，缸体高度方向的内腔中部具有隔板将缸体内腔分隔为上下两个腔室，所述芯轴上端可滑动地向上穿过缸体，且芯轴和缸体上下两端以及中部的隔板之间均分别设置有密封圈实现动密封，芯轴位于缸体内腔上下两个腔室内的部分各自水平固定设置有一个活塞将缸体内腔分隔为高度方向依次排布的四个气压室，缸体上还设置有四个分别和四个气压室连通的气孔接口。

8.如权利要求1所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述升降控制系统，包括一个位于炉体一侧且底部固定于地面的转盘，转盘上方设置有液压升降装置，液压升降装置的升降端和真空室壳体固定连接并用于带动其升降，液压升降装置的升降端上端还固定设置有主轴升降装置和升降主轴固定连接并用于带动升降主轴升降；

所述主轴升降装置包括一根竖向设置于液压升降装置的升降端上端的丝杠，丝杠和丝杠控制电机连接并能够靠其控制旋转，丝杠上配合设置有一个螺母构成丝杠螺母传动副，螺母通过连接臂和升降主轴固定连接。

9.如权利要求1所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，所述抽真空系统包括和真空室壳体连接的抽气管道，抽气管道上远离真空室壳体一端串联设置有两个罗茨真空泵和一个滑阀真空泵，两个罗茨真空泵后端以及前端和滑阀真空泵之间的抽气管道上还分别设置有一个前级控制阀，抽气管道上还设置有和两个罗茨真空泵及其后端的前级控制阀并联的旁路管道，旁路管道上设置有旁路控制阀，旁路管道后方的抽气管道上还连接有带开关阀的第一旁通管，两个罗茨真空泵前端的前级控制阀和滑阀真空泵之间的抽气管道上还连接有带开关阀的第二旁通管。

10.如权利要求1所述的真空自耗冶炼炉，其特征在于，炉体旁还设置有电极预热装置，电极预热装置具有一个竖向设置且上端开口的能够供电极下端插入的加热腔室，还具有能够用于对插入的电极加热的加热装置。