[发明专利]一种小型电弧熔炼炉

说明书

本发明公开了一种小型电弧熔炼炉，包括真空炉膛、其下端部插装在真空炉膛内的引弧杆，引弧杆的下端部固定安装有钨针，且其上端部通过电极接线柱与电源连接，真空炉膛底部设有若干金属熔池的水冷坩埚，金属熔池用于放置金属熔料，水冷坩埚的底部通过电极接线柱与电源连接；其中，小型电弧熔炼炉还包括套设在引弧杆上的金属波纹管，且金属波纹管下端安装在真空炉膛的壳壁上，其上端通过连接件与引弧杆连接；金属波纹管还分别设有波纹管下限位架和波纹管上限位架；本发明不仅操作便利进而有效降低了电弧熔炼操作过程的复杂程度，同时显著减小了钨针与金属熔体反应的可能性，极大地提高了电弧熔炼过程的稳定性和成功率。

技术领域

本发明属于金属熔炼技术领域，具体涉及了一种小型电弧熔炼炉。

背景技术

电弧熔炼是利用电极与炉料之间产生的电弧来熔炼金属的电热冶金方法。通常情况下，当电源提供足够功率的电能时，正、负两极间的气体可持续通过较强的电流，并发出强烈的光辉，从而产生几千甚至上万摄氏度的高度。当电弧足够强时，还能够对坩埚中的熔体产生强烈的搅拌作用，有利于材料的充分均匀。由于以上优点，电弧熔炼在金属母合金配置、难熔合金熔炼等方面得到广泛的应用，特别是在新材料研究和开发的过程中，经常采用电弧熔炼工艺来制备材料。

在实际电弧熔炼过程中，引弧杆上的钨针首先要和炉料接触引发电弧，当引弧成功后，钨针必须立即与炉料脱离并保持一个合理的高度，才能确保电弧稳定输出。然而目前国内所产生的小型电弧熔炼炉引弧杆多采用蜗轮蜗杆或者螺纹螺杆的连接形式，当电弧产生后，操作者很难及时转动涡轮或者螺纹手柄使得引弧杆的位置上升，进而容易导致引弧杆和炉料黏在一起，最终导致引弧失败。即使操作者转动涡轮或者螺纹手柄使得引弧杆上升，也不能将其与炉料保持一个合适的距离，距离太小钨针容易和金属熔体反应，从而对材料造成污染，距离太大又容易导致电弧中断引起熔炼失败。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种小型电弧熔炼炉，不仅操作便利进而有效降低了电弧熔炼操作过程的复杂程度，同时显著减小了钨针与金属熔体反应的可能性，极大地提高了电弧熔炼过程的稳定性和成功率。

本发明采用的技术方案如下：

一种小型电弧熔炼炉，包括真空炉膛、其下端部插装在所述真空炉膛内的引弧杆，所述引弧杆的下端部固定安装有钨针，且其上端部通过电极接线柱与电源连接，所述真空炉膛底部设有若干金属熔池的水冷坩埚，所述金属熔池用于放置金属熔料，所述水冷坩埚的底部通过电极接线柱与电源连接；其中，所述小型电弧熔炼炉还包括套设在所述引弧杆上的金属波纹管，且所述金属波纹管下端安装在所述真空炉膛的壳壁上，其上端通过连接件与所述引弧杆连接；所述金属波纹管还分别设有波纹管下限位架和波纹管上限位架，所述波纹管下限位架用于抽真空和充惰性气体时的下限位，所述波纹管上限位架用于引弧和熔炼时的上限位。

优选地，所述金属波纹管设有可分别与所述波纹管下限位架和所述波纹管上限位架限位配合连接的限位部。

优选地，所述波纹管上限位架和所述波纹管下限位架分别安装在所述真空炉膛的壳壁上。

优选地，所述引弧杆上端的端顶部套设有引弧杆手柄，用于压缩所述金属波纹管。

优选地，所述真空炉膛的壳壁分别设有用于抽真空的真空接口，以及用于充入惰性气体的充气接口。

优选地，所述引弧杆和所述水冷坩埚均设有具有入口和出口的冷却水进出通道。

优选地，所述真空炉膛采用双层水冷炉膛。

优选地，所述波纹管下限位架和波纹管上限位架采用橡胶材料或聚四氟乙烯材料制成。

优选地，所述钨针的长度为30mm。