[其他]一种微型聚光加热熔炼装置

说明书

本实用新型属于一种对金属、非金属的高温熔炼设备，特别是一种微型聚光快速加热熔炼装置（炉）。

目前国内外常用的小型（微型）熔炼装置一般为钮扣炉、电阻元件加热炉、和电感应炉这三种熔炼炉都存着一个共性的问题就是耗能大。另外、当使用钮扣炉时（指电弧法）在熔炼过程中，由于起弧时间的高温，使合金中易挥发的元素挥发掉。（烧掉）从而影响了合金化的效果。当采用电阻元件加热炉时，其升温速度慢炉体苯重，又需要大量的绝热耐火材料，而且加热温度不能过高。当采用电感应加热炉时，虽然它的加热速度快，温度高，但对非金属材料（如金属氧化物等）确无法熔化而且这种炉体结构和配电系统复杂庞大。当采用聚光加热熔炼装置炉能够解决上述三种炉存在的问题。

本实用新型的目的是提供一种耗能小，结构简单、体积小、使用方便，加热温度高，利用聚光快速加热，对金属、非金属进行熔炼的装置（炉）。

本实用新型的要点在于根据物理光学原理，把电能转变为光能再由光能转变为热能的方法，它通过若干个反光曲面聚焦，把光源做为第一焦点，通过聚焦及全反射形成第二聚焦点形成高温区从而实现快速加热熔炼。其结构是它    由一个灯泡、灯碗、风箱、炉壳及齿轮、齿条或螺纹、丝杠的机械升降机构和三维可调光焦距的机械结构所构成。三维可调光焦距的机械结构是通过螺杆来调整可动支架，带动固定在支架上的灯泡移动实现调焦（聚焦机械升降机构安装在炉壳内或炉盖上）。主要用来夹住一个容器（钳锅）放入或取出炉内聚焦点处被熔炼（化）的物体。

下面根据附图对本实用新型做进一步详细的描述：

图1、2是本实用新型的原理结构图（主视图）。

图3、4是本实用新型的机械升降机构结构图。

图5、6是本实用新型的三维可调光焦距的机械结构图。

参照附图1、2它先在炉盖〔5〕上安装一升降机构该升降机构由升降柱〔1〕和夹头〔2〕所构成。在炉盖〔5〕的中心部位设有一个工作孔〔11〕用来放入或提出盛有被熔物的容器（钳锅）。炉盖上设有一个窥视孔或在孔内装有一定放大倍数的窥视镜，炉盖和装在炉壳〔10〕上，并用螺钉与炉壳相固定。炉壳用螺钉固定安装在炉底上。炉壳上设有若干个通风孔。在炉底上固定安装一个支架〔4〕和一个风箱〔9〕，风箱上设有风孔用来冷却灯碗和灯泡，灯碗〔6〕装在金属支架〔4〕上，使之在聚焦点周围的高温区通过一个金属支架〔4〕和灯碗〔6〕构成了一个空腔与排风互相隔开，灯碗呈椭球形曲面，其长轴为100mm，短轴为65mm，要保证聚焦光斑＜10mm，灯碗的反光面光洁度要达到△10以上。一般采用真空镀膜方法。在反光面上均匀镀上一层材料为Cr－Ae－MgFe－TiO₂－A的合金层。使其反射率在4000A－7000A内，不低于88％在5500A处可达92％机械强度2级。

参照附图3、4，该升降机构是在做有齿条或丝杠的升降柱〔1〕上装有合金夹头。夹头主要由夹爪〔19〕爪座〔16〕定位锁紧手柄〔12〕构成。夹爪与夹座之间用铰链连接，夹爪与夹底之间装有推力弹簧〔18〕使夹爪能张开和可调夹力的螺柱，夹爪的夹紧靠紧固螺帽〔17〕来完成。夹头的升降可由常规的齿轮、齿条或丝杠、丝母式的机械升降机构。如采用齿轮、齿条的升降机构，可在夹座内装有一个齿轮〔20〕与升降柱〔1〕的齿条相合，通过旋动与齿轮相固定连接的升降手柄〔13〕实现上升、下降。然后旋动定位紧锁手柄使夹头定位固定。整个升降机构与炉盖〔5〕的固定方式是通过一个压板座〔15〕用螺钉与炉盖相固定然后再通过一个压板〔14〕使升降柱〔1〕与压板座〔15〕之间相固定连接。

参照附图5、6：它将三维调焦支架的固定架〔21〕用螺钉固定安装在支撑灯碗的支架〔4〕上。然后在调焦固定架〔21〕上插入一个可左右移动的支架〔22〕，并在可左右移动的支架〔22〕上又插入一个可上下移动的支架〔23〕，支架〔23〕的最下端装有一个可前、后移动的灯头架〔24〕，上述三个方向的移动、定位（三维调焦）都是通过螺栓的转动来实现的。

其工作原理：首先由电控系统供给碘、灯电压、电压要为可调的0－30伏，启动风机通过风箱〔9〕对四个灯进行排风冷却热后通过三维调焦机构调焦。通过夹头已夹好盛有被熔物的试管钳锅，可快速或缓慢的送至聚焦点处实现熔炼。

该聚光加热熔炼装置的优点在于：

1.加热速度快，由室温加热到1500－2500℃时，只需要10－30秒，而且工作稳定、可靠、安全。

2.工作温度高，最高可达2500℃以上，并可连续逐层熔化金属量达1000克，这根据工作需要而定。