專利名稱：一種制備氧化鎂單晶的直流電弧爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于晶體制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種制備氧化鎂單晶的電熔裝置，特別涉及到一種制備氧化鎂單晶的直流電弧爐。
背景技術(shù)：
氧化鎂單晶的透光性好、熔點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)低、機(jī)械強(qiáng)度和硬度高、介電損耗低是現(xiàn)代工業(yè)不可多得的高性能材料。
目前的工業(yè)生產(chǎn)中，主要利用圓柱形爐體的三相交流電弧爐來制備氧化鎂單晶。這種晶體生產(chǎn)裝置的主要缺點(diǎn)是熱效率低，晶體產(chǎn)率低，電極消耗大，電壓波動(dòng)大對電網(wǎng)沖擊嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備氧化鎂單晶的電弧加熱裝置，以提高晶體產(chǎn)率和熱效率，降低成本和對電網(wǎng)的沖擊。
本發(fā)明的技術(shù)方案為爐殼為中間帶有氣隙的雙層橢圓柱形結(jié)構(gòu)，電弧加熱系統(tǒng)由直流冶煉電源、電極升降機(jī)構(gòu)以及兩根垂直安裝的石墨電極構(gòu)成，兩根電極分別位于橢圓柱形爐殼的兩個(gè)焦點(diǎn)處，整個(gè)爐體為立式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果為直流電弧加熱系統(tǒng)能夠顯著地降低電極消耗，減小電壓波動(dòng)和對電網(wǎng)的沖擊，中間帶有氣隙的雙層橢圓形爐殼可以有效減少熱量損失，改善爐內(nèi)晶體生長溫度場并提高晶體產(chǎn)率和熱效率，分別布置在橢圓柱形爐殼兩個(gè)焦點(diǎn)上的兩根石墨電極可以使電弧的熱量分布更加均勻，并有效避免爐殼局部過熱現(xiàn)象的發(fā)生。


圖1是一種制備氧化鎂單晶的直流電弧爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1直流冶煉電源，2水冷電纜，3石墨電極，4電極升降機(jī)構(gòu)，5內(nèi)爐殼，6外爐殼，7氣隙。
圖2是一種制備氧化鎂單晶的直流電弧爐斷面示意圖。
圖中3石墨電極，5內(nèi)爐殼，6外爐殼，7氣隙。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。
爐殼為橢圓柱形結(jié)構(gòu)，爐殼內(nèi)壁5由不銹鋼板制成，爐殼外壁6為玻璃鋼制成，兩層爐殼之間有氣隙7存在，兩根石墨電極3分別布置在橢圓柱形爐殼的兩個(gè)焦點(diǎn)處，電網(wǎng)給直流冶煉電源1供電，電能通過水冷電纜2傳遞給石墨電極3，電極升降機(jī)構(gòu)4可以完成電極在爐中的升降動(dòng)作。
在相同的原料和電能消耗的情況下，本電弧爐的晶體產(chǎn)量和質(zhì)量較普通電弧爐都有大幅度的提高。另外，本發(fā)明電弧爐對電網(wǎng)的沖擊小，爐殼受熱均勻，不易損壞。
權(quán)利要求
1.一種制備氧化鎂單晶的直流電弧爐，由爐殼，直流冶煉電源(1)，水冷電纜(2)，石墨電極(3)，電極升降機(jī)構(gòu)(4)構(gòu)成，其特征是爐殼為雙層橢圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)爐殼(5)和外爐殼(6)之間存在氣隙(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氧化鎂單晶的直流電弧爐，其特征是兩根石墨電極分別布置在橢圓柱形爐殼的兩個(gè)焦點(diǎn)處。
全文摘要
本發(fā)明屬于晶體制備裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種制備氧化鎂單晶的電熔裝置，特別涉及到一種制備氧化鎂單晶的直流電弧爐。其特征是本發(fā)明電弧爐的爐殼為中間帶有氣隙的雙層橢圓柱形結(jié)構(gòu)，電弧加熱系統(tǒng)由直流冶煉電源、電極升降系統(tǒng)以及兩根垂直安裝的石墨電極構(gòu)成，整個(gè)爐體為立式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的效果和益處是電弧爐能夠大幅度提高氧化鎂晶體的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)降低了對電網(wǎng)的沖擊，提高了電能的利用率。另外，本發(fā)明也可適用于生產(chǎn)其他高溫晶體。
文檔編號F27D11/08GK1721588SQ20051004647
公開日2006年1月18日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日
發(fā)明者王寧會, 王曉臣, 黃耀, 范衛(wèi)東 申請人:大連理工大學(xué)