本發(fā)明涉及石英坩堝生產(chǎn)，尤其涉及一種具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極及高溫爐。

背景技術(shù)：

1、石英坩堝是由石英砂燒制而成的坩堝，具有耐高溫、耐腐蝕及易于操控等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)開采、冶煉、精餾、化工及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，其制作過程主要包括以下步驟：1.原料準(zhǔn)備；2.配料與混合；3.成型；4.電弧熔制；5.冷卻與脫模；其中，電弧熔制是通過高溫爐對石英砂進(jìn)行熔解的過程，具體是通過高溫爐內(nèi)的電極放電形成等離子體，即電弧，從而產(chǎn)生高溫，以熔融石英砂；由于石英砂的熔點(diǎn)高達(dá)1730℃，并且石英坩堝需要高純度的石英砂，所以通常選用高純度石墨作為電極材料，并選用紫銅電極作為導(dǎo)電材料，二者之間通過高純度石墨接頭連接；在石英坩堝熔制的過程中，針對不同尺寸的石英坩堝需要不同的電極間距，所以在高溫爐的設(shè)計中會有專門的電極開閉結(jié)構(gòu)，通常為一帶三，或者一帶一三組電極開閉結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電極之間的距離變化，由于該開閉結(jié)構(gòu)通常為機(jī)械結(jié)構(gòu)，在開閉時需要傳遞較大的力，而高純度石墨接頭無法承受所要傳遞的力，所以只能選擇在銅電極上受力，而這樣會導(dǎo)致銅電極上的電流傳導(dǎo)到外部機(jī)構(gòu)上造成安全隱患，而現(xiàn)有的絕緣套管會由于高溫爐的長時間使用及電極外管變形擠壓碎裂等原因失去絕緣效果。

2、為解決上述技術(shù)問題，專利申請?zhí)枮閏n202221629437.8的中國實(shí)用新型專利公告的技術(shù)方案是一種高溫爐密封絕緣電極，包括石墨電極基體、爐體電極外管、銅電極基體、銅排接頭，石墨電極基體和銅電極基體的連接處置于爐體電極外管內(nèi)，銅電極基體上連接有銅排接頭，其特征是，所述石墨電極基體與銅電極基體螺紋連接在一起，銅電極基體與爐體電極外管之間配合有絕緣膠木套一，銅電極基體通過銅電極緊固螺母連接有銅排接頭，銅電極基體依次穿過絕緣膠木套一、密封圈、絕緣膠木套二，絕緣膠木套一與絕緣膠木套二的開口分別貼合在密封圈上。

3、然而上述現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)問題：由于高溫爐內(nèi)的溫度高達(dá)1000℃-1200℃，絕緣膠木套在此高溫環(huán)境下工作，會發(fā)生氧化甚至燃燒，產(chǎn)生的氧化物或灰燼會落入液態(tài)的石英砂中，導(dǎo)致液態(tài)石英砂的純度降低，從而影響石英坩堝的質(zhì)量，嚴(yán)重的會使得石英坩堝直接報廢，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極及高溫爐，以防止絕緣膠木套發(fā)生氧化或燃燒，從而保證石英坩堝的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，包括電極組件、絕緣組件、連接組件及保護(hù)組件，所述絕緣組件包括絕緣膠木套，所述絕緣膠木套安裝在所述電極組件上，所述連接組件安裝在絕緣膠木套的外側(cè)，并且未與電極組件接觸，用于和電極開閉機(jī)構(gòu)連接，所述保護(hù)組件包括兩個結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形保護(hù)墊，各環(huán)形保護(hù)墊均套裝在電極組件上，兩個環(huán)形保護(hù)墊分別設(shè)置在絕緣膠木套的頂端與底端，并且分別緊貼絕緣膠木套的頂端及底端。

3、優(yōu)選的，所述電極組件包括紫銅接電板、水冷紫銅電極、石墨接頭及石墨電極，所述水冷紫銅電極的頂端與所述紫銅接電板連接，底端通過石墨接頭與所述石墨電極連接，以給石墨電極供電。

4、優(yōu)選的，所述水冷紫銅電極內(nèi)設(shè)有水冷管，水冷管的進(jìn)水口及出水口均設(shè)在水冷紫銅電極的頂端，以通過在水冷紫銅電極內(nèi)循環(huán)冷卻水的方式降低水冷紫銅電極的溫度。

5、優(yōu)選的，所述連接組件包括兩個結(jié)構(gòu)相同的連接筒，各連接筒的形狀均為半圓筒狀，各連接筒的內(nèi)側(cè)與絕緣膠木套及各環(huán)形保護(hù)墊的外側(cè)緊密連接，以將環(huán)形保護(hù)墊固定到水冷紫銅電極的外側(cè)；各連接筒的一側(cè)設(shè)有安裝臺，所述安裝臺上開有至少兩個安裝孔，以通過螺紋連接的方式將各安裝臺固定連接，從而將兩個連接筒固定連接成一個圓筒，各連接筒的另一側(cè)對稱設(shè)有兩個連接臺，各連接臺上均開有連接孔，用于和電極開閉機(jī)構(gòu)連接。

6、優(yōu)選的，各環(huán)形保護(hù)墊均采用具有耐高溫性及隔熱性的材料制成。

7、優(yōu)選的，各環(huán)形保護(hù)墊采用陶瓷制成。

8、第二方面，本發(fā)明提供了一種高溫爐，包括至少兩個如第一方面所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極、電極開閉機(jī)構(gòu)及高溫爐本體，電極開閉機(jī)構(gòu)安裝在所述高溫爐本體內(nèi)，以調(diào)整各具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極間的距離，各具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極安裝在所述電極開閉機(jī)構(gòu)上，用于發(fā)生電弧，以產(chǎn)生高溫。

9、上述具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極中設(shè)有電極組件、絕緣組件、連接組件及保護(hù)組件，絕緣組件包括絕緣膠木套，絕緣膠木套安裝在電極組件上，連接組件安裝在絕緣膠木套的外側(cè)，并且未與電極組件接觸，用于和電極開閉機(jī)構(gòu)連接，保護(hù)組件包括兩個結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形保護(hù)墊，各環(huán)形保護(hù)墊均套裝在電極組件上，兩個環(huán)形保護(hù)墊分別設(shè)置在絕緣膠木套的頂端與底端，并且分別緊貼絕緣膠木套的頂端及底端；如此，通過連接組件保護(hù)絕緣膠木套的側(cè)面，并通過兩個環(huán)形保護(hù)墊保護(hù)絕緣膠木套的頂面與底面，使得膠木套與高溫爐內(nèi)的高溫環(huán)境分離，以防止絕緣膠木套由于高溫發(fā)生氧化或燃燒，從而保證石英坩堝的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，其特征在于，包括電極組件、絕緣組件、連接組件及保護(hù)組件，所述絕緣組件包括絕緣膠木套，所述絕緣膠木套安裝在所述電極組件上，所述連接組件安裝在絕緣膠木套的外側(cè)，并且未與電極組件接觸，用于和電極開閉機(jī)構(gòu)連接，所述保護(hù)組件包括兩個結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形保護(hù)墊，各環(huán)形保護(hù)墊均套裝在電極組件上，兩個環(huán)形保護(hù)墊分別設(shè)置在絕緣膠木套的頂端與底端，并且分別緊貼絕緣膠木套的頂端及底端。

2.如權(quán)利要求1所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，其特征在于，所述電極組件包括紫銅接電板、水冷紫銅電極、石墨接頭及石墨電極，所述水冷紫銅電極的頂端與所述紫銅接電板連接，底端通過石墨接頭與所述石墨電極連接，以給石墨電極供電。

3.如權(quán)利要求2所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，其特征在于，所述水冷紫銅電極內(nèi)設(shè)有水冷管，水冷管的進(jìn)水口及出水口均設(shè)在水冷紫銅電極的頂端，以通過在水冷紫銅電極內(nèi)循環(huán)冷卻水的方式降低水冷紫銅電極的溫度。

4.如權(quán)利要求1所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，其特征在于，所述連接組件包括兩個結(jié)構(gòu)相同的連接筒，各連接筒的形狀均為半圓筒狀，各連接筒的內(nèi)側(cè)與絕緣膠木套及各環(huán)形保護(hù)墊的外側(cè)緊密連接，以將環(huán)形保護(hù)墊固定到水冷紫銅電極的外側(cè)；各連接筒的一側(cè)設(shè)有安裝臺，所述安裝臺上開有至少兩個安裝孔，以通過螺紋連接的方式將各安裝臺固定連接，從而將兩個連接筒固定連接成一個圓筒，各連接筒的另一側(cè)對稱設(shè)有兩個連接臺，各連接臺上均開有連接孔，用于和電極開閉機(jī)構(gòu)連接。

5.如權(quán)利要求1所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，其特征在于，各環(huán)形保護(hù)墊均采用具有耐高溫性及隔熱性的材料制成。

6.如權(quán)利要求1所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極，其特征在于，各環(huán)形保護(hù)墊采用陶瓷制成。

7.一種高溫爐，其特征在于，包括至少兩個如權(quán)利要求1至6任一所述的具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極、電極開閉機(jī)構(gòu)及高溫爐本體，電極開閉機(jī)構(gòu)安裝在所述高溫爐本體內(nèi)，以調(diào)整各具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極間的距離，各具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極安裝在所述電極開閉機(jī)構(gòu)上，用于發(fā)生電弧，以產(chǎn)生高溫。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及石英坩堝生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極及高溫爐，該具備防止膠木套氧化功能的絕緣電極中設(shè)有電極組件、絕緣組件、連接組件及保護(hù)組件，絕緣組件包括絕緣膠木套，絕緣膠木套安裝在電極組件上，連接組件安裝在絕緣膠木套的外側(cè)，并且未與電極組件接觸，保護(hù)組件包括兩個結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形保護(hù)墊，各環(huán)形保護(hù)墊均套裝在電極組件上，兩個環(huán)形保護(hù)墊分別設(shè)置在絕緣膠木套的頂端與底端，并且分別緊貼絕緣膠木套的頂端及底端；如此，通過連接組件保護(hù)絕緣膠木套的側(cè)面，并通過兩個環(huán)形保護(hù)墊保護(hù)絕緣膠木套的頂面與底面，使得膠木套與高溫爐內(nèi)的高溫環(huán)境分離，以防止絕緣膠木套由于高溫發(fā)生氧化或燃燒。

技術(shù)研發(fā)人員：雍江龍,陳榮貴,郭寶東,候樹雄,滿文亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧夏盾源聚芯半導(dǎo)體科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9