[實用新型]一種用于單晶爐的柔性水冷金屬電極

無效

• 申請號: 200620167587.6
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN200985368Y
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 屠海令;張峰燚;馮德伸;蘇小平;楊海
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院;北京國晶輝紅外光學科技有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;H05B3/03
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡福恒

技術領域

本實用新型涉及單晶爐技術領域，是一種用于單晶爐的柔性水冷金屬電極。

背景技術

目前，在單晶爐中，石墨加熱器位置需要精確固定，以保持合理的熱場。加熱器位置主要由電極位置確定。一般地，單晶爐加熱器的電極為銅或不銹鋼制造，一般為柱狀結構形式，和石墨電極、加熱器連接，柱狀銅/不銹鋼電極內有循環水道，通過水冷帶走柱狀電極因大電流產生的熱量和由高溫加熱器傳導過來的熱量，確保和柱狀銅/不銹鋼電極相關的密封件的可靠性和柱狀電極在爐內高溫區不發生變化。電極安裝后，其位置不可調整，無論銅/不銹鋼電極、石墨電極、加熱器任何一個加工或裝配出現偏差，會造成各部件連接困難，可靠性差，因此要求銅/不銹鋼電極、石墨電極、加熱器的加工精度和裝配精度很高，才能保證比較可靠的連接。即便如此，由于各材料的熱膨脹系數不同，隨著加熱器溫度的變化，連接可靠程度也會受到影響，一般要靠添加墊片等物體以加強連接可靠性。還有由于時效變形等因素，加熱器位置會產生變化，在需要精細調整加熱器位置的時候，柱狀電極調整加熱器位置比較困難。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于單晶爐的柔性水冷金屬電極，它可以在一定范圍內調整位置，從而降低了對電極加工和裝配的精度要求，并有利于比較精細的調整加熱器的位置。

為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案：

一種用于單晶爐的柔性水冷金屬電極，其特征在于：它包括有水冷銅管電極、不銹鋼電極夾頭、銅密封套，所述的水冷銅管電極的下部與不銹鋼電極夾頭進行焊接，并形成水冷循環，所述的水冷銅管電極的上部穿過銅密封套，并與銅密封套進行密封焊接。

所述的水冷銅管電極是一根完整的水冷銅管，該水冷銅管穿過所述的不銹鋼電極夾頭后，再穿回不銹鋼電極夾頭形成水冷循環。

所述的銅密封套的上半部套接有銅接線箍，該銅接線箍呈開口狀，在銅接線箍的開口處彎折伸出兩個夾板，在該夾板上穿有將銅接線箍與銅密封套緊密連接的緊固螺栓。

在所述的夾板上連接有接線柱。

由于水冷銅管具有塑性變形能力，可以在外力作用下產生適當的形變，從而可以比較方便地在一定范圍內移動不銹鋼電極夾頭的位置，從而改變不銹鋼電極和石墨電極與加熱器的連接點的位置。有利于消除加工、裝配和時效變形等因素造成的誤差，有利于精確的固定加熱器，從而獲得良好熱場。

水冷銅管還具有良好的彈性，有利于消除由于熱膨脹系數不同帶來的裝配間隙，保證不銹鋼/銅電極、石墨電極和加熱器之間的可靠接觸。

由于從結構上大大減少了裝配間隙和誤差，從而降低了加工和裝配精度要求。降低了加工和裝配的難度，降低了制造成本，方便了用戶精確控制加熱器的安裝。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖

圖2是本實用新型的使用狀態結構示意圖

具體實施方式

參見圖1所示：一種用于單晶爐的柔性水冷金屬電極，它包括有水冷銅管電極3、不銹鋼電極夾頭4、銅密封套2，所述的水冷銅管電極3是一根完整的水冷銅管，使用一根完整的水冷銅管穿過不銹鋼電極夾頭4，利用合金焊料將不銹鋼電極夾頭4和水冷銅管進行良好焊接，以保證電流和熱量的順利傳遞。然后水冷銅管穿過銅密封套2并進行良好焊接；所述的銅密封套2的上半部套接有銅接線箍1，該銅接線箍呈開口狀，在銅接線箍的開口處彎折伸出兩個夾板5，在該夾板5上穿有將銅接線箍1與銅密封套2緊密連接的緊固螺栓7。在所述的夾板5上連接有接線柱6。安裝使用時，在接線柱6上連接導線，在水冷銅管上端接冷卻水管，內部通冷卻水，形成冷卻水的循環。

參見圖2所示：本實用新型的使用狀態是，在單晶爐上蓋8的兩個安裝孔13內分別安裝本柔性水冷金屬電極，銅密封套2設置在安裝孔13內，在銅密封套2的外徑處裝有聚四氟絕緣密封圈9，該聚四氟絕緣密封圈用于與不銹鋼單晶爐上蓋8之間的絕緣，還用于確保單晶爐能夠保持良好的真空或正壓狀態；在不銹鋼電極夾頭4上用緊固螺栓12連接石墨電極10，該石墨電極10的下端連接圓環形石墨加熱器11，在單晶爐壁上的銅密封套2上套接有銅接線箍1，用緊固螺栓7上連接接線柱6，用于連接導線。

本柔性水冷金屬電極通過用一根完整的水冷銅管穿過電極夾頭，形成水冷回路，既可以導電，又可以水冷，重要的是利用水冷銅管的良好的彈性和塑性變形能力，可以在外力作用下，非常方便地在一定范圍內改變石墨電極和加熱器的位置，便于比較精確的固定加熱器，從而獲得良好熱場。