[發明專利]一種用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置

在審

• 申請號: 201910550963.1
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110274473A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 王昌建;王晨曦;李滿厚
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F27B17/02
• 分類號: F27B17/02;F27D11/02;F27D21/02;F27D1/00;F27D25/00;F27D21/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟;奚華保

1.一種用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，包括硅鉬棒加熱爐膛系統和注水裝置系統，注水裝置系統放置于硅鉬棒加熱爐膛系統的正上方，其特征在于：

所述硅鉬棒加熱爐膛系統包括坩堝(5)，所述坩堝(5)設置在配有硅鉬棒加熱裝置(4)的爐膛(7)內部，所述爐膛(7)為氧化鋁纖維爐膛，所述爐膛(7)為封閉式，爐膛(7)頂部設置頂蓋(6)，所述頂蓋(6)為氧化鋁頂蓋；

所述頂蓋(6)包括頂蓋主體(24)，頂蓋主體(24)上設置注水孔；所述注水裝置系統通過注水孔為硅鉬棒加熱爐膛系統提供水滴；

所述坩堝(5)為可視化無頂石墨坩堝；

硅鉬棒加熱裝置(4)包括硅鉬棒(18)，硅鉬棒(18)豎直設置于爐膛(7)內部空間之中；硅鉬棒(18)通過導線經電流互感器與變壓溫控裝置(2)的輸出端相連；

還包括用于測量爐膛(7)內部溫度的熱電偶(3)，所述熱電偶(3)為B型剛玉熱電偶，熱電偶(3)測量部分通過在爐膛(7)頂部設置通孔深入爐膛內部，熱電偶(3)與變壓溫控裝置(2)相連。

2.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：

所述硅鉬棒(18)為N根，N為大于1的自然數，每一個硅鉬棒(18)豎直固定在塞磚(20)里，硅鉬棒(18)的發熱端朝下置于爐膛(7)內部空間之中，硅鉬棒(18)的冷端朝上處于爐膛(7)外部，并用陶瓷夾具(21)固定在爐膛(7)頂部表面以承擔硅鉬棒(18)的重量，陶瓷夾具(21)夾在硅鉬棒(18)噴鋁端以下，硅鉬棒(18)冷端的噴鋁端與鋁箔編織帶(19)連接，即硅鉬棒(18)通過鋁制編織帶(19)作為導線兩兩相串聯，再與變壓溫控裝置(2)的輸出端相連。

3.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：

所述坩堝(5)包括石墨坩堝主體(22)和石英玻璃觀察窗(23)，所述石英玻璃觀察窗(23)為兩個，兩塊石英玻璃觀察窗(23)卡在石墨坩堝主體(22)的前后兩個溝槽中，石墨坩堝主體(22)與頂蓋(6)構成一個封閉空間以盛放熔融金屬液。

4.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：所述注水裝置(1)包括注水泵(13)、注射器(14)、注水導管(15)、出水針頭(16)和升降支架(17)；

注射器(14)放置在注水泵(13)的溝槽里，注射器(14)的出水口與注水導管(15)相連，注水導管(15)的另一端和出水針頭(16)相連，出水針頭(16)固定在升降支架(17)上部。

5.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：所述頂蓋主體(24)上還設置與注水孔適配的注水孔塞(25)。

6.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：

還包括保溫外殼(9)，所述爐膛(7)設置在保溫外殼(9)內，保溫外殼(9)的前后兩面開窗，和石英玻璃觀察窗的位置一致且面積相同，從而露出石英玻璃窗，方便觀察記錄。

7.根據權利要求6所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：還包括保溫棉(8)，保溫棉(8)設置在爐膛(7)和保溫外殼(9)之間，保溫棉(8)包裹住整個爐膛(7)。

8.根據權利要求6所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：還包括鐵皮外殼(10)，所述保溫外殼(9)設置在鐵皮外殼(10)里。

9.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：還包括石墨鏟(11)，所述石墨鏟(11)用于刮去熔融金屬表面的石墨，石墨鏟(11)包括一根底端帶有螺紋的石墨棒和一塊石墨片，石墨片的中心有帶螺紋的孔，從而和石墨棒通過螺紋連接。

10.根據權利要求1所述的用于熔融金屬與水作用研究的可視化硅鉬棒爐膛裝置，其特征在于：還包括高精度電阻測溫桿(12)，所述高精度電阻測溫桿(12)用來直接測量熔融金屬的溫度。