專利名稱：石墨坩堝模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于坩堝模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)石英坩堝的石墨坩堝模具。
技術(shù)背景石英坩堝熔制機(jī)是生產(chǎn)石英坩堝的主要設(shè)備，坩堝模具又是石英坩堝熔 制機(jī)的重要組成部分?，F(xiàn)有技術(shù)中的堝體結(jié)構(gòu)使石英坩堝產(chǎn)品不易脫模，而 且堝體的加熱、轉(zhuǎn)動(dòng)、保溫等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、產(chǎn)品易脫模、方便實(shí) 用的石墨坩堝模具。本發(fā)明包括保溫蓋、保溫罩、爐底托盤、導(dǎo)流筒、三瓣石墨鍋、鍋托、 托桿、桿護(hù)套、加熱筒、石墨螺栓、石墨電極和石墨電極護(hù)套；保溫蓋設(shè)置 在石墨坩堝模具的頂部，所述保溫蓋的中心設(shè)置一開口；保溫蓋的下側(cè)連接 保溫罩，保溫罩的下側(cè)連接爐底托盤，爐底托盤由側(cè)壁和盤底組成，盤底上 設(shè)置三個(gè)開口，其中一個(gè)開口布置在盤底的中心，另外兩個(gè)開口分別處于上 述布置在盤底中心的開口的兩側(cè)；導(dǎo)流筒布置在保溫蓋上設(shè)置的開口中與保 溫蓋相連；導(dǎo)流筒的下側(cè)布置三瓣石墨鍋，且導(dǎo)流筒的下部處于三瓣石墨鍋 中；三瓣石墨鍋的下側(cè)連接鍋托，鍋托的下側(cè)則連接托桿；所述托桿包括桿 和托盤，托盤連接在桿的上端，托桿通過托盤與鍋托相連，桿外套桿護(hù)套， 桿護(hù)套與爐底托盤的盤底相連，并且布置在處于爐底托盤盤底中心位置的開 口內(nèi)；三瓣石墨鍋和保溫罩之間布置加熱筒，加熱筒的底部設(shè)置筒底，在筒 底上設(shè)置一開口和兩個(gè)螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔分別布置在開口的兩側(cè)；加熱筒 的下側(cè)布置兩個(gè)石墨電極，每個(gè)石墨電極的筒腔內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋；上述每個(gè)石墨螺栓孔內(nèi)布置一石墨螺栓，石墨螺栓穿過螺栓孔與石墨電極通過螺紋 連接；兩個(gè)石墨電極分別布置在爐底托盤盤底中心開口兩側(cè)的兩個(gè)開口中， 每個(gè)石墨電極外套有石墨電極護(hù)套，石墨電極護(hù)套與爐底托盤的盤底相連。加熱筒、石墨螺栓和石墨電極組成石墨坩堝模具的加熱系統(tǒng)，保溫蓋和 保溫罩則組成石墨坩堝模具的保溫系統(tǒng)。生產(chǎn)石英坩堝時(shí)，原料通過導(dǎo)流筒 進(jìn)入三瓣石墨鍋，在兩個(gè)石墨電極上通電后加熱筒發(fā)熱，此時(shí)托桿在外部動(dòng) 力設(shè)備的帶動(dòng)下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過鍋托帶動(dòng)三瓣石墨鍋轉(zhuǎn)動(dòng)。脫模時(shí)，三瓣 石墨鍋會(huì)自動(dòng)裂開，方便石英坩堝產(chǎn)品脫模。桿護(hù)套和石墨電極護(hù)套可保護(hù) 托桿和石墨電極。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、方便實(shí)用。為了方便保溫蓋與保溫罩的連接，可將保溫蓋設(shè)計(jì)成圓形，在保溫蓋的 下表面設(shè)置一周下內(nèi)臺(tái)階；保溫罩的上端面與保溫蓋的下內(nèi)臺(tái)階相互配合。為了既滿足保溫罩的制作長度，又防止保溫罩制作過程斷裂，可將保溫罩設(shè)計(jì)成由上保溫罩和下保溫罩組成的結(jié)構(gòu)；同時(shí)，為了便于上保溫罩和下 保溫罩的連接，所述上保溫罩和下保溫罩都設(shè)計(jì)成圓筒狀，上保溫罩的下端 面上設(shè)置一外臺(tái)階，下保溫罩的上端面與上保溫罩的外臺(tái)階相互配合。為了便于保溫罩與爐底托盤的連接，可將爐底托盤設(shè)計(jì)成圓筒狀，爐底 托盤的側(cè)壁上端面設(shè)置一內(nèi)臺(tái)階，保溫罩的下端面與該內(nèi)臺(tái)階相互配合。為了便于導(dǎo)流筒與保溫蓋的連接，可將設(shè)置在保溫蓋上的開口設(shè)計(jì)成圓 形開口，在保溫蓋的上表面沿著圓形開口的邊緣設(shè)置一上內(nèi)臺(tái)階；導(dǎo)流筒呈 圓筒狀且為上寬下窄的形狀，導(dǎo)流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成一外 臺(tái)階，該外臺(tái)階與保溫蓋上設(shè)置的上內(nèi)臺(tái)階相互配合。為了既滿足導(dǎo)流筒的制作長度，又防止導(dǎo)流筒制作過程斷裂，可將導(dǎo)流 筒設(shè)計(jì)成由上導(dǎo)流筒和下導(dǎo)流筒組成的結(jié)構(gòu)；同時(shí)，為了便于上導(dǎo)流筒和下 導(dǎo)流筒之間的連接，可將上導(dǎo)流筒和下導(dǎo)流筒都設(shè)計(jì)成圓筒狀且為上寬下窄 的形狀，上導(dǎo)流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成與保溫蓋上設(shè)置的上內(nèi) 臺(tái)階相互配合的外臺(tái)階；上導(dǎo)流筒的下端面沿水平方向向內(nèi)延伸形成一內(nèi)臺(tái) 階，上導(dǎo)流筒內(nèi)連接下導(dǎo)流筒，下導(dǎo)流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成一外臺(tái)階，該外臺(tái)階與上導(dǎo)流筒的內(nèi)臺(tái)階相互配合。為了便于三瓣石墨鍋與鍋托的連接，可在三瓣石墨鍋底部的外表面上設(shè) 置一環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽以三瓣石墨鍋鍋底的中心為圓心；鍋托為圓形， 在鍋托的上表面沿其一周的邊緣設(shè)置凸緣，所述凸緣配合布置在三瓣石墨鍋 底部的環(huán)形凹槽內(nèi)。為了方便鍋托與托桿之間的連接，可在鍋托下表面的中心位置設(shè)置一圓形突出部分；托桿的托盤呈圓形，該圓形托盤的外邊緣向上延伸形成一周凸緣，設(shè)置在鍋托下表面上的圓形突出部分與圓形托盤相互配合。為了方便桿護(hù)套與爐底托盤之間的連接，可將所述桿護(hù)套設(shè)計(jì)成圓筒狀， 桿護(hù)套的外表面設(shè)置一周環(huán)繞桿護(hù)套的凸臺(tái)，桿護(hù)套通過凸臺(tái)支撐在爐底托盤的盤底上。為了方便石墨電極護(hù)套與石墨電極之間的連接，可將布置在爐底托盤盤 底中心開口兩側(cè)的兩個(gè)開口設(shè)計(jì)成圓形開口，沿上述兩個(gè)圓形開口的上邊緣分別設(shè)置內(nèi)臺(tái)階；兩個(gè)石墨電極護(hù)套都呈圓筒狀， 一個(gè)石墨電極護(hù)套的下端 面與上述一圓形開口的內(nèi)臺(tái)階相互配合，另一個(gè)石墨電極護(hù)套的下端面與所 述另 一圓形開口的內(nèi)臺(tái)階相互配合。


圖1是石墨坩堝模具的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是石墨坩堝模具中保溫蓋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是石墨坩堝模具中上保溫罩的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是石墨坩堝模具中爐底托盤的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是石墨坩堝模具中上導(dǎo)流筒的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是石墨坩堝模具中下導(dǎo)流筒的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是石墨坩堝模具中三瓣石墨鍋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8是石墨坩堝模具中鍋托的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是石墨坩堝模具中托桿的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖IO是石墨坩堝模具中加熱筒的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，石墨坩堝模具的頂部設(shè)置保溫蓋1。所述保溫蓋1 呈圓形，且在其中心設(shè)置一圓形開口 1-1。在保溫蓋1的上表面沿著圓形開 口 1-1的邊緣設(shè)置一上內(nèi)臺(tái)階1-2;在保溫蓋1的下表面上設(shè)置一下內(nèi)臺(tái)階1-3。如圖1和圖3所示，保溫蓋1的下側(cè)連接一上保溫罩2，上保溫罩2呈 圓筒狀，且上保溫罩2的上端面與保溫蓋1的下內(nèi)臺(tái)階1-3相互配合。上保 溫罩2的下端面上設(shè)置一外臺(tái)階2-1。圖1中，上保溫罩2的下側(cè)連接一下保溫罩3，下保溫罩3呈圓筒狀， 所述下保溫罩3的上端面與上保溫罩2的外臺(tái)階2-1相互配合。如圖1和圖4所示，下保溫罩3的下側(cè)連接一爐底托盤4，爐底托盤4 呈圓筒狀，爐底托盤4由側(cè)壁4-1和盤底4-2組成，側(cè)壁4-1的上端面設(shè)置一 內(nèi)臺(tái)階4-3，下保溫罩3的下端面與該內(nèi)臺(tái)階4-3相互配合；在盤底4-2上設(shè) 置三個(gè)圓心在同一直線的圓形開口，其中一個(gè)圓形開口 4-4布置在盤底4-2 的中心位置，另一個(gè)圓形開口 4-5布置在圓形開口 4-4的左側(cè)，第三個(gè)圓形 開口 4-6布置在圓形開口 4-4的右側(cè)，而且圓形開口 4-5和圓形開口 4-6關(guān)于 圓形開口 4-4相互對稱。圓形開口 4-5和圓形開口 4-6的上邊緣分別設(shè)置內(nèi)臺(tái) 階4畫7和內(nèi)臺(tái)階4-8。如圖1和圖5所示，在保溫蓋1上設(shè)置的圓形開口 1-1中布置一上導(dǎo)流 筒5。所述上導(dǎo)流筒5呈圓筒狀且其為上寬下窄的結(jié)構(gòu)，并且上導(dǎo)流筒5的 上端面沿水平方向向外延伸形成一外臺(tái)階5-l，該外臺(tái)階5-l與保溫蓋1上設(shè) 置的上內(nèi)臺(tái)階1-2相互配合；上導(dǎo)流筒5的下端面沿水平方向向內(nèi)延伸形成 一內(nèi)臺(tái)階5-2。如圖1和圖6所示，在上導(dǎo)流筒5內(nèi)連接一下導(dǎo)流筒6。下導(dǎo)流筒6也 是呈圓筒狀的上寬下窄結(jié)構(gòu)，而且下導(dǎo)流筒6的上端面沿水平方向向外延伸 形成一外臺(tái)階6-1，該外臺(tái)階6-1與上導(dǎo)流筒5的內(nèi)臺(tái)階5-2相互配合。如圖1和圖7所示，下導(dǎo)流筒6的下側(cè)布置有三瓣石墨鍋7，且下導(dǎo)流 筒6的下部處于三瓣石墨鍋7中。三瓣石墨鍋7整體呈圓筒狀且其是由沿豎向平分而成的三個(gè)大小相同的部分組合而成，圖7只顯示了其中的兩部分。三瓣石墨鍋7的底部外表面設(shè)置一環(huán)形凹槽7-1，該環(huán)形凹槽7-1以三瓣石墨 鍋7鍋底的中心為圓心。如圖1和圖8所示，三瓣石墨鍋7的下側(cè)連接鍋托8。鍋托8為圓形， 在鍋托8的上表面沿其一周的邊緣設(shè)置凸緣8-1，所述凸緣8-1配合布置在三 瓣石墨鍋7底部的環(huán)形凹槽7-l內(nèi)。而且，在鍋托8下表面的中心位置設(shè)置 一圓形突出部分8-2。如圖1和圖9所示，鍋托8的下側(cè)連接托桿9，托桿9包括桿9-1和圓 形托盤9-2，圓形托盤9-2連接在桿9-1的上端，所述圓形托盤9-2的外邊緣 向上延伸形成一周凸緣9-3。設(shè)置在鍋托8下表面上的圓形突出部分8-2與圓 形托盤9-2相互配合。桿9-1外套有桿護(hù)套10，所述桿護(hù)套10整體呈圓筒狀 且在桿護(hù)套10的外表面設(shè)置一周環(huán)繞桿護(hù)套10的凸臺(tái)10-1。桿護(hù)套10布 置在爐底托盤4的圓形開口4-4內(nèi)，并且通過凸臺(tái)10-1支撐。如圖1和圖10所示，三瓣石墨鍋7和下保溫罩3之間布置加熱筒11， 加熱筒11的底部設(shè)置筒底11-1，在筒底11-1上設(shè)置一圓形開口 11-2和兩個(gè) 螺栓孔11-3與11-3'。圓形開口 11-2布置在筒底11-1的中心，螺栓孔11-3 和11-3'則對稱地布置在圓形開口 11-2的兩側(cè)。加熱筒11的下側(cè)布置石墨 龜極12和12'，上述石墨電極12和12'都呈圓筒狀且筒腔內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺 紋。石墨電極12的筒腔與螺栓孔ll-3相互對準(zhǔn)，另一石墨電極12'的筒腔 與另一螺栓孔11-3'相互對準(zhǔn)。石墨螺栓13穿過螺栓孔11-3與石墨電極12 通過螺紋連接；另一石墨螺栓13'穿過螺栓孔11-3'與石墨電極12'通過 螺紋連接。石墨電極12布置在爐底托盤4的圓形開口 4-5中，石墨電極12 外套有石墨電極護(hù)套14，所述石墨電極護(hù)套14呈圓筒狀且石墨電極護(hù)套14 的下端面與圓形開口 4-5的內(nèi)臺(tái)階4-7相互配合；另一石墨電極12'布置在 爐底托盤4的圓形開口4-6中，石墨電極12'外套有石墨電極護(hù)套14'，所 述石墨電極護(hù)套14'呈圓筒狀且石墨電極護(hù)套14'的下端面與圓形開口4-6 的內(nèi)臺(tái)階4-8相互配合。
權(quán)利要求
1、石墨坩堝模具，其特征在于包括保溫蓋、保溫罩、爐底托盤、導(dǎo)流筒、三瓣石墨鍋、鍋托、托桿、桿護(hù)套、加熱筒、石墨螺栓、石墨電極和石墨電極護(hù)套；保溫蓋設(shè)置在石墨坩堝模具的頂部，所述保溫蓋的中心設(shè)置一開口；保溫蓋的下側(cè)連接保溫罩，保溫罩的下側(cè)連接爐底托盤，爐底托盤由側(cè)壁和盤底組成，盤底上設(shè)置三個(gè)開口，其中一個(gè)開口布置在盤底的中心，另外兩個(gè)開口分別處于上述布置在盤底中心的開口的兩側(cè)；導(dǎo)流筒布置在保溫蓋上設(shè)置的開口中與保溫蓋相連；導(dǎo)流筒的下側(cè)布置三瓣石墨鍋，且導(dǎo)流筒的下部處于三瓣石墨鍋中；三瓣石墨鍋的下側(cè)連接鍋托，鍋托的下側(cè)則連接托桿；所述托桿包括桿和托盤，托盤連接在桿的上端，托桿通過托盤與鍋托相連，桿外套桿護(hù)套，桿護(hù)套與爐底托盤的盤底相連，并且布置在處于爐底托盤盤底中心位置的開口內(nèi)；三瓣石墨鍋和保溫罩之間布置加熱筒，加熱筒的底部設(shè)置筒底，在筒底上設(shè)置一開口和兩個(gè)螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔分別布置在開口的兩側(cè)；加熱筒的下側(cè)布置兩個(gè)石墨電極，每個(gè)石墨電極的筒腔內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋；上述每個(gè)石墨螺栓孔內(nèi)布置一石墨螺栓，石墨螺栓穿過螺栓孔與石墨電極通過螺紋連接；兩個(gè)石墨電極分別布置在爐底托盤盤底中心開口兩側(cè)的兩個(gè)開口中，每個(gè)石墨電極外套有石墨電極護(hù)套，石墨電極護(hù)套與爐底托盤的盤底相連。
2、 如權(quán)利要求l所述的石墨坩堝模具，其特征在于保溫蓋呈圓形，在 保溫蓋的下表面設(shè)置一周下內(nèi)臺(tái)階；保溫罩的上端面與保溫蓋的下內(nèi)臺(tái)階相 互配合。
3、 如權(quán)利要求2所述的石墨坩堝模具，其特征在于保溫罩由上保溫罩 和下保溫罩組成，所述上保溫罩和下保溫罩都呈圓筒狀，上保溫罩的下端面 上設(shè)置一外臺(tái)階，下保溫罩的上端面與上保溫罩的外臺(tái)階相互配合。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的石墨坩堝模具，其特征在于爐底托盤整體 呈圓筒狀，爐底托盤的側(cè)壁上端面設(shè)置一內(nèi)臺(tái)階，保溫罩的下端面與該內(nèi)臺(tái)階相互配合。
5、 如權(quán)利要求1所述的石墨坩堝模具，其特征在于設(shè)置在保溫蓋上的 開口為圓形開口，在保溫蓋的上表面沿著圓形開口的邊緣設(shè)置一上內(nèi)臺(tái)階； 導(dǎo)流筒呈圓筒狀且為上寬下窄的形狀，導(dǎo)流筒的上端面沿水平方向向外延伸 形成--外臺(tái)階，該外臺(tái)階與保溫蓋上設(shè)置的上內(nèi)臺(tái)階相互配合。
6、 如權(quán)利要求5所述的石墨坩堝模具，其特征在于導(dǎo)流筒由上導(dǎo)流筒 和下導(dǎo)流筒組成，上導(dǎo)流筒和下導(dǎo)流筒都呈圓筒狀且為上寬下窄的形狀，上 導(dǎo)流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成與保溫蓋上設(shè)置的上內(nèi)臺(tái)階相互配 合的外臺(tái)階；上導(dǎo)流筒的下端面沿水平方向向內(nèi)延伸形成一內(nèi)臺(tái)階，上導(dǎo)流 筒內(nèi)連接下導(dǎo)流筒，下導(dǎo)流筒的上端面沿水平方向向外延伸形成一外臺(tái)階， 該外臺(tái)階與上導(dǎo)流筒的內(nèi)臺(tái)階相互配合。
7、 如權(quán)利要求1所述的石墨坩堝模具，其特征在于三瓣石墨鍋底部的 外表面h設(shè)置一環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽以三瓣石墨鍋鍋底的中心為圓心；鍋 托為圓形，在鍋托的上表面沿其一周的邊緣設(shè)置凸緣，所述凸緣配合布置在 三瓣石墨鍋底部的環(huán)形凹槽內(nèi)。
8、 如權(quán)利要求1或7所述的石墨坩堝模具，其特征在于鍋托下表面的 中心位置設(shè)置一圓形突出部分；托桿的托盤呈圓形，該圓形托盤的外邊緣向 上延伸形成一周凸緣，設(shè)置在鍋托下表面上的圓形突出部分與圓形托盤相互 配合。
9、 如權(quán)利要求1所述的石墨坩堝模具，其特征在于所述桿護(hù)套整體呈 圓筒狀，桿護(hù)套的外表面設(shè)置一周環(huán)繞桿護(hù)套的凸臺(tái)，桿護(hù)套通過凸臺(tái)支撐 在爐底托盤的盤底上。
10、 如權(quán)利要求l所述的石墨坩堝模具，其特征在于布置在爐底托盤 盤底中心開口兩側(cè)的兩個(gè)開口是圓形開口 ，沿上述兩個(gè)圓形開口的上邊緣分 別設(shè)置內(nèi)臺(tái)階；兩個(gè)石墨電極護(hù)套都呈圓筒狀， 一個(gè)石墨電極護(hù)套的下端面 與上述一圓形開口的內(nèi)臺(tái)階相互配合，另一個(gè)石墨電極護(hù)套的下端面與所述 另一圓形開口的內(nèi)臺(tái)階相互配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了坩堝模具技術(shù)領(lǐng)域中的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、產(chǎn)品易脫模、方便實(shí)用的石墨坩堝模具。該石墨坩堝模具包括保溫蓋、保溫罩、爐底托盤、導(dǎo)流筒、三瓣石墨鍋、鍋托、托桿、桿護(hù)套、加熱筒、石墨螺栓、石墨電極和石墨電極護(hù)套。
文檔編號(hào)C03B5/00GK101333063SQ20071002390
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者倪寶達(dá) 申請人:倪寶達(dá)