碳化硅負壓冶煉爐及其爐氣回收方法技術

一種碳化硅負壓冶煉爐，包括爐身、爐頭及負壓產生裝置。爐身包括側墻。側墻包括槽鋼框架、鑲嵌在槽鋼框架內的透氣墻、與槽鋼框架一側面相焊接的金屬密封罩，金屬密封罩與透氣墻之間具有間隙，如此形成爐氣交換室。金屬密封罩上開設有通孔。負壓產生裝置用于自動將該碳化硅負壓冶煉爐產生的爐氣排出。負壓產生裝置包括爐氣引導管、第一風機、第二風機、爐氣匯集管及爐氣回收室。爐氣引導管一端與金屬密封罩的通孔連接，另一端設置第一風機且與爐氣匯集管連通。爐氣匯集管還與爐氣回收室連接，第二風機設置在爐氣匯集管內，且靠近爐氣回收室。本發明專利技術還提供了一種碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及碳化硅冶煉
，特別涉及一種。
技術介紹
現有的碳化硅冶煉爐多數采用艾奇遜爐，在二氧化硅還原的電解過程中，根據還 原劑數量以及一定的溫度條件，可獲得碳化硅產品。然而，由于碳化硅的還原反應是一個增壓反應，亦即，碳化硅冶煉爐爐內產生大量 爐氣，在爐氣不能及時排除時，碳化硅冶煉爐爐內壓力增大，進而引起噴爐現象。如此，不利 于碳化硅晶體的形成和生長，從而影響碳化硅的品質。另外，隨著碳化硅冶煉爐爐內壓力的 增大，碳和二氧化硅的正向反應速度受到影響，需要花費較長的冶煉時間來促使碳和二氧 化硅反應，如此增加了碳化硅冶煉爐的單產耗能。
技術實現思路
有鑒于此，有必要提供一種降低單產能耗、提高碳化硅品質的碳化硅負壓冶煉爐。還有必要提供一種碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法。一種碳化硅負壓冶煉爐，包括爐身、爐頭及負壓產生裝置。爐身包括側墻、爐芯，爐 墻與爐頭圍成的區域用于收容爐芯及原料。其中，側墻包括槽鋼框架、鑲嵌在槽鋼框架內的 透氣墻、與槽鋼框架一側面相焊接的金屬密封罩，金屬密封罩與透氣墻之間具有間隙，如此 形成爐氣交換室。金屬密封罩上開設有通孔。負壓產生裝置用于自動將該碳化硅負壓冶煉 爐產生的爐氣排出，以使碳化硅負壓冶煉爐內的壓強減小。負壓產生裝置包括爐氣引導管、 第一風機、第二風機、爐氣匯集管及爐氣回收室。爐氣引導管一端與金屬密封罩的通孔連 接，另一端設置第一風機且與爐氣匯集管連通。爐氣匯集管還與爐氣回收室連接，第二風機 設置在爐氣匯集管內，且靠近爐氣回收室。—種碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法，該碳化硅負壓冶煉爐包括爐身、爐頭及 負壓產生裝置，負壓產生裝置包括爐氣引導管、第一風機、第二風機、爐氣匯集管及爐氣回 收室，該方法包括以下步驟在爐身的槽鋼框架內鑲嵌透氣墻；在槽鋼框架一側面焊接金屬密封罩，如此使金屬密封罩與透氣墻之間形成爐氣交 換室；在金屬密封罩上開設通孔；將爐氣引導管一端與金屬密封罩的通孔連接，利用設置在爐氣引導管內的第一風 機將爐氣主動送入爐氣匯集管，以及利用設置在爐氣匯集管內的第二風機將爐氣回收到爐 氣回收室。利用上述碳化硅負壓冶煉爐及碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法，在側墻中的槽 鋼框架上鑲嵌透氣墻及在槽鋼框架一側面焊接金屬密封罩，如此使金屬密封罩與透氣墻之間形成爐氣交換室，負壓產生裝置利用風機自動的將爐氣交換室中的由碳化硅負壓冶煉爐 產生的爐氣順利排出，以減小碳化硅負壓冶煉爐內的壓強，如此可以防止噴爐現象發生，且 有利于碳化硅晶體的形成和生長，進而提高了碳化硅的品質。另外，碳化硅冶煉爐爐內爐氣 的排出及碳化硅冶煉爐爐內壓強的減小，可以促使碳和二氧化硅的正向反應速度加快，從 而降低了碳化硅冶煉爐的單產耗能。附圖說明圖1是一較佳實施方式的碳化硅負壓冶煉爐的平面示意圖。圖2是圖1中碳化硅負壓冶煉爐的單個側墻的結構示意圖。圖3是圖1中碳化硅負壓冶煉爐的單個側墻另一角度的結構示意圖。圖4是圖1中碳化硅負壓冶煉爐的單個側墻的剖面結構示意圖。圖5是另一較佳實施方式的碳化硅負壓冶煉爐的平面示意圖。圖6是圖5中碳化硅負壓冶煉爐的單個側墻的剖面結構示意圖。圖7是一較佳實施方式的碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法流程圖。圖8是另一較佳實施方式的碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法流程圖。圖中碳化硅負壓冶煉爐10、爐身20、側墻21、槽鋼框架211、透氣墻212、金屬密 封罩213、爐氣交換室214、三角形支架215、通孔216、爐芯22、爐頭30、負壓產生裝置40、爐 氣引導管41、第一風機42、第二風機43、爐氣匯集管44、爐氣回收室45、碳化硅負壓冶煉爐 11、側墻61、槽鋼框架611、透氣墻612、金屬密封罩613、爐氣交換室614、三角形支架615、 通孔616、負壓產生裝置70、爐氣引導管71、第一風機72、第二風機73、爐氣匯集管74、爐氣 回收室75、氣壓檢測器76、風機控制器77、爐頭80、第一固體石墨電極81、第二固體石墨電 極82、一較佳實施方式的碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法步驟S800 S803、另一較佳實 施方式的碳化硅負壓冶煉爐的爐氣回收方法步驟S900 S90具體實施例方式如圖1所示，碳化硅負壓冶煉爐10包括爐身20、爐頭30及負壓產生裝置40。爐身20包括側墻21、爐芯22。在本實施方式中，爐身20包括多個單個側墻21，該 多個側墻21相互拼接，并與爐頭30圍成一區域，該區域用于收容爐芯22及原料50。請同 時參看圖2至圖4，側墻21包括槽鋼框架211、鑲嵌在槽鋼框架211內的透氣墻212、與槽鋼 框架211 —側面相焊接的金屬密封罩213，金屬密封罩213與透氣墻212之間具有間隙，如 此形成爐氣交換室214。其中，透氣墻212由蜂窩式耐火磚堆砌而成，金屬密封罩213上開 設有通孔216。側墻21還包括焊接在槽鋼框架211上的三角形支架215，該三角形支架215 用于防止因側墻21與爐頭30所圍成區域內的原料50對側墻21的推擠，而造成側墻21側 倒。負壓產生裝置40用于自動將該碳化硅負壓冶煉爐10產生的爐氣排出，以使碳化 硅負壓冶煉爐10內的壓強減小。負壓產生裝置40包括爐氣引導管41、第一風機42、第二風 機43、爐氣匯集管44及爐氣回收室45。爐氣引導管41 一端與金屬密封罩213的通孔216 連接，另一端設置第一風機42且與爐氣匯集管44連通。爐氣匯集管44還與爐氣回收室45 連接，第二風機43設置在爐氣匯集管44內，且靠近爐氣回收室45。在本實施方式中，負壓產生裝置40中的爐氣引導管41、第一風機42數量與金屬密封罩213上的通孔216數量相 對應。在利用碳化硅負壓冶煉爐10冶煉碳化硅時，碳化硅負壓冶煉爐10內產生的爐氣 從透氣墻進入爐氣交換室214，負壓產生裝置40利用第一風機42、第二風機43自動的將爐 氣交換室214的爐氣順利排出，并將排出的爐氣引入爐氣回收室45進行回收。這樣，減小 了爐內的壓強，可以防止噴爐現象發生且有利于碳化硅晶體的形成和生長，進而提高了碳 化硅的品質。另外，爐內爐氣的排出及爐內壓強的減小，可以促使碳和二氧化硅的正向反應 速度加快，從而降低了碳化硅冶煉爐的單產耗能。如圖5所示的另一較佳實施方式的碳化硅負壓冶煉爐11的平面示意圖。碳化硅 負壓冶煉爐11采用單爐頭、雙爐芯串聯設計，亦即，在一個爐頭80上設置用于與供電裝置 的正、負極連接的第一固體石墨電極81、第二固體石墨電極82，在爐身內設置第一爐芯62、 第二爐芯63，第一爐芯62與第二爐芯63串聯后對應的與第一固體石墨電極81、第二固體 石墨電極82電性連接，如此使第一爐芯62、第二爐芯63發熱對原料50進行冶煉以生成碳 化硅。碳化硅負壓冶煉爐11中的側墻61、負壓產生裝置70的組成部件與碳化硅負壓冶煉 爐10中的側墻21、負壓產生裝置40的組成部件相同，亦即，碳化硅負壓冶煉爐11的側墻 61包括槽鋼框架611、透氣墻612、金屬密封罩613、爐氣交換室614、三角形支架615、通孔 616，負壓產生裝置70包括爐氣引導管71、第一風機72、第二風機73、爐氣匯集管74及爐氣 回收室75。更進一步的，負壓產生裝置70還包括氣壓檢測器76及風機控制器77。請同時參 看圖6，氣壓檢測器76對應本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳化硅負壓冶煉爐，包括爐身、爐頭；爐身包括側墻、爐芯，爐墻與爐頭圍成的區域用于收容爐芯及原料；其特征在于：該側墻包括槽鋼框架、鑲嵌在槽鋼框架內的透氣墻、與槽鋼框架一側面相焊接的金屬密封罩，金屬密封罩與透氣墻之間具有間隙，如此形成爐氣交換室，金屬密封罩上開設有通孔；該碳化硅負壓冶煉爐還包括負壓產生裝置，該負壓產生裝置用于自動將該碳化硅負壓冶煉爐產生的爐氣排出，以使碳化硅負壓冶煉爐內的壓強減小；該負壓產生裝置包括爐氣引導管、第一風機、第二風機、爐氣匯集管及爐氣回收室，爐氣引導管一端與金屬密封罩的通孔連接，另一端設置第一風機且與爐氣匯集管連通，爐氣匯集管還與爐氣回收室連接，第二風機設置在爐氣匯集管內，且靠近爐氣回收室。

【技術特征摘要】
一種碳化硅負壓冶煉爐，包括爐身、爐頭；爐身包括側墻、爐芯，爐墻與爐頭圍成的區域用于收容爐芯及原料；其特征在于該側墻包括槽鋼框架、鑲嵌在槽鋼框架內的透氣墻、與槽鋼框架一側面相焊接的金屬密封罩，金屬密封罩與透氣墻之間具有間隙，如此形成爐氣交換室，金屬密封罩上開設有通孔；該碳化硅負壓冶煉爐還包括負壓產生裝置，該負壓產生裝置用于自動將該碳化硅負壓冶煉爐產生的爐氣排出，以使碳化硅負壓冶煉爐內的壓強減小；該負壓產生裝置包括爐氣引導管、第一風機、第二風機、爐氣匯集管及爐氣回收室，爐氣引導管一端與金屬密封罩的通孔連接，另一端設置第一風機且與爐氣匯集管連通，爐氣匯集管還與爐氣回收室連接，第二風機設置在爐氣匯集管內，且靠近爐氣回收室。2.根據權利要求1所述的碳化硅負壓冶煉爐，其特征在于該側墻還包括焊接在槽鋼 框架上的三角形支架，該三角形支架用于防止因側墻與爐頭所圍成區域內的原料對側墻的 推擠，而造成側墻側倒。3.根據權利要求1所述的碳化硅負壓冶煉爐，其特征在于該負壓產生裝置還包括氣 壓檢測器、風機控制器；氣壓檢測器對應的設置在側墻中的爐氣交換室內且與風機控制器 電性連接，氣壓檢測器用于檢測爐氣交換室內的氣壓，并產生對應的氣壓值，及將產生的氣 壓值傳送給風機控制器；風機控制器還與第一風機電性連接，風機控制器用于將接收的氣 壓值與預設的氣壓值比較，并根據比較結果調整第一風機的轉速。4.根據權利要求1所述的碳化硅負壓冶煉爐，其特征在于該碳化硅負壓冶煉爐包括 一個爐頭，該爐頭...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張海波，強樹洪，
申請(專利權)人：平羅縣濱河碳化硅制品有限公司，
類型：發明
國別省市：64[中國|寧夏]