一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于碳化硅合成爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅是一種具有高硬度、高耐磨性、高耐火度的優(yōu)良材料，被應(yīng)用作為耐磨材料和其他工業(yè)材料。直到目前為止人類未曾發(fā)現(xiàn)適合開采的碳化硅礦源，人類開始工業(yè)化生產(chǎn)碳化硅已經(jīng)有一百多年的歷史，是由美國人艾奇遜發(fā)明的，雖然目前合成碳化硅的方法比較多，但是由于成本、原料等諸多因素，工業(yè)上依舊沿用艾奇遜爐進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，雖然在生產(chǎn)工藝上有了較大改善，產(chǎn)量和質(zhì)量有明顯提高，但是依然沒有完全克服噴爐和有害氣體等事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐。該合成爐通過設(shè)置隔斷墻，將碳化硅合成爐分隔成若干個獨(dú)立的單熱源爐，在單熱源爐上方設(shè)置有用于密封單熱源爐頂部的密封頂蓋，能夠有效阻止反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體從單熱源爐頂部溢出；通過在保溫外墻與帶孔隙保溫內(nèi)墻之間以及隔斷墻的兩個帶孔隙保溫墻之間均設(shè)置中空排氣層，并在爐底上方從下至上依次設(shè)置底部透氣層和保溫透氣層，能夠使反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體通過帶孔隙保溫內(nèi)墻和帶孔隙保溫墻擴(kuò)散至中空排氣層，并通過與中空排氣層相連的導(dǎo)管排入氣體收集器中，有效降低了合成爐爐底的壓力，從而降低噴爐事故的發(fā)生，減少一氧化碳?xì)怏w對人員的傷害。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，包括爐底，所述爐底上設(shè)置有環(huán)繞一周形成矩形圍擋的保溫外墻，所述爐底上方且位于保溫外墻內(nèi)側(cè)從下至上依次設(shè)置有底部透氣層和保溫透氣層，所述底部透氣層上且位于保溫透氣層的左右兩側(cè)均設(shè)置有帶孔隙保溫內(nèi)墻，所述帶孔隙保溫內(nèi)墻的兩端均與保溫外墻緊密接觸，所述保溫透氣層上設(shè)置有與帶孔隙保溫內(nèi)墻平行的η個隔斷墻，η個隔斷墻將合成爐分隔成η+1個獨(dú)立的單熱源爐，其中η為正整數(shù)，所述隔斷墻包括兩個平行設(shè)置的帶孔隙保溫墻，所述單熱源爐內(nèi)且位于保溫外墻的內(nèi)壁上和單熱源爐內(nèi)且位于帶孔隙保溫內(nèi)墻的內(nèi)壁上均設(shè)置有碳粉層，所述單熱源爐上方設(shè)置有用于密封單熱源爐頂部的密封頂蓋，左側(cè)帶孔隙保溫內(nèi)墻的外壁與保溫外墻左側(cè)內(nèi)壁之間、右側(cè)帶孔隙保溫內(nèi)墻的外壁與保溫外墻右側(cè)內(nèi)壁之間以及隔斷墻的兩個帶孔隙保溫墻之間均設(shè)置有中空排氣層，所述中空排氣層上方設(shè)置有與中空排氣層相連通的導(dǎo)氣管，所述單熱源爐上方設(shè)置有與導(dǎo)氣管相連通的氣體收集器，所述氣體收集器上設(shè)置有用于將收集的氣體排出的泄氣管。
[0005]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述泄氣管上安裝有閥門和壓力表。
[0006]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述帶孔隙保溫墻的兩端均與保溫外墻緊密接觸。
[0007]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，η+1個所述單熱源爐內(nèi)均設(shè)置有與隔斷墻平行的爐芯。
[0008]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述保溫外墻上且位于爐芯的兩端外均設(shè)置有用于給爐芯通電的電極。
[0009]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述底部透氣層為木肩透氣層。
[0010]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述保溫透氣層為透氣磚層，所述帶孔隙保溫內(nèi)墻和帶孔隙保溫墻均為透氣磚墻。
[0011]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述透氣磚層為剛玉尖晶石質(zhì)鋼包透氣磚層。
[0012]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述透氣磚墻為剛玉尖晶石質(zhì)鋼包透氣磚墻。
[0013]上述的一種熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，其特征在于，所述保溫外墻、帶孔隙保溫內(nèi)墻和帶孔隙保溫墻的頂部均平齊。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明通過設(shè)置隔斷墻，將碳化硅合成爐分隔成若干個獨(dú)立的單熱源爐，在單熱源爐上方設(shè)置有用于密封單熱源爐頂部的密封頂蓋，能夠有效阻止反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體從單熱源爐頂部溢出；通過在保溫外墻與帶孔隙保溫內(nèi)墻之間以及隔斷墻的兩個帶孔隙保溫墻之間均設(shè)置中空排氣層，并在爐底上方從下至上依次設(shè)置底部透氣層和保溫透氣層，能夠使反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體通過帶孔隙保溫內(nèi)墻和帶孔隙保溫墻擴(kuò)散至中空排氣層，并通過與中空排氣層相連的導(dǎo)管排入氣體收集器中，有效降低了合成爐爐底的壓力。
[0016]2、本發(fā)明在單熱源爐內(nèi)且位于保溫外墻的內(nèi)壁上和單熱源爐內(nèi)且位于帶孔隙保溫內(nèi)墻的內(nèi)壁上均設(shè)置碳粉層，在保溫的同時可以吸附溢出的硅蒸汽以及其他高溫氧化性氣體。
[0017]3、本發(fā)明的合成爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，不僅能夠有效降低爐內(nèi)壓力，并且能使熱量不易散失，從而在保溫的前提下，降低噴爐事故的發(fā)生，減少一氧化碳?xì)怏w對人員的傷害。
[0018]4、采用本發(fā)明的熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐的單位能耗比傳統(tǒng)單熱源爐的單位能耗降低1000kWh/t?1300kWh/t，比傳統(tǒng)多熱源爐的單位能耗降低500kWh/t?800kWh/t，生產(chǎn)時間減少了 3h?6h，生產(chǎn)效率明顯提高；并且在合成過程中能有效收集CO氣體，收集的一氧化碳?xì)怏w經(jīng)提純后可二次利用。
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明第一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0022]圖3為本發(fā)明第二種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為圖3的B-B剖視圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明:
[0025]I—單熱源爐；2—爐芯；3—密封頂蓋；
[0026]4—碳粉層；5—帶孔隙保溫墻；6—中空排氣層；
[0027]7—保溫透氣層；8—保溫外墻；9一氣體收集器；
[0028]10—導(dǎo)氣管；11 一泄氣管；12—壓力表；
[0029]13—閥門；14 一爐底；15—底部透氣層；
[0030]16一帶孔隙保溫內(nèi)墻；17 —電極。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的熱源并聯(lián)式碳化硅合成爐，包括爐底14，所述爐底14上設(shè)置有環(huán)繞一周形成矩形圍擋的保溫外墻8，所述爐底14上方且位于保溫外墻8內(nèi)側(cè)從下至上依次設(shè)置有底部透氣層15和保溫透氣層7，所述底部透氣層15上且位于保溫透氣層7的左右兩側(cè)均設(shè)置有帶孔隙保溫內(nèi)墻16，所述帶孔隙保溫內(nèi)墻16的兩端均與保溫外墻8緊密接觸，所述保溫透氣層7上設(shè)置有與帶孔隙保溫內(nèi)墻16平行的2個隔斷墻，2個隔斷墻將合成爐分隔成3個獨(dú)立的單熱源爐1，所述隔斷墻包括兩個平行設(shè)置的帶孔隙保溫墻5，所述單熱源爐I內(nèi)且位于保溫外墻8的內(nèi)壁上和單熱源爐I內(nèi)且位于帶孔隙保溫內(nèi)墻16的內(nèi)壁上均設(shè)置有碳粉層4，所述單熱源爐I上方設(shè)置有用于密封單熱源爐I頂部的密封頂蓋3，左側(cè)帶孔隙保溫內(nèi)墻16的外壁與保溫外墻8左側(cè)內(nèi)壁之間、右側(cè)帶孔隙保溫內(nèi)墻16的外壁與保溫外墻8右側(cè)內(nèi)壁之間以及隔斷墻的兩個帶孔隙保溫墻5之間均設(shè)置有中空排氣層6，所述中空排氣層6上方設(shè)置有與中空排氣層6相連通的導(dǎo)氣管10，所述單熱源爐I上方設(shè)置有與導(dǎo)氣管10相連通的氣體收集器9，所述氣體收集器9上設(shè)置有用于將收集的氣體排出的泄氣管11。
[0033]本實(shí)施例中，所述泄氣管11上安裝有閥門13和壓力表12。
[0034]本實(shí)施例中，所述帶孔隙保溫墻5的兩端均與保溫外墻8緊密接觸。
[0035]本實(shí)施例中，3個所述單熱源爐I內(nèi)均設(shè)置有與隔斷墻平行的爐芯2。
[0036]本實(shí)施例中，所述保溫外墻8上且位于爐芯2的兩端外均設(shè)置有用于給爐芯2通電的電極17。
[0037]本實(shí)施例中，所述底部透氣層15為木肩透氣層。
[0038]本實(shí)施例中，所