[发明专利]可移动式碳化硅冶炼炉

说明书

技术领域：

本发明涉及碳化硅冶炼技术领域，特别涉及一种可移动式碳化硅冶炼炉。

背景技术：

碳化硅又称金钢砂或耐火砂。分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，具有耐高温、耐磨、耐热震、耐化学腐蚀、耐辐射和良好的导电性、导热性，除用作磨料外，在冶金、化工、陶瓷、航空航天等领域均有广泛的用途。工业用碳化硅于1891年研制成功，是最早的人造磨料。在陨石和地壳中虽有少量碳化硅存在，但迄今尚未找到可供开采的矿源。

人造碳化硅的工业化生产，已有1百多年历史，是由美国人艾奇逊发明的，到现在人们仍然沿用艾奇逊炉和方法进行工业生产，只是炉子加大了许多，机械化水平也有所提高。但是，冶炼碳化硅所生成的大量一氧化碳废气，仍然采用炉表点燃的方法将其燃烧掉，不但造成大气污染，而且浪费了大量的能源，还对操作人员构成中毒的潜在危险。

为了提高能源与资源的利用率，减少装卸料的时耗和人员工作强度，经过不断的探索和改进，提出了一种可移动式密闭碳化硅冶炼设备，专利号：201420062620.3。虽然解决了以上问题，但由于采用了金属炉体、车轮和轨道，又带来了新的问题，即：炉体的绝缘。由于碳化硅冶炼炉的冶炼电流很大，可达6万安，如果不能很好地做到对地绝缘，则对地漏电造成的损耗是非常大的，同时由于直流电中不可避免的会有交流分量，容易沿金属炉壁传导并会产生涡流，日积月累，损耗同样惊人。

另外，如图1、2所示，现有采用下出料方式的碳化硅冶炼炉，其侧壁81下部的卸料门82采用转动方式与侧壁81铰接，当要卸料时，卸料门82以其上沿为轴向外转过一定角度，使保温料从开口卸下。这种结构存在以下缺点：1、开度不好控制，因为采用铰接，在大的装料量下，转角难以控制；2、制作复杂，对精度要求高，门稍大则难以开合，门小则会漏料；3、由于碳化硅冶炼炉反应温度很高，容易受热变形，难以保证尺寸稳定性。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种电损耗低且卸料机构可靠、易控制的可移动式碳化硅冶炼炉。

一种可移动式碳化硅冶炼炉，包括：炉车、集气罐、轨道；集气罐为卧式放置的金属腔体，其一端设有炉门，集气罐的上方罐壁联有排气管；轨道沿集气罐长度方向从集气罐封闭端铺设并延伸到集气罐外部，炉车沿轨道进出集气罐，炉车为可移动式碳化硅冶炼炉。

炉车包括：端墙、侧壁、侧梁、炉车底盘、插板门、电极、车轮；其中，炉车底盘为长方形的板状结构，在炉车底盘上沿纵向间隔固定有一排侧梁，侧梁底部固定在炉车底盘上，侧梁底部两端向上延伸出侧梁侧部，端墙和侧壁分别位于炉车底盘的两端和两侧的上方，相邻的侧梁之间通过侧壁连接，端墙、侧壁、侧梁和炉车底盘共同形成上部敞口的半封闭结构，两电极分别与两端墙固定并从两端墙中心水平伸入炉车内部，车轮安装在炉车底盘下方。

炉车底盘内设有纵向的承重梁，车轮两侧的轴承座通过螺栓与承重梁固定，在螺柱外包有绝缘套，在轴承座与承重梁之间设有绝缘垫，在螺栓的垫片与承重梁之间及螺栓的垫片与轴承座之间也均有设置绝缘垫。

每一个侧梁都分为左右两半，左半部与右半部之间设有侧梁绝缘垫，侧梁绝缘垫与侧梁截面形状相同，左半部与右半部通过螺栓连接，在螺柱外包有绝缘套，在螺栓的垫片与左半部之间及螺栓的垫片与右半部之间也均有设置绝缘垫。

在侧壁下部开有矩形的卸料口，在卸料口两侧和底部的边沿装有插板门框架，其中位于两侧的插板门框架为插板门滑道，插板门闸板位于插板门框架内，插板门驱动装置与插板门闸板相连。当需要卸料时，由插板门驱动装置带动插板门闸板沿插板门滑道向上移动即可，由于插板门的闭合是插板门闸板与插板门框架之间配合来完成的，故制作精度要求不高，即使插板门闸板与插板门框架之间留有较多空隙也不会漏料，同时也正因为如此，热变形对插板门影响不大，保证了插板门的正常使用；由于插板门是通过插板门滑道上下开闭的，开度很容易控制。

优选的，集气罐罐体为圆柱形腔体；端墙的横截面、侧壁的横截面和侧梁侧部的横截面均为向外凸的弧形。

优选的，侧壁包括：外壁、气道、内壁；外壁上设有排气管口，内壁设有气孔，在外壁和内壁之间的空腔为气道，内壁的气孔处固定有阻物机构，阻物机构下端与气孔的下沿固定，阻物机构上部向气道延伸，外壁和内壁在它们的末端密封。

本发明通过设计车轮绝缘结构解决了移动式炉车与轨道间的导电问题，通过设计侧壁绝缘结构使整体很长的侧壁被分割成一个个互相绝缘的单元，使侧壁产生的涡流大大降低；在侧壁下部设计插板门解决了现有下出料门难以控制开度、易漏料、受热变形影响大的缺点。