[发明专利]一种热源并联式碳化硅合成炉

说明书

技术领域

本发明属于碳化硅合成炉技术领域，具体涉及一种热源并联式碳化硅合成炉。

背景技术

碳化硅是一种具有高硬度、高耐磨性、高耐火度的优良材料，被应用作为耐磨材料和其他工业材料。直到目前为止人类未曾发现适合开采的碳化硅矿源，人类开始工业化生产碳化硅已经有一百多年的历史，是由美国人艾奇逊发明的，虽然目前合成碳化硅的方法比较多，但是由于成本、原料等诸多因素，工业上依旧沿用艾奇逊炉进行工业化生产，虽然在生产工艺上有了较大改善，产量和质量有明显提高，但是依然没有完全克服喷炉和有害气体等事故的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种热源并联式碳化硅合成炉。该合成炉通过设置隔断墙，将碳化硅合成炉分隔成若干个独立的单热源炉，在单热源炉上方设置有用于密封单热源炉顶部的密封顶盖，能够有效阻止反应过程中产生的气体从单热源炉顶部溢出；通过在保温外墙与带孔隙保温内墙之间以及隔断墙的两个带孔隙保温墙之间均设置中空排气层，并在炉底上方从下至上依次设置底部透气层和保温透气层，能够使反应过程中产生的气体通过带孔隙保温内墙和带孔隙保温墙扩散至中空排气层，并通过与中空排气层相连的导管排入气体收集器中，有效降低了合成炉炉底的压力，从而降低喷炉事故的发生，减少一氧化碳气体对人员的伤害。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，包括炉底，所述炉底上设置有环绕一周形成矩形围挡的保温外墙，所述炉底上方且位于保温外墙内侧从下至上依次设置有底部透气层和保温透气层，所述底部透气层上且位于保温透气层的左右两侧均设置有带孔隙保温内墙，所述带孔隙保温内墙的两端均与保温外墙紧密接触，所述保温透气层上设置有与带孔隙保温内墙平行的n个隔断墙，n个隔断墙将合成炉分隔成n+1个独立的单热源炉，其中n为正整数，所述隔断墙包括两个平行设置的带孔隙保温墙，所述单热源炉内且位于保温外墙的内壁上和单热源炉内且位于带孔隙保温内墙的内壁上均设置有碳粉层，所述单热源炉上方设置有用于密封单热源炉顶部的密封顶盖，左侧带孔隙保温内墙的外壁与保温外墙左侧内壁之间、右侧带孔隙保温内墙的外壁与保温外墙右侧内壁之间以及隔断墙的两个带孔隙保温墙之间均设置有中空排气层，所述中空排气层上方设置有与中空排气层相连通的导气管，所述单热源炉上方设置有与导气管相连通的气体收集器，所述气体收集器上设置有用于将收集的气体排出的泄气管。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述泄气管上安装有阀门和压力表。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述带孔隙保温墙的两端均与保温外墙紧密接触。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，n+1个所述单热源炉内均设置有与隔断墙平行的炉芯。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述保温外墙上且位于炉芯的两端外均设置有用于给炉芯通电的电极。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述底部透气层为木屑透气层。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述保温透气层为透气砖层，所述带孔隙保温内墙和带孔隙保温墙均为透气砖墙。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述透气砖层为刚玉尖晶石质钢包透气砖层。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述透气砖墙为刚玉尖晶石质钢包透气砖墙。

上述的一种热源并联式碳化硅合成炉，其特征在于，所述保温外墙、带孔隙保温内墙和带孔隙保温墙的顶部均平齐。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过设置隔断墙，将碳化硅合成炉分隔成若干个独立的单热源炉，在单热源炉上方设置有用于密封单热源炉顶部的密封顶盖，能够有效阻止反应过程中产生的气体从单热源炉顶部溢出；通过在保温外墙与带孔隙保温内墙之间以及隔断墙的两个带孔隙保温墙之间均设置中空排气层，并在炉底上方从下至上依次设置底部透气层和保温透气层，能够使反应过程中产生的气体通过带孔隙保温内墙和带孔隙保温墙扩散至中空排气层，并通过与中空排气层相连的导管排入气体收集器中，有效降低了合成炉炉底的压力。

2、本发明在单热源炉内且位于保温外墙的内壁上和单热源炉内且位于带孔隙保温内墙的内壁上均设置碳粉层，在保温的同时可以吸附溢出的硅蒸汽以及其他高温氧化性气体。

3、本发明的合成炉结构设计合理，不仅能够有效降低炉内压力，并且能使热量不易散失，从而在保温的前提下，降低喷炉事故的发生，减少一氧化碳气体对人员的伤害。