[实用新型]一种改进的中频感应加热设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及中频感应加热炉技术领域，具体地说是一种改进的中频感应加热设备。

背景技术

早期的氧化亚硅生产装置由可抽真空的氧化铝陶瓷耐火管组成，工作时将混好的SiO₂和Si置于密封管的一端，真空状态下加热至原料气化，然后沉积在耐火管另一端。但是这种装置存在着生产效率低、反应管极容易破裂等缺点。

近期的生产装置经过改进，结构改为氧化铝内管为炉膛，其外缠绕有电热炉丝，氧化铝外管外面是保温隔热套层，套装在一起的氧化铝内管、外管与保温隔热套层一同置于轴线水平设置的无缝钢管外壳内，氧化铝内管的一端封闭，另一端插装有一端封闭的圆形收集器，无缝钢管外壳的收集器所在的前端通过端盖密封，后端与抽真空的设备连接。

公开号为CN2451567Y的实用新型专利，公开了一种新型的氧化亚硅生产装置，其由高氧化铝内管为炉膛，其外缠绕有电热炉丝，高氧化铝外管外面是保温隔热套层，管外通循环水冷却，由于仍是电阻式加热，管径受温度梯度的限制，制备的材料产量和设备能耗不具备经济性。

上述的现有设备在一定程度上提高了产率，但是由于加热选用钼丝，经过高温真空-冷却后极脆，炉体容易损坏；为了确保物料在加热过程中的受热均匀性以及设备的安全性，电阻加热炉每批只能制备公斤级，产量仍不能满足市场对该类材料的需要；SiOx中x值的不同直接决定了材料的性能，这对于下游应用意义巨大，但现有的设备都不能有效的调控，因此，目前技术仍需要进一步提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，采用增设石墨挡板的中频感应加热炉来用于加热生产氧化亚硅，提高氧化亚硅的纯度；同时改进收集器的形状来提高收集率且便于分离成品与杂质；并通过调整真空炉壳体的倾斜角度来提高收集速率和产率。

实现上述目的，设计一种改进的中频感应加热设备，包括真空炉壳体、感应线圈、保温隔热层、石墨坩埚、收集器、炉盖、水冷系统、中频电源、中频馈电装置、抽真空系统、测温系统，其特征在于，所述的真空炉壳体的中心轴线与真空炉壳体的安装地面的夹角为1～10°；位于石墨坩埚的中心轴线下部的石墨坩埚的至少开口端侧设有石墨挡板；在石墨坩埚的开口端的端面上罩设有收集器，所述的收集器呈圆台筒形，且与石墨坩埚连接处的收集器的开口端的直径大于收集器的尾端的直径。

所述的收集器的尾端的端面上设有孔，孔的半径为2～5cm；孔上可拆卸式连接一覆盖住孔的孔盖板。

所述的收集器的开口端的端面上设有与石墨坩埚连接用的法兰边。

所述的石墨挡板设在石墨坩埚的下半部内壁的近开口端处；或者所述的石墨挡板分别设在石墨坩埚的下半部内壁的近开口端处及石墨坩埚的下半部内壁上位于X轴向的中部处。

所述的石墨坩埚的开口端处的石墨挡板的高度为石墨坩埚内径的1/2或1/3或1/4；石墨坩埚的下半部内壁上位于X轴向的中部处的石墨挡板的高度为石墨坩埚内径的1/5。

所述的炉盖活动连接一炉盖推车；

所述的炉盖推车包括一底部设有滑轮的平板，平板的一端旋转连接一主推杆的底端，主推杆的上部沿主推杆的长度方向设有腰形孔，一销柱的一端滑动连接在腰形孔内，销柱的另一端旋转连接炉盖的外侧壁的中上部；平板的另一端旋转连接一从动推杆的底端，在动推杆的上部沿从动推杆的长度方向设另一腰形孔，另一销柱的一端滑动连接在另一腰形孔内，另一销柱的另一端旋转连接炉盖的外侧壁的底部近真空炉壳体侧；

所述的炉盖推车的底部设有轨道。

所述的抽真空系统为采用管道依次连接的机械泵、罗茨泵、扩散泵；所述的扩散泵的进口端连接真空炉壳体的排气口。

所述的中频电源的电源控制器采用不控整流电路来控制，中频电源的电源控制器输出恒电流和恒功率，电源控制器的控制的电源工作频率为2000～2800Hz；所述的电源控制器通过远程通讯来读写控制器内的参数及控制运行状态。

所述的测温系统采用测温电偶的两个输出端分别连接PID温控表所构成，测温电偶的两个侧温点分别设在石墨坩埚的中部及开口端处；所述的测温电偶采用钨铼热偶。

所述的收集器采用沿收集器中心轴线对称的两片拼合组装而成。

本实用新型与现有技术相比，采用改进的中频加热炉制备氧化亚硅，能使产量高、成本低：其中采用倾斜布置的炉体、增加石墨挡板、收集器的形状设计使产品的得率高，与传统电阻炉相比，产量大大增加，单位产品能耗低；