專利名稱：超大功率碳化硅冶煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳化硅冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超大功率碳化硅冶煉爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的碳化硅冶煉爐包括供電裝置、爐身及爐頭。供電裝置用于將高壓電網(wǎng)提供 的交流電進(jìn)行降壓，將降壓后的交流電轉(zhuǎn)換成合適的直流電，并將直流電提供給爐頭。爐 頭上設(shè)有固體石墨電極及與固體石墨電極電性連接導(dǎo)電銅排，導(dǎo)電銅排與供電裝置電性連 接以將供電裝置產(chǎn)生的直流電提供給固體石墨電極。爐身內(nèi)設(shè)有由石墨粉組成 的電阻式爐 芯，將由石英砂及無煙煤組成的混合物均勻裝于電阻式爐芯周圍，電阻式爐芯與爐頭的固 體石墨電極電性接觸。如此，利用通有直流電的電阻式爐芯所產(chǎn)生的高溫對(duì)混合物進(jìn)行加 熱，以形成碳化硅。然而，隨著碳化硅冶煉爐的裝機(jī)容量不斷增大，爐頭內(nèi)的固體石墨電極會(huì)出現(xiàn)過 熱氧化、爐頭的電銅排出現(xiàn)過熱熔化問題，致使碳化硅冶煉爐不能正常冶煉碳化硅。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種防止?fàn)t頭內(nèi)的固體石墨電極會(huì)出現(xiàn)過熱氧化、爐頭的 電銅排出現(xiàn)過熱熔化問題的超大功率碳化硅冶煉爐。一種超大功率碳化硅冶煉爐，包括供電裝置、爐身、爐頭及水循環(huán)裝置。供電裝置 用于將高壓電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換成合適的直流電，并將直流電提供給爐頭。爐頭中設(shè)有 固體石墨電極及與固體石墨電極電性連接導(dǎo)電銅排，導(dǎo)電銅排與供電裝置電性連接以將供 電裝置產(chǎn)生的直流電提供給固體石墨電極。爐身內(nèi)設(shè)有由石墨粉組成的電阻式爐芯，電阻 式爐芯與爐頭的固體石墨電極電性接觸。爐頭上設(shè)置具有進(jìn)水口及出水口的冷卻部，水循 環(huán)裝置的出水管道與冷卻部的進(jìn)水口連接、水循環(huán)裝置的進(jìn)水管道與冷卻部的出水口連接 以使水流過冷卻部，冷卻部利用流過的水吸收爐頭產(chǎn)生的熱量。利用上述超大功率碳化硅冶煉爐冶煉碳化硅時(shí)，設(shè)置在超大功率碳化硅冶煉爐爐 頭上的冷卻部的進(jìn)水口與水循環(huán)裝置的出水管道連接、出水口與水循環(huán)裝置的進(jìn)水管道連 接以使水循環(huán)裝置中的水流過冷卻部，冷卻部利用流過的水吸收爐頭產(chǎn)生的熱量，從而降 低爐頭中固體石墨電極及電銅排的溫度，進(jìn)而避免發(fā)生固體石墨電極過熱氧化及電銅排出 現(xiàn)過熱熔化的問題，保證超大功率碳化硅冶煉爐能正常冶煉碳化硅。


圖1是一較佳實(shí)施方式的超大功率碳化硅冶煉爐的功能模塊示意2是圖1中爐頭的結(jié)構(gòu)示意3是圖2中爐頭的剖面示意中超大功率碳化硅冶煉爐10、供電裝置20、第一爐頭30、爐墻31、固體石墨 電極32、收容槽321、卡槽322、電極冷卻壓板構(gòu)件33、壓板331、第一通孔3311、第二通孔3312、固定通孔3313、進(jìn)水管332、連接組件333、連接螺桿3331、連接掛板3332、出水管 334、水箱34、固定螺桿35及導(dǎo)電銅排36、第二爐頭40、爐身50、水循環(huán)裝置60
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，超大功率碳化硅冶煉爐10包括供電裝置20、第一爐頭30、第二爐頭 40、爐身50及水循環(huán)裝置60。供電裝置20用于將高壓電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換成合適的直流電，并將直流電提 供給第一爐頭30、第二爐頭40。在本實(shí)施方式中，第一爐頭30與供電裝置20的正極連接， 第二爐頭40與供電裝置20的負(fù)極連接，第一爐頭30、第二爐頭40對(duì)應(yīng)的加在爐身50的兩 端，第一爐頭30、第二爐頭40還與水循環(huán)裝置60連接。其中，第一爐頭30與第二爐頭40 的結(jié)構(gòu)完全相同，以下以第一爐頭30為例介紹爐頭結(jié)構(gòu)。請(qǐng)同時(shí)參看圖2及圖3，第一爐頭30包括爐墻31、固體石墨電極32、電極冷卻壓 板構(gòu)件33、水箱34、固定螺桿35及導(dǎo)電銅排36。在本實(shí)施方式中，第一爐頭30包括四個(gè) 固體石墨電極32、四個(gè)電極冷卻壓板構(gòu)件33、兩個(gè)水箱34、三個(gè)固定螺桿35及兩個(gè)導(dǎo)電銅 排36。四個(gè)固體石墨電極32構(gòu)成一個(gè)大電極，大電極的相背兩側(cè)對(duì)應(yīng)的依次設(shè)置導(dǎo)電銅 排36、水箱34。利用三個(gè)固定螺桿35將四個(gè)固體石墨電極32、導(dǎo)電銅排36、水箱34固定 在一起。其中，水箱34上設(shè)置進(jìn)水管342、出水管344，進(jìn)水管342與水循環(huán)裝置60的出水 管道連接、出水管344與循環(huán)裝置60的進(jìn)水管道連接。如此，水箱34作為一冷卻部，水循 環(huán)裝置60將溫度低的水從水箱34的進(jìn)水管342輸送到水箱34內(nèi)，利用溫度低的水吸收固 體石墨電極32、導(dǎo)電銅排36產(chǎn)生的熱量，水循環(huán)裝置60從水箱34的出水管344將水箱34 內(nèi)吸收固體石墨電極32、導(dǎo)電銅排36產(chǎn)生的熱量后的水輸出。大電極的每個(gè)固體石墨電極32的第一端部都嵌入爐墻31，且與爐身50內(nèi)的由石 墨粉組成的電阻式爐芯電性連接。每個(gè)固體石墨電極32的第二端部外露在爐墻31外。每個(gè)固體石墨電極32的第二端部上開設(shè)有一收容槽321。固體石墨電極32的第 一端部內(nèi)靠近收容槽321處設(shè)置一卡槽322。電極冷卻壓板構(gòu)件33包括壓板331、進(jìn)水管332、連接組件333及出水管334。連 接組件333包括連接螺桿3331及連接掛板3332。壓板331上具有供進(jìn)水管332插入的第 一通孔3311及供出水管334插入的第二通孔3312，以及供連接螺桿3331穿過的固定通孔
3313。將連接掛板3332裝入固體石墨電極32的卡槽322中，且將連接螺桿3331穿過固定 通孔3313后與卡槽322中的接掛板3332連接，以將壓板331安裝在固體石墨電極32的第 二端部。壓板331將固體石墨電極32的第二端部的收容槽321遮蓋，且收容槽321通過壓 板331的第一通孔3311、第二通孔3312與外界連通。進(jìn)水管332的一端、出水管334的一 端通過焊接的方式對(duì)應(yīng)的與壓板331的第一通孔3311、第二通孔3312相固定，進(jìn)水管332 的另一端、出水管334的另一端對(duì)應(yīng)的與水循環(huán)裝置60的出水管道、進(jìn)水管道連接。在本 實(shí)施方式中，進(jìn)水管332穿過第一通孔3311且延伸至收容槽321內(nèi)。如此，由壓板331、進(jìn) 水管332、出水管334及固體石墨電極32第二端部上的收容槽321構(gòu)成一冷卻部，水循環(huán)裝 置60將溫度低的水從冷卻部的進(jìn)水管332輸送到冷卻部的收容槽321內(nèi)，利用溫度低的水 吸收固體石墨電極32、導(dǎo)電銅排36產(chǎn)生的熱量，水循環(huán)裝置60從冷卻部的出水管334將冷 卻部的收容槽321內(nèi)吸收固體石墨電極32、導(dǎo)電銅排36產(chǎn)生的熱量后的水輸出。
利用上述超大功率碳化硅冶煉爐10冶煉碳化硅時(shí)，設(shè)置在超大功率碳化硅冶煉 爐10爐頭30上的冷卻部的進(jìn)水口與水循環(huán)裝置60的出水管道連接、出水口與水循環(huán)裝置 60的進(jìn)水管道連接以使水循環(huán)裝置60中的水流過冷卻部，冷卻部利用流過的水吸收固體 石墨電極32、導(dǎo)電銅排36產(chǎn)生的熱量，從而降低爐頭30中固體石墨 電極32及導(dǎo)電銅排36 的溫度，進(jìn)而避免發(fā)生固體石墨電極32過熱氧化及導(dǎo)電銅排36出現(xiàn)過熱熔化的問題，保證 超大功率碳化硅冶煉爐10能正常冶煉碳化硅。
權(quán)利要求
一種超大功率碳化硅冶煉爐，包括供電裝置、爐身、爐頭；供電裝置用于將高壓電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換成合適的直流電，并將直流電提供給爐頭；爐頭中設(shè)有固體石墨電極及與固體石墨電極電性連接導(dǎo)電銅排，導(dǎo)電銅排與供電裝置電性連接以將供電裝置產(chǎn)生的直流電提供給固體石墨電極；爐身內(nèi)設(shè)有由石墨粉組成的電阻式爐芯，電阻式爐芯與爐頭的固體石墨電極電性接觸；其特征在于該超大功率碳化硅冶煉爐還包括具有出水管道及進(jìn)水管道的水循環(huán)裝置；爐頭上設(shè)置具有進(jìn)水口及出水口的冷卻部，水循環(huán)裝置的出水管道與冷卻部的進(jìn)水口連接、水循環(huán)裝置的進(jìn)水管道與冷卻部的出水口連接以使水流過冷卻部，冷卻部利用流過的水吸收爐頭產(chǎn)生的熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大功率碳化硅冶煉爐，其特征在于該爐頭還包括固定 螺桿及兩個(gè)導(dǎo)電銅排；該冷卻部為水箱；固體石墨電極的相背兩側(cè)對(duì)應(yīng)的依次設(shè)置導(dǎo)電銅 排、水箱，固定螺桿將固體石墨電極、導(dǎo)電銅排、水箱固定在一起；水箱上設(shè)置進(jìn)水管、出水 管，水箱的進(jìn)水管與水循環(huán)裝置的出水管道連接、出水管與循環(huán)裝置的進(jìn)水管道連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大功率碳化硅冶煉爐，其特征在于該爐頭還包括爐墻、電 極冷卻壓板構(gòu)件、固定螺桿及兩個(gè)導(dǎo)電銅排；固體石墨電極的第一端部嵌入爐墻，且與爐身內(nèi)的電阻式爐芯電性連接，固體石墨電 極的第二端部外露在爐墻外；固體石墨電極的第二端部相背兩側(cè)對(duì)應(yīng)的設(shè)置導(dǎo)電銅排，固 定螺桿用于將固體石墨電極、導(dǎo)電銅排固定在一起；固體石墨電極的第二端部上開設(shè)有一 收容槽；固體石墨電極的第一端部內(nèi)靠近收容槽處設(shè)置一卡槽；電極冷卻壓板構(gòu)件包括壓板、進(jìn)水管、連接組件及出水管；連接組件包括連接螺桿及連 接掛板；壓板上具有供進(jìn)水管插入的第一通孔及供出水管插入的第二通孔，以及供連接螺桿穿 過的固定通孔；進(jìn)水管的一端與第一通孔連接，進(jìn)水管的另一端與水循環(huán)裝置的出水管道 連接；出水管的一端與第二通孔連接，出水管的另一端與循環(huán)裝置的進(jìn)水管道連接；將連接掛板裝入固體石墨電極的卡槽中，且將連接螺桿穿過固定通孔后與卡槽中的接 掛板連接，以將壓板安裝在固體石墨電極的第二端部，如此壓板、進(jìn)水管、出水管及固體石 墨電極第二端部上的收容槽構(gòu)成所述冷卻部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超大功率碳化硅冶煉爐，其特征在于該爐頭還包括兩個(gè)水 箱；該導(dǎo)電銅排上對(duì)應(yīng)的設(shè)置該水箱，該固定螺桿用于將固體石墨電極、導(dǎo)電銅排、水箱固 定在一起；水箱上設(shè)置進(jìn)水管、出水管，水箱的進(jìn)水管與水循環(huán)裝置的出水管道連接、出水 管與循環(huán)裝置的進(jìn)水管道連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超大功率碳化硅冶煉爐，其特征在于該電極冷卻壓板構(gòu)件 的進(jìn)水管的一端、出水管的一端通過焊接的方式對(duì)應(yīng)的與該電極冷卻壓板構(gòu)件的壓板的第 一通孔、第二通孔相固定。
全文摘要
一種超大功率碳化硅冶煉爐，包括供電裝置、爐身、爐頭及水循環(huán)裝置。供電裝置用于將高壓電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換成合適的直流電，并將直流電提供給爐頭。爐頭中設(shè)有固體石墨電極及與固體石墨電極電性連接導(dǎo)電銅排，導(dǎo)電銅排與供電裝置電性連接以將供電裝置產(chǎn)生的直流電提供給固體石墨電極。爐身內(nèi)設(shè)有由石墨粉組成的電阻式爐芯，電阻式爐芯與爐頭的固體石墨電極電性接觸。爐頭上設(shè)置具有進(jìn)水口及出水口的冷卻部，水循環(huán)裝置的出水管道與冷卻部的進(jìn)水口連接、水循環(huán)裝置的進(jìn)水管道與冷卻部的出水口連接以使水流過冷卻部，冷卻部利用流過的水吸收爐頭產(chǎn)生的熱量。
文檔編號(hào)C01B31/36GK101863474SQ20101021299
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者張海波, 強(qiáng)樹洪 申請(qǐng)人:平羅縣濱河碳化硅制品有限公司