专利名称：用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法
技术领域：
本发明涉及一种反应烧结碳化硅产品的烧制方法，尤其涉及一种用碳管炉 烧制反应烧结碳化硅的方法。
背景技术：
目前，反应烧结碳化硅制品还是一种高新^支术产品，国际能生产这种产品 的国家还不是4艮多。在烧制反应烧结碳化硅产品时，目前国内外一直是4吏用真
空感应炉，在烧制过程中炉体内真空度要求小于10Pa的状态下，采用磁感应电 加热，从常温升至170(TC烧制，整个烧制的过程需7-10小时，再通过停炉降 温将温度从170(TC冷却至IOO"C，从而完成整个产品的烧制， 一炉产品完成的 整个过程需要2至3天时间。其工艺流程允长复杂，耗能大，效率低，且在烧 制过程中，由于碳化硅产品极易被氧化，使其必须用两级真空泵连续抽真空， 对真空度的要求非常严格，使得产品的成品率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的 方法，该方法不仅能够连续烧制反应烧结碳化硅产品，提高生产效率高，缩短
工期，而且能提高成品率，明显降低能4毛。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是用碳管炉烧制反应烧结碳化 硅的方法，所述碳管炉包括水平设置的炉体，所述炉体内设有炉膛，所述炉膛 从进料口到出料口分为预热区域段、高温区域段和冷却区域段，所述的高温区 域段包括位于内部的工作炭管和位于外部的保护炭管，所述工作炭管与保护炭 管之间形成加热腔，加热炭管设置于所述的加热腔内；在烧制过程中，分别从 预热区域段和冷却区域段向炉膛内通入氮气并将废气从位于进料口和出料口处 的废气出口排出，4吏炉膛内的氮气压力4果持恒定。
其中，分别在炉膛的进料口和出料口处设置吹气装置，在烧制过程中，通 过吹气装置形成用于隔绝炉膛内外气氛的氮气幕。其中，通过单独设置的氮气进口和氮气出口向炉膛的高温区域段的加热腔 内通入氮气，并使加热腔内的氮气压力保持恒定。
其中，在所述炉膛的测温管处设有辅助氮气进口，在检修测温管时，通过 所述的辅助氮气进口向炉膛内通入氮气并使炉膛内的氮气压力保持恒定。
其中，所述的每一条氮气通路上均设有流量计和调节阀。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是由于在烧制过程中，分别 从预热区域段和冷却区域段向炉膛内通入氮气并将废气从位于进料口和出料口 处的废气出口排出，使炉膛内的氮气压力保持恒定，从而在常压或微正压状态 下，保护反应烧结碳化硅产品不被氧化，提高了成品率；由于碳管炉一端进料 一端出料，两端分别与大气接通，从而实现了连续作业，提高了生产效率，整 个烧制的过程由原来的2至3天降至6至10小时，大大缩短了产品的烧制周 期，同时由于产品不用停炉降温，实现了节电降耗，电能消耗耗只是原来的四 分之三。
由于在炉膛的进料口和出料口处分别设置了吹气装置，在烧制过程中，通 过吹气装置形成用于隔绝炉膛内外气氛的氮气幕，从而大大减小了外界空气进 入炉膛，有利于加强炉膛内的氮气气氛。
由于在烧制过程中，通过单独设置的氮气进口和氮气出口向炉膛的高温区 域段的加热腔内通入氮气，并使加热腔内的氮气压力保持恒定，从而减小了空 气对高温区域段工作炭管、保护炭管和加热炭管的氧化，提高了设备运行的可 靠性和使用寿命。
由于在所述炉膛的测温管处设有辅助氮气进口，在检修测温管时，通过所 述的辅助氮气进口向炉膛内通入氮气并使炉膛内的氮气压力保持恒定，从而在 测温管出现故障时，实现不停炉才佥#%
具体实施例方式
一种烧制反应烧结碳化硅产品的方法，该方法是在碳管炉中实施的。 所述的碳管炉包括水平设置的炉体，所述炉体内设有炉膛，所述炉膛从进 料口到出料口分为预热区域段、高温区域段和冷却区域段，所述的高温区域段包括位于内部的工作炭管和位于外部的^f果护炭管，所述工作炭管与保护炭管之 间形成加热腔，加热炭管设置于所述的加热腔内。在送料器的推动下，烧制反 应烧结碳化硅产品的毛坯从炉膛的进料口进入然后从出料口出料，就这一点来 说，与普通的碳管炉相比，并没有什么太大变化。本发明的创新点在于，在烧 制过程中，分别从预热区域段和冷却区域段向炉膛内通入氮气并将废气从位于 进料口和出料口处的废气出口排出，使炉膛内的氮气压力保持恒定。
并且，在炉膛的进料口和出料口处分别设置吹气装置，在烧制过程中，通 过吹气装置形成用于隔绝炉膛内外气氛的氮气幕。
并且，通过单独设置的氮气进口和氮气出口向炉膛的高温区域段的加热腔 内通入氮气，并使加热腔内的氮气压力保持恒定。
并且，在所述炉膛的测温管处设有辅助氮气进口，在检修测温管时，通过 所述的辅助氮气进口向炉膛内通入氮气并使炉膛内的氮气压力4呆持恒定。
在上述的每一条氮气通路上均设有流量计和调节阀。
本发明的工作原理是在常压或微正压状态下，反应烧结碳化硅产品的毛 坯在氮气的保护气氛下，在送料器的推动下，先后经过预热区域^艮、高温区域 段和冷却区域^爻完成烧制过程。在整个烧制的过程中，氮气通过预热区域J殳和 冷却区域段通入炉膛，保护产品不会被氧化。氮气应源源不断的通入，废气从 位于进料口和出料口处的废气出口排出，通过调节阀使炉体内氮气的浓度始终 保持恒定。在高温区域段为了保护工作炭管、保护炭管和加热炭管，还专门设 置了独立的氮气进口和氮气出口。由于碳管炉的两端两端直接与大气相通一端 为进料口一端为出料口，这样就可实现连续作业。在各个烧制过程中，预热区 域段是采用设有自动、手动控温功能，具有自动5p宗设定最佳PID值、温度补 偿等功能的智能化控温仪表控制的，而高温区则是选用远红外线控温仪表自动 控制的，这样能更严格的掌控各个温区的温度。并且在加热的方式上，根据各 个温区不通的需要设定不同的加热方式，4吏产品完全按照烧制所需的升温曲线 对温度进行控制。最终产品在碳管炉内在30(TC—2000r温度下，在氮气保护 下，连续不断的烧制碳化名圭产品。整个烧制的过程需6—10小时。最后通过冷却区的降温水套将烧结好的碳化硅产品冷却完成整个产品的制作过程。
本发明的优点在于大大降低了对真空度的要求，使得产品不易被氧化，提
高了成品率；由于产品不用停炉降温，实现节电节能，电耗只是原来的四分之
三；由于碳管炉两端与大气接通， 一端进料一端出料，从而实现了连续作业， 提高了生产量，整个烧制的过程由原来的2至3天降至6至10小时，大大缩 短了产品的烧制周期。
权利要求
1.用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法，所述碳管炉包括水平设置的炉体，所述炉体内设有炉膛，所述炉膛从进料口到出料口分为预热区域段、高温区域段和冷却区域段，所述的高温区域段包括位于内部的工作炭管和位于外部的保护炭管，所述工作炭管与保护炭管之间形成加热腔，加热炭管设置于所述的加热腔内；其特征在于在烧制过程中，分别从预热区域段和冷却区域段向炉膛内通入氮气并将废气从位于进料口和出料口处的废气出口排出，使炉膛内的氮气压力保持恒定。
2. 如权利要求1所述的用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法，其特征在于分 别在炉膛的进料口和出料口处设置吹气装置，在烧制过程中，通过吹气装置 形成用于隔绝炉膛内外气氛的氮气幕。
3. 如权利要求1或2所述的用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法，其特征在于 通过单独设置的氮气进口和氮气出口向炉膛的高温区域段的加热腔内通入 氮气，并使加热腔内的氮气压力保持恒定。
4. 如权利要求3所述的用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法，其特征在于在 所述炉膛的测温管处设有辅助氮气进口，在检修测温管时，通过所述的辅助 氮气进口向炉膛内通入氮气并使炉膛内的氮气压力保持恒定。
5. 如权利要求4所述的用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法，其特征在于所 述的每一条氮气通路上均设有流量计和调节阀。
全文摘要
本发明公开了一种用碳管炉烧制反应烧结碳化硅的方法，在烧制过程中，分别从预热区域段和冷却区域段向炉膛内通入氮气并将废气从位于进料口和出料口处的废气出口排出，使炉膛内的氮气压力保持恒定。通过吹气装置形成用于隔绝炉膛内外气氛的氮气幕。通过单独设置的氮气进口和氮气出口向炉膛的高温区域段的加热腔内通入氮气，并使加热腔内的氮气压力保持恒定。本发明的优点在于大大降低了对真空度的要求，使得产品不易被氧化，提高了成品率；由于产品不用停炉降温，实现节电节能，电耗只是原来的四分之三；由于碳管炉两端与大气接通，一端进料一端出料，实现了连续作业，整个烧制过程由原来的2至3天降至6至10小时，大大缩短了产品的生产周期。
文档编号C01B31/36GK101613103SQ200910017328
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者张玉良 申请人:潍坊市北海精细陶瓷有限公司