专利名称：超大功率碳化硅冶炼炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及碳化硅冶炼技术领域，特别涉及一种超大功率碳化硅冶炼炉。
背景技术：
现有的碳化硅冶炼炉包括供电装置、炉身及炉头。供电装置用于将高压电网提供 的交流电进行降压，将降压后的交流电转换成合适的直流电，并将直流电提供给炉头。炉 头上设有固体石墨电极及与固体石墨电极电性连接导电铜排，导电铜排与供电装置电性连 接以将供电装置产生的直流电提供给固体石墨电极。炉身内设有由石墨粉组成 的电阻式炉 芯，将由石英砂及无烟煤组成的混合物均勻装于电阻式炉芯周围，电阻式炉芯与炉头的固 体石墨电极电性接触。如此，利用通有直流电的电阻式炉芯所产生的高温对混合物进行加 热，以形成碳化硅。然而，随着碳化硅冶炼炉的装机容量不断增大，炉头内的固体石墨电极会出现过 热氧化、炉头的电铜排出现过热熔化问题，致使碳化硅冶炼炉不能正常冶炼碳化硅。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种防止炉头内的固体石墨电极会出现过热氧化、炉头的 电铜排出现过热熔化问题的超大功率碳化硅冶炼炉。一种超大功率碳化硅冶炼炉，包括供电装置、炉身、炉头及水循环装置。供电装置 用于将高压电网提供的交流电转换成合适的直流电，并将直流电提供给炉头。炉头中设有 固体石墨电极及与固体石墨电极电性连接导电铜排，导电铜排与供电装置电性连接以将供 电装置产生的直流电提供给固体石墨电极。炉身内设有由石墨粉组成的电阻式炉芯，电阻 式炉芯与炉头的固体石墨电极电性接触。炉头上设置具有进水口及出水口的冷却部，水循 环装置的出水管道与冷却部的进水口连接、水循环装置的进水管道与冷却部的出水口连接 以使水流过冷却部，冷却部利用流过的水吸收炉头产生的热量。利用上述超大功率碳化硅冶炼炉冶炼碳化硅时，设置在超大功率碳化硅冶炼炉炉 头上的冷却部的进水口与水循环装置的出水管道连接、出水口与水循环装置的进水管道连 接以使水循环装置中的水流过冷却部，冷却部利用流过的水吸收炉头产生的热量，从而降 低炉头中固体石墨电极及电铜排的温度，进而避免发生固体石墨电极过热氧化及电铜排出 现过热熔化的问题，保证超大功率碳化硅冶炼炉能正常冶炼碳化硅。
图1是一较佳实施方式的超大功率碳化硅冶炼炉的功能模块示意2是图1中炉头的结构示意3是图2中炉头的剖面示意中超大功率碳化硅冶炼炉10、供电装置20、第一炉头30、炉墙31、固体石墨 电极32、收容槽321、卡槽322、电极冷却压板构件33、压板331、第一通孔3311、第二通孔3312、固定通孔3313、进水管332、连接组件333、连接螺杆3331、连接挂板3332、出水管 334、水箱34、固定螺杆35及导电铜排36、第二炉头40、炉身50、水循环装置60
具体实施例方式
如图1所示，超大功率碳化硅冶炼炉10包括供电装置20、第一炉头30、第二炉头 40、炉身50及水循环装置60。供电装置20用于将高压电网提供的交流电转换成合适的直流电，并将直流电提 供给第一炉头30、第二炉头40。在本实施方式中，第一炉头30与供电装置20的正极连接， 第二炉头40与供电装置20的负极连接，第一炉头30、第二炉头40对应的加在炉身50的两 端，第一炉头30、第二炉头40还与水循环装置60连接。其中，第一炉头30与第二炉头40 的结构完全相同，以下以第一炉头30为例介绍炉头结构。请同时参看图2及图3，第一炉头30包括炉墙31、固体石墨电极32、电极冷却压 板构件33、水箱34、固定螺杆35及导电铜排36。在本实施方式中，第一炉头30包括四个 固体石墨电极32、四个电极冷却压板构件33、两个水箱34、三个固定螺杆35及两个导电铜 排36。四个固体石墨电极32构成一个大电极，大电极的相背两侧对应的依次设置导电铜 排36、水箱34。利用三个固定螺杆35将四个固体石墨电极32、导电铜排36、水箱34固定 在一起。其中，水箱34上设置进水管342、出水管344，进水管342与水循环装置60的出水 管道连接、出水管344与循环装置60的进水管道连接。如此，水箱34作为一冷却部，水循 环装置60将温度低的水从水箱34的进水管342输送到水箱34内，利用温度低的水吸收固 体石墨电极32、导电铜排36产生的热量，水循环装置60从水箱34的出水管344将水箱34 内吸收固体石墨电极32、导电铜排36产生的热量后的水输出。大电极的每个固体石墨电极32的第一端部都嵌入炉墙31，且与炉身50内的由石 墨粉组成的电阻式炉芯电性连接。每个固体石墨电极32的第二端部外露在炉墙31外。每个固体石墨电极32的第二端部上开设有一收容槽321。固体石墨电极32的第 一端部内靠近收容槽321处设置一卡槽322。电极冷却压板构件33包括压板331、进水管332、连接组件333及出水管334。连 接组件333包括连接螺杆3331及连接挂板3332。压板331上具有供进水管332插入的第 一通孔3311及供出水管334插入的第二通孔3312，以及供连接螺杆3331穿过的固定通孔
3313。将连接挂板3332装入固体石墨电极32的卡槽322中，且将连接螺杆3331穿过固定 通孔3313后与卡槽322中的接挂板3332连接，以将压板331安装在固体石墨电极32的第 二端部。压板331将固体石墨电极32的第二端部的收容槽321遮盖，且收容槽321通过压 板331的第一通孔3311、第二通孔3312与外界连通。进水管332的一端、出水管334的一 端通过焊接的方式对应的与压板331的第一通孔3311、第二通孔3312相固定，进水管332 的另一端、出水管334的另一端对应的与水循环装置60的出水管道、进水管道连接。在本 实施方式中，进水管332穿过第一通孔3311且延伸至收容槽321内。如此，由压板331、进 水管332、出水管334及固体石墨电极32第二端部上的收容槽321构成一冷却部，水循环装 置60将温度低的水从冷却部的进水管332输送到冷却部的收容槽321内，利用温度低的水 吸收固体石墨电极32、导电铜排36产生的热量，水循环装置60从冷却部的出水管334将冷 却部的收容槽321内吸收固体石墨电极32、导电铜排36产生的热量后的水输出。
利用上述超大功率碳化硅冶炼炉10冶炼碳化硅时，设置在超大功率碳化硅冶炼 炉10炉头30上的冷却部的进水口与水循环装置60的出水管道连接、出水口与水循环装置 60的进水管道连接以使水循环装置60中的水流过冷却部，冷却部利用流过的水吸收固体 石墨电极32、导电铜排36产生的热量，从而降低炉头30中固体石墨 电极32及导电铜排36 的温度，进而避免发生固体石墨电极32过热氧化及导电铜排36出现过热熔化的问题，保证 超大功率碳化硅冶炼炉10能正常冶炼碳化硅。
权利要求
一种超大功率碳化硅冶炼炉，包括供电装置、炉身、炉头；供电装置用于将高压电网提供的交流电转换成合适的直流电，并将直流电提供给炉头；炉头中设有固体石墨电极及与固体石墨电极电性连接导电铜排，导电铜排与供电装置电性连接以将供电装置产生的直流电提供给固体石墨电极；炉身内设有由石墨粉组成的电阻式炉芯，电阻式炉芯与炉头的固体石墨电极电性接触；其特征在于该超大功率碳化硅冶炼炉还包括具有出水管道及进水管道的水循环装置；炉头上设置具有进水口及出水口的冷却部，水循环装置的出水管道与冷却部的进水口连接、水循环装置的进水管道与冷却部的出水口连接以使水流过冷却部，冷却部利用流过的水吸收炉头产生的热量。
2.根据权利要求1所述的超大功率碳化硅冶炼炉，其特征在于该炉头还包括固定 螺杆及两个导电铜排；该冷却部为水箱；固体石墨电极的相背两侧对应的依次设置导电铜 排、水箱，固定螺杆将固体石墨电极、导电铜排、水箱固定在一起；水箱上设置进水管、出水 管，水箱的进水管与水循环装置的出水管道连接、出水管与循环装置的进水管道连接。
3.根据权利要求1所述的超大功率碳化硅冶炼炉，其特征在于该炉头还包括炉墙、电 极冷却压板构件、固定螺杆及两个导电铜排；固体石墨电极的第一端部嵌入炉墙，且与炉身内的电阻式炉芯电性连接，固体石墨电 极的第二端部外露在炉墙外；固体石墨电极的第二端部相背两侧对应的设置导电铜排，固 定螺杆用于将固体石墨电极、导电铜排固定在一起；固体石墨电极的第二端部上开设有一 收容槽；固体石墨电极的第一端部内靠近收容槽处设置一卡槽；电极冷却压板构件包括压板、进水管、连接组件及出水管；连接组件包括连接螺杆及连 接挂板；压板上具有供进水管插入的第一通孔及供出水管插入的第二通孔，以及供连接螺杆穿 过的固定通孔；进水管的一端与第一通孔连接，进水管的另一端与水循环装置的出水管道 连接；出水管的一端与第二通孔连接，出水管的另一端与循环装置的进水管道连接；将连接挂板装入固体石墨电极的卡槽中，且将连接螺杆穿过固定通孔后与卡槽中的接 挂板连接，以将压板安装在固体石墨电极的第二端部，如此压板、进水管、出水管及固体石 墨电极第二端部上的收容槽构成所述冷却部。
4.根据权利要求3所述的超大功率碳化硅冶炼炉，其特征在于该炉头还包括两个水 箱；该导电铜排上对应的设置该水箱，该固定螺杆用于将固体石墨电极、导电铜排、水箱固 定在一起；水箱上设置进水管、出水管，水箱的进水管与水循环装置的出水管道连接、出水 管与循环装置的进水管道连接。
5.根据权利要求3所述的超大功率碳化硅冶炼炉，其特征在于该电极冷却压板构件 的进水管的一端、出水管的一端通过焊接的方式对应的与该电极冷却压板构件的压板的第 一通孔、第二通孔相固定。
全文摘要
一种超大功率碳化硅冶炼炉，包括供电装置、炉身、炉头及水循环装置。供电装置用于将高压电网提供的交流电转换成合适的直流电，并将直流电提供给炉头。炉头中设有固体石墨电极及与固体石墨电极电性连接导电铜排，导电铜排与供电装置电性连接以将供电装置产生的直流电提供给固体石墨电极。炉身内设有由石墨粉组成的电阻式炉芯，电阻式炉芯与炉头的固体石墨电极电性接触。炉头上设置具有进水口及出水口的冷却部，水循环装置的出水管道与冷却部的进水口连接、水循环装置的进水管道与冷却部的出水口连接以使水流过冷却部，冷却部利用流过的水吸收炉头产生的热量。
文档编号C01B31/36GK101863474SQ20101021299
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者张海波, 强树洪 申请人:平罗县滨河碳化硅制品有限公司