一種碳化硅生產線的制作方法

本發明涉及碳化硅冶煉技術領域，尤其是一種碳化硅生產線。

背景技術：

碳化硅又稱金剛砂或耐火砂，分子式為SiC，其硬度介于剛玉和金剛石之間，機械強度高于剛玉，可作為磨料和其他某些工業材料使用。碳化硅的工業化生產已有一百多年歷史，工業生產碳化硅是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料高溫冶煉而成。人造碳化硅的工業化生產是由美國人艾奇遜發明的，到現在人們仍然沿用艾奇遜爐和方法進行工業生產，至少爐子加大了許多，機械化水平也有所提高。

但是，冶煉碳化硅形成的大量爐渣還是通過人工方式將其鏟出，堆積在地上，再通過鏟車將其鏟走，效率低下，需要的人工多且人工工作強度大；另外這種卸料方式卸料不完全。另外冶煉所產生的廢氣會通過爐子上方的排氣口排出，然后通過凈化裝置凈化，但是凈化后的氣體直接就通過凈化裝置上部的排氣口排入到了空氣中，非常不環保，而且沒有進行再利用。

為了解決上述問題，一般在爐體的出渣口下方設有傾斜的送料槽，讓爐渣從爐底出來后掉落到送料槽內，再滑落到送料槽的最低處的送料車內，從而集中在一起將爐渣運出。

但是現有技術還存在以下問題：1、爐渣在進入送料槽后，由于爐渣是高溫的，滑動的過程中，一些爐渣會粘在送料槽的底部、側壁或者安息角處，此時還需要人工將爐渣掛下來，讓其滑入送料車內，因此，非常的不方便；2、廢氣沒有得到再利用；3、當冶煉完成后，爐體內形成的碳化硅不能夠快速冷卻。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種碳化硅生產線， 不僅可以自動清除爐渣，省掉人工鏟除爐渣的步驟；還可以使得冶煉完成后爐體內部的碳化硅快速冷卻。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種碳化硅生產線，包括冶煉爐和送料槽，冶煉爐的上部設有排氣口，冶煉爐下部設有進料口和出料口，冶煉爐的底部設有出渣口，送料槽位于出渣口的下方；冶煉爐內設有大小可自由調節的內筒；送料槽的底面為水平面，送料槽內設有高溫鏈斗機，高溫鏈斗機傳送方向的前端設有料車；排氣口上設有排氣管，排氣管螺旋設置在冶煉爐的外壁上，排氣管的自由端連接有凈化裝置；凈化裝置上設有連通管，連通管的自由端連接有渦輪，連通管上設有空氣泵，渦輪帶動高溫鏈斗機的主動輪轉動。

采用上述技術方案時，將原料從進料口放入冶煉爐中，使得原料落入內筒中，此時冶煉爐對原料進行高溫冶煉，冶煉會產生大量的爐渣，爐渣從出渣口落入高溫鏈斗機中，由高溫鏈斗機傳送，最后進入料車內，然后由料車統一將爐渣運出；另外，高溫鏈斗機是由渦輪帶動的，冶煉爐內的廢氣通過排氣管進入凈化裝置內進行凈化，然后進入連通管內，由空氣泵送入渦輪中，此時渦輪的葉片會發生高速旋轉進而帶動高溫鏈斗機轉動。冶煉完成后，停止供熱，并縮小內筒，即縮小內筒的橫截面積，此時原料就會被擠壓，那么原料接觸的空氣就會變少，而且內筒縮小后，內筒與外筒之間的距離就變大，因此內筒內的原料（即冶煉成的碳化硅）與外圍熱源的距離變大，使得熱源的余熱與內筒內的碳化硅隔開，靜置一段時間，當熱源逐漸冷卻，沒有余熱的時候，再將內筒恢復原位，然后將碳化硅取出即可。

本方案的技術效果：

1、內筒的設置，便于控制爐內原料的降溫；平常情況下，內筒與冶煉爐內壁緊靠在一起，當冶煉完成后，將內筒縮小，此時內筒的橫截面積變小，原料被擠壓而且堆積的更高，此時原料接觸的空氣變少，而且內筒縮小后，內筒與外筒之間的距離變大，此時靜置一段時間，當熱源逐漸冷卻，沒有余熱的時候，再將內筒恢復原位，那么之前內筒與冶煉爐內壁之間空余的部分的溫度就比內筒內的溫度小，這時內筒恢復原位，碳化硅與溫度相對較低的空氣接觸，此時冷卻的就很快，而且加上空間變大，接觸的冷空氣就多了，采用此種方法，可以使得冶煉后的碳化硅冷卻的更快；

2、送料槽內設置高溫鏈斗機，出渣口出來的爐渣會落入到高溫鏈斗機上，高溫鏈斗機會將爐渣運輸到料車處，因此減少了人工出來的程序，實現了自動清除爐渣，非常實用；

3、高溫鏈斗機由渦輪帶動，實現對廢氣的再次利用，主要過程是通過將冶煉爐內的廢氣從排氣管進入凈化裝置內進行凈化，然后凈化后的廢氣會進入連通管內，由空氣泵送入渦輪中，此時渦輪的葉片會發生高速旋轉進而帶動高溫鏈斗機轉動；

4、排氣管螺旋設置在冶煉爐的外壁上，由于排氣管排出的氣體為高溫，高溫氣體進入螺旋設置在冶煉爐外壁上的排氣管中，可以對冶煉爐進行加熱，使得冶煉的時間減少。

對基礎方案的改進得到的優化方案1，內筒分為兩部分，一個為左筒，另一個為右筒；左筒的左側和右側上均設有插槽，右筒的左側插入到左筒左側的插槽內，右筒的右側插入左筒右側的插槽內；右筒的左側和右側邊緣處設有防止其滑出插槽的凸起，插槽的邊緣處設有與凸起配合的擋條；左筒和右筒分別連接一個液壓缸。

當需要縮小內筒的時候，啟動液壓缸，兩邊的液壓缸推動分別推動左筒和右筒運動，內筒的橫截面逐漸向內縮小，進而擠壓內筒內的原料（碳化硅），此時內筒的橫截面積變小，原料被擠壓而且堆積的更高，此時原料接觸的空氣變少，而且內筒縮小后，內筒與外筒之間的距離變大，此時靜置一段時間，當熱源逐漸冷卻，沒有余熱的時候，再將內筒恢復原位。

當需要內筒恢復原位的時候，左筒和右筒的液壓缸分別帶動左筒和右筒向外運動，使得內筒恢復原位，那么之前內筒與冶煉爐內壁之間空余的部分的溫度就比內筒內的溫度小，這時內筒恢復原位，碳化硅與溫度相對較低的空氣接觸，此時冷卻的就很快，而且加上空間變大，接觸的冷空氣就多了，采用此種方法，可以使得冶煉后的碳化硅冷卻的更快。

對優化方案1的改進得到的優化方案2，冶煉爐的外壁上設有安裝排氣管的螺旋形的凹槽。

使得排氣管不會在冶煉爐上凸起，防止外觀上不美觀；另外排氣管設置在凹槽內，排氣管與冶煉爐外壁的接觸面積增大，可以有效的提高保溫效率。

對優化方案2的改進得到的優化方案3，高溫鏈斗機包括鏈斗機本體和倒料時可抖動的裝料斗，裝料斗與高溫鏈斗機的傳送面固定連接。

裝料斗可以抖動，倒料的時候可以將倒料斗內的爐渣全部抖出，防止倒料斗運動到高溫鏈斗機下方的時候，爐渣掉入送料槽底部；因為送料槽底部很難清理，爐渣日積月累堆積在送料槽底部，會影響高溫鏈斗機的運動。

對優化方案3的改進得到的優化方案4，裝料斗為漏斗狀，裝料斗的入料口處為寬口面，裝料斗的底面為窄口面；裝料斗的斗身上開設有一圈開口，開口上覆蓋有波浪形的彈簧片，彈簧片與裝料斗固定連接；開口內還設有多個豎向的彈簧，彈簧與裝料斗固定連接。

裝料斗為漏斗狀，以及裝料斗身的開口、彈簧片和彈簧的設置，使得爐渣進入裝料斗后，由于裝料斗上方的開口為寬口面，底部為窄口面，當爐渣將裝料斗堆滿后，由于裝料斗上部的爐渣比下部的爐渣重，此時裝料斗上彈簧和彈簧片會被壓縮，因此使得裝料斗收縮；當裝料斗運動到轉折處的時候，裝料斗逐漸傾斜，裝料斗內的爐渣會被倒入料車內，此時由于沒有了爐渣的壓力，裝料斗上的彈簧和彈簧片會瞬間彈回原位，瞬間的彈力會使得裝料斗振動，裝料斗內殘余在裝料斗壁和底面等地方的爐渣會被抖出，進而實現了完全將裝料斗內的爐渣完全倒出，當裝料斗的開口向下的時候，不會有爐渣再掉落。

對優化方案4的改進得到的優化方案5，裝料斗為方形漏斗狀。

便于相鄰的兩個裝料斗之間無縫銜接，因為方向的裝料斗的開口處為方形，相鄰的兩個裝料斗的開口便會互相銜接，進而使得爐渣全部掉入到裝料斗內，不會從相鄰的兩個裝料斗之間掉落到高溫鏈斗機的下方。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是本發明一種碳化硅生產線的整體視圖；

圖2是圖1中內筒的正視圖；

圖3是圖1中裝料斗的正視圖；

圖4是圖1中高溫鏈斗機的局部放大圖；

圖5是圖1中渦輪的局部放大圖。

具體實施方式

附圖標記：冶煉爐1，進料口2，渦輪3，出渣口4，排氣管5，送料槽6，左筒7，右筒8，高溫鏈斗機9，料車10，裝料斗11，彈簧片12，彈簧13。

參見圖1和圖2所示，一種碳化硅生產線，包括冶煉爐1和送料槽6，冶煉爐1并排設置多個；冶煉爐1的上部設有排氣口，冶煉爐1下部設有進料口2和出料口，冶煉爐1的底部設有出渣口4，送料槽6位于出渣口4的下方；冶煉爐1內設有內筒，內筒的大小可自由調節；為了實現內筒的自由調節，將內筒分為兩部分，一個為左筒7，另一個為右筒8；左筒7的左側和右側上均設有插槽，右筒8的左側插入到左筒7左側的插槽內，右筒8的右側插入左筒7右側的插槽內；右筒8的左側和右側邊緣處設有防止其滑出插槽的凸起，插槽的邊緣處設有與凸起配合的擋條；左筒7和右筒8分別連接一個液壓缸。

當需要縮小內筒的時候，啟動液壓缸，兩邊的液壓缸推動分別推動左筒7和右筒8運動，內筒的橫截面逐漸向內縮小，進而擠壓內筒內的原料（碳化硅），此時內筒的橫截面積變小，原料被擠壓而且堆積的更高，此時原料接觸的空氣變少，而且內筒縮小后，內筒與外筒之間的距離變大，此時靜置一段時間，當熱源逐漸冷卻，沒有余熱的時候，再將內筒恢復原位。

當需要內筒恢復原位的時候，左筒7和右筒8的液壓缸分別帶動左筒7和右筒8向外運動，使得內筒恢復原位，那么之前內筒與冶煉爐1內壁之間空余的部分的溫度就比內筒內的溫度小，這時內筒恢復原位，碳化硅與溫度相對較低的空氣接觸，此時冷卻的就很快，而且加上空間變大，接觸的冷空氣就多了，采用此種方法，可以使得冶煉后的碳化硅冷卻的更快。

參見圖5所示，送料槽6的底面為水平面，送料槽6內設有高溫鏈斗機9，高溫鏈斗機9的傳送方向的端部設有料車10；排氣口上設有排氣管5，排氣管5螺旋設置在冶煉爐1的外壁上，排氣管5的自由端連接有凈化裝置；凈化裝置上設有連通管，連通管的自由端連接有渦輪3，連通管上設有空氣泵，連通管向渦輪3通入氣體，使得渦輪3的葉輪高速旋轉，渦輪3的葉輪與高溫鏈斗機9的主動輪通過軸連接，葉輪旋轉會帶動高溫鏈斗機9的主動輪旋轉，此時高溫鏈斗機9就由渦輪3帶動。

為了使得排氣管5與冶煉爐1外壁的接觸面積增大，可以有效的提高保溫效率，冶煉爐1的外壁上設有安裝排氣管5的螺旋形的凹槽，排氣管5安裝在凹槽內。

參見圖3和圖4所示，高溫鏈斗機9包括鏈斗機本體和裝料斗11，裝料斗11與高溫鏈斗機9的傳送面固定連接。裝料斗11為方向漏斗狀，裝料斗11的入料口處為寬口面，裝料斗11的底面為窄口面，使得相鄰的兩個裝料斗11的開口為直線接觸，因此會互相銜接，進而使得爐渣全部掉入到裝料斗11內，不會從相鄰的兩個裝料斗11之間掉落到高溫鏈斗機9的下方。

裝料斗11的斗身上開設有一圈開口，開口上覆蓋有波浪形的彈簧片12，彈簧片12與裝料斗11固定連接；開口內還設有多個豎向的彈簧13，彈簧13與裝料斗11固定連接。使得爐渣進入裝料斗11后，由于裝料斗11上方的開口為寬口面，底部為窄口面，當爐渣將裝料斗11堆滿后，由于裝料斗11上部的爐渣比下部的爐渣重，此時裝料斗11上彈簧13和彈簧片12會被壓縮，因此使得裝料斗11收縮；當裝料斗11運動到轉折處的時候，裝料斗11逐漸傾斜，裝料斗11內的爐渣會被倒入料車10內，此時由于沒有了爐渣的壓力，裝料斗11上的彈簧13和彈簧片12會瞬間彈回原位，瞬間的彈力會使得裝料斗11振動，裝料斗11內殘余在裝料斗11壁和底面等地方的爐渣會被抖出，進而實現了完全將裝料斗11內的爐渣完全倒出，當裝料斗11的開口向下的時候，不會有爐渣再掉落。

使用時，將原料放入冶煉爐1的內筒中，此時冶煉爐1對原料進行高溫冶煉，冶煉會產生大量的爐渣，爐渣從出渣口4落入高溫鏈斗機9中，由高溫鏈斗機9傳送，最后進入料車10內，然后由料車10統一將爐渣運出；另外，高溫鏈斗機9是由渦輪3帶動的，冶煉爐1內的廢氣通過排氣管5進入凈化裝置內進行凈化，然后進入連通管內，由空氣泵送入渦輪3中，此時渦輪3的葉片會發生高速旋轉進而帶動高溫鏈斗機9轉動。冶煉完成后，停止供熱，并縮小內筒，即縮小內筒的橫截面積，此時原料就會被擠壓，那么原料接觸的空氣就會變少，而且內筒縮小后，內筒與外筒之間的距離就變大，因此內筒內的原料（即冶煉成的碳化硅）與外圍熱源的距離變大，使得熱源的余熱與內筒內的碳化硅隔開，靜置一段時間，當熱源逐漸冷卻，沒有余熱的時候，再將內筒恢復原位，然后將碳化硅取出即可。

以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構和/或特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護范圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。