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最常用的炉门压紧方法是炉门侧面设置楔铁或滚轮,当炉门落下时,楔铁或滚轮滑人炉门框上的楔形滑槽或滑道内。炉门越向下,炉门将越压紧炉门框。一般靠炉门自重使楔铁滑人楔形槽内。有时在炉门下设一气缸,靠气缸活塞杆的作用把炉门拉下,使滚轮或楔铁与滑道或楔形槽配合更紧密,将炉门紧压在炉门框上。此外还有倾斜炉门自动压紧,偏心轮或丝杆压紧等方法。
炉门框可用铸造或钢板焊接制造,后者重童轻,便于启闭,但容易变形,影响密封性。对于可控气氛炉常用耐热钢制造。
炉体结构的组成部分包括炉墙、炉底、炉顶和炉门,
1.炉底
炉底起保持炉内热量和承载工件的作用,通常箱式电阻炉炉底结构是在炉底外壳钢板上用硅藻土砖砌成方格子状,然后在格子中填充松散的保温材料,在上面平铺1~2层保温砖,之后再铺一层轻质粘土砖,其上安置支撑炉底板或导轨的重质粘土砖和电热元件搁砖。
2.炉墙
炉墙主要为砌砖体,外部为炉壳钢板。炉壳和保温层之间通常有一层5~10_的石棉板。中、低温炉炉墙砌体一般分两层,内层耐火层常用轻质粘土砖砌成,外层为保温层,由保温材料构成。高温炉炉墙常采用三层,内层用重质砖或高铝砖砌成,中层为过渡层,-般用轻质砖砌筑。有的低温炉采用双层钢板内填保温材料的结构。
炉墙砌体应有适当的厚度,以保证必要的强度和保温能力,减少蓄热和散热损失,其具体尺寸将通过传热计算确定。采用新型轻质砖、耐火纤维以及各种超轻质耐火、保温材料,可大大降低炉子散热量和提高保温能力,随着这类材料的发展,炉子结构也将发生变化。
炉墙通常采用标准砖砌筑,因此炉墙尺寸应为标准砖尺寸(230X113x65mm)加砖缝厚度(一般为2rmn)的倍数。最常见的炉墙由内向外各层厚度,中温炉是113mm轻质粘土砖和230mm保温砖;高温炉是113mm轻质高铝砖、113mm轻质粘土砖和230nun保温砖。
为防止炉墙反复热胀冷缩发生开裂,通常大型炉的粘土砖炉墙,每米长度应留5~6mm膨胀缝,各层之间膨胀缝应错开,缝内填人耐火纤维或掺有2596~30%石棉的灰浆。
3.炉顶
炉顶结构形式主要有拱顶和平顶两种。热处理炉大都采用拱顶,小型炉也可用预制耐火材料平板作炉顶,大型炉有时采用吊装式平顶。拱顶的圆心角称为拱角,标准拱角为60°。拱顶重量及其受热时产生的膨胀力形成推力作用于拱角上。因此,拱顶常采用轻质楔形砖砌筑,上砌以轻质保温制品,而拱角则用重质砖炮造,以承受较大的侧推力。较大型的炉子为减轻重量,通常另有钢架结构支撑拱角。
4.炉门
炉门部分包括炉门洞口、炉门框和炉门。炉门洞截面尺寸需保证装、出料方便和炉子安装电热元件以及维修的需要,通常应小于炉膛截面尺寸,以减少热损失和保护电热元件。高温炉的炉门洞长度应较大,以减少炉口辐射热损失。炉门洞口砌体常受工件摩擦撞击,应采用重质或其它较坚固的耐火砖砌筑。
炉门应保证炉子操作方便,炉口密封好(特别是可控气氛炉)和减少热损失。其基本结构特点和要求是:要有足够厚的保温层;炉门边缘与炉门框要重叠65~130mm;炉门要压紧炉门框;炉门下缘常楔人工作台上的砂槽内;炉子与炉门间加密封垫圈;还应考虑减轻炉门重量等。
是这样的炉体保温材料的分类 炉体保温材料是一种用于炉体绝热,不仅减少通过炉体的热损失、提高燃料的利用率,而且有利于提高炉温、强化生产,改善炉子周围环境...
目前锅本身如果是膜式水冷壁一般是先焊好抓丁,然后辅上岩棉类保温材料,在露出的抓丁尖端上加上锁片,压紧后折弯抓丁,可在外层拉上钢网,在钢网上涂抹保温泥料然后油漆,也可在在辅保温棉前,在允许的适当位置处焊...
浴池专用锅炉的优缺点,优点: 1安全,无压运行,就是烧到100度也不会爆炸。 2做功快,蒸汽锅炉得烧一个小时才能产生气,浴池专用锅炉3-8分钟就源源不断的出热水。 3节能,蒸汽锅炉炉内管道一般是直的,...
铸轧铝锭熔化炉炉体结构的改造
圆炉加竖炉采用的是竖炉口顶加料的投料方式,由于其设计上的缺陷等原因,燃料消耗一直居高不下,大气污染也比较严重。对熔化炉炉体改造提出了意见,采用液压升降炉门、炉盖机构,增强了炉体的密封性,实现集中排烟和烟尘处理,脱硫率在30%~40%之间,除尘则可达96%以上。室内环境明显改善,烟气排放也更环保,改造效果良好,取得了较好的经济效益和社会效益。
《一种48对棒还原炉炉体结构》要解决的技术问题是提供一种结构设计更合理、具有更高的强度、炉内热量辐射损失更小、可提高硅棒的沉积生长效率以及保证硅棒的均匀生长的48对棒还原炉炉体结构,主要针对具有48对电极的炉体结构。
为解决上述技术问题,《一种48对棒还原炉炉体结构》采用如下技术方案:一种48对棒还原炉炉体结构,炉体部分包括有外壁、夹层和内壁,内壁与夹层连接,夹层与外壁连接,夹层内部设置有内件,其特征在于:内件包括X型加强筋及顶部物料进气管;所述内壁为三层复合结构,外层为壳体,中间层为纳米微孔隔热层,内层为纳米银涂层,纳米微孔隔热层附着于外层的内表面,纳米银涂层则附着于纳米微孔隔热层的内表面,纳米微孔隔热层采用纳米微孔隔热材料制成;在夹层内设有由底向上围绕内壁外部呈螺旋上升的若干组X型加强筋,X型加强筋的两端分别与外壁及内壁连接固定;在炉体的夹层内设有由底向上围绕内壁外部呈螺旋上升的炉体顶部物料进气管,进气管自炉体的顶部伸入内壁中。
纳米微孔隔热材料具有巨大的比表面积,纳米颗粒之间的接触为极小的点接触,点接触的热阻非常大,使得材料的传导传热效应变得非常小,导致纳米级微孔隔热材料的传导传热系数非常小;纳米颗粒之间形成大量的纳米级气孔,其尺寸平均在20纳米,而静止空气的分子常温下的平均热运动自由程为60纳米,这样就把空气分子锁闭在粉料纳米气孔之内,使得静止空气分子之间的微小对流传热作用消失,因而纳米微孔隔热材料的常温导热系数比静止的空气还要低;在高温下,传热的主要作用是热辐射,纳米微孔隔热材料添加特殊的红外添加剂,在高温下阻止和反射红外射线,把辐射传热作用降低到最低点,使得材料高温下的辐射传热系数降低到最低值,从而有效降低炉内热量的流失。
进一步地,进气管的进气口设于外壁的底部,而进气管位于内壁中的末端连接有一半球型进气喷头,进气喷头的半球面上均匀分布有若干出气孔。该进气管可以将物料气通向炉体顶部,作为辅助进气通道与还原炉的底盘主进气喷嘴配合,为还原炉提供更为均匀的物料气分布,使得多晶硅能够更均匀的生长。
进一步地,所述夹层内部设置有内件,其内部形成夹层冷却水通道,在外壁的底部设有夹层冷却水通道的进水口,在外壁的顶部设有夹层冷却水通道的出水口。进一步地,所述纳米银涂层为反射率95%以上的高反射率纳米银涂层,该纳米银涂层的厚度为0.5~2毫米,纳米银涂层能够将炉内红外辐射有效的反射回炉内,从而减少炉内热量的辐射散失。并且纳米银涂层的化学性质稳定,熔点高达961℃,能够很好地适应炉内的高温和腐蚀性工作环境。涂层具有良好的导热性,其导热率(420瓦/米·度)接近铁导热率的七倍,良好的导热性使得炉内具有趋热性的氯化氢气体在涂层表面形成一层气体层,气体层能够有效防止炉内硅粉尘在内壁上的沉积。
进一步地,所述内壁的壳体采用碳钢等合金材料制成,而X型加强筋通过焊接或铸造加工方式连接于内壁的外部壳体上。
进一步地,所述X型加强筋的截面呈X形状,X型加强筋形成两个三角形对顶结构,两个三角形底部分别连接于内壁外侧与外壁内侧。三角形稳定的力学结构能够为炉体内外壁提供有效的结构支撑,从而加强炉体的结构强度。
进一步地,所述X型加强筋的交叉位置设置为圆角结构,通过圆角处理,可避免X型加强筋截面的几何形状突变,从而减缓X型加强筋内部的应力集中情况,提高其耐疲劳强度。
进一步地,所述X型加强筋为中空结构,其下部及上部与夹层形成的冷却水通道连通。夹层中的冷却水可以通过X型加强筋的中空部分沿其分布路径螺旋上升,直接到达夹层顶部,不用将冷却水充满整个夹层也能达到冷却作用,并且,加强筋的X型截面中空部通水后可起到“散热板”的作用,增大冷却水与金属壁的接触面积,从而提高冷却水的散热效率。
进一步地,所述进气管附着于所述X型加强筋上并沿X型加强筋延伸至外壁的顶部,如此可无需为该进气管重新设计进气通道,从而提高炉体的使用功能,降低炉体结构的复杂程度。同时,螺旋形通道也可起到均匀吸收夹层冷却水热量的作用。
进一步地,所述半球型进气喷头的喷头半球面部分竖直朝下设置,喷头半球面上的出气孔沿喷头半球面的半径方向设置。半球型腔可以对进气管中的物料气起到缓冲降压的作用,降低了物料气对炉内硅棒的气流冲击,为还原炉顶部提供了流动较为温和的进气。
同时,气体物料从半球型进气喷头半球面的出气孔中喷出。从喷头中部出气孔中喷出的气体可以为炉内多晶硅棒顶部连接桥提供均匀的物料气,避免了多晶硅棒顶部连接桥爆米花状沉积的产生,更有力与提高对晶硅的成长质量,并且,从喷头中部出气孔中喷出的气体可以为炉内多晶硅棒顶部连接桥进行一定的降温。从喷头外径出气孔中喷出的气体可以为整个炉内物料气体的循环起到气体导流的作用,进一步的提升还原炉内物料气体的均匀分布,为多晶硅的均匀生长体用了更有利的生长环境。
《一种48对棒还原炉炉体结构》所需的炉体冷却水通过炉体外壁底部的冷却水进水口进入炉体夹层,当冷却水充满夹层后,由炉体外壁顶部的夹层冷却水出水口排除。其中,一部分冷却水通过由夹层底向上围绕内壁外部呈螺旋上升的X型加强筋的中空处,沿着X型加强筋的螺旋上升轨迹直接到达夹层顶部空间,从而起到非常好的冷却效果。而物料气体从炉体外壁底部的进气口进入,然后由底向上通过围绕内壁外部呈螺旋上升的物料进气管到达炉体顶部,最后通过进气管末端的半球型进气喷头喷入还原炉内供料,为还原炉提供更为均匀的物料气分布,使得多晶硅能够更均匀地生长。在夹层内设置由底向上围绕内壁外部呈螺旋上升的X型炉体加强筋可提高整个炉体的强度。设置纳米银涂层使炉内热辐射经炉体内壁内部高反射率纳米银涂层反射后,有效反射回炉体内部,大幅降低热量损失。在炉体内壁中间设置纳米微孔隔热材料进一步隔绝了炉内热量向外散失。从而使本炉体结构具有良好的机械强度及承压能力,能够使炉内物料气体更流畅地循环,并有效地减少炉内热量的辐射损失,更有利于多晶硅的快速、均匀成长。
《一种48对棒还原炉炉体结构》涉及多晶硅制备装置技术领域,具体涉及一种用于多晶硅还原炉的炉体结构。
图1为《一种48对棒还原炉炉体结构》总体结构示意图;
图2为《一种48对棒还原炉炉体结构》X型加强筋分布结构示意图;
图3为《一种48对棒还原炉炉体结构》物料进气管分布结构示意图;
图4为炉体壁结构示意图;
图5为半球型进气喷头结构示意图。
1为外壁,2为夹层,21为X型加强筋,22为出水口,23为进水口,24为进气口,3为内壁,31为纳米银涂层,32为纳米微孔隔热层,33为壳体,4为进气喷头,41为喷头半球面,42为出气孔,5为进气管。