CN211346314U - 一种融熔渗硅用真空感应炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种融熔渗硅用真空感应炉，包括炉体，设置在炉体内的发热腔体，所述发热腔体的顶部设置有排气孔，排气孔连接设置有排气管道，所述发热腔体的底部设置有承料板；所述发热腔体的底部设置有底部排气管，底部排气管连接设置有下抽气管，下抽气管的末端连接设置有真空泵；所述发热腔体内还设置有集气罩，所述集气罩内叠加设置有用于盛放产品的坩埚。本实用新型能够避免硅蒸汽侵蚀真空感应炉，从而提高真空感应炉的使用寿命，可广泛应用于碳化硅的生产加工领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及碳化硅生产加工技术领域，尤其是涉及一种融熔渗硅用真空感应炉。
背景技术
真空感应炉广泛应用于石墨化工艺和碳/碳复合材料的CVD和CVI工艺中，真空感应炉的均温性和工艺稳定性较之其他结构的设备有明显的优势，但由于碳化硅工艺过程的特殊性，在生产过程中伴生有大量的硅蒸汽。理论上，真空感应炉内的硅蒸汽会被上方连续运行的真空泵排出去。但是，在实际工程化生产过程中，由于硅蒸汽具有很强的浸渗性和超强的扩散能力，发热腔体易受到硅蒸汽的侵蚀，经过十几炉周期生产后设备的电性状会发生很大变化，阻值降低，电流上升，加热效率大幅降低，设备逆变系统负担加重，频繁导致晶闸管烧损击穿。因此，需要调整真空感应炉的结构，避免硅蒸汽对发热腔体进行腐蚀，从而提高真空感应炉的使用寿命，让融熔渗硅工艺的工业化生产能在真空感应炉中得以实现。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种融熔渗硅用真空感应炉，解决现有真空感应炉易受硅蒸汽腐蚀，使用寿命短的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种融熔渗硅用真空感应炉，包括炉体，设置在炉体内的发热腔体，所述发热腔体的顶部设置有排气孔，排气孔连接设置有排气管道，所述发热腔体的底部设置有承料板；所述发热腔体的底部设置有底部排气管，底部排气管连接设置有下抽气管，下抽气管的末端连接设置有真空泵；所述发热腔体内还设置有集气罩，所述集气罩内叠加设置有用于盛放产品的坩埚。
为保证坩埚的温度，提高产品合格率，所述承料板上设置有导流支撑座，导流支撑座置于集气罩内，所述导流支撑座的底部设置有一组导气缺口，所述坩埚叠加设置在导流支撑座上。
优选的，所述导流支撑座为圆筒形结构，导流支撑座的高度为150mm。
为减少热量的散失，所述承料板上还设置有保温碳毡，所述集气罩置于保温碳毡上，保温毡中心裁一个与下排气孔等径的圆孔。
为方便下抽气管的拆装，所述承料板的下方依次设置有底座保温层、底座支撑垫砖和底板，所述底部排气管从承料板一直延伸至底板，所述底部排气管与下抽气管间设置有连接法兰。
为方便对下抽气管进行清理，所述下抽气管包括与连接法兰对接的竖管，所述竖管的底部设置有清理法兰，清理法兰上设置有堵盖；在竖管的中间位置连接设置有水平抽气管，水平抽气管与真空泵连接。
为方便清理水平抽气管，所述水平抽气管的末端设置有快接式高真空卡箍，快接式高真空卡箍与真空泵间的管道上设置有真空球阀。
为对抽气管内的气体实现快速冷却，所述下抽气管上设置有冷却水套，冷却水套上设置有进水口和出水口，所述进水口位于水平抽气管上，所述出水口位于竖管的上段。
为方便调整集气罩的高度，所述集气罩包括一组圆筒状的罩体和盖在罩体顶部的罩盖，罩体和罩盖上设置有拼装止扣。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过在发热腔体内设置集气罩，并在发热腔体的底部设置底部排气管，然后通过下抽气管排出，从而使得在碳化硅反应过程中，硅蒸汽不会侵蚀发热体，从而提高真空感应炉的使用寿命。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中集气罩的结构示意图。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种融熔渗硅用真空感应炉，包括炉体1，设置在炉体1内的发热腔体2，发热腔体2的外侧设置有发热体18，用于对发热腔体2进行加热。所述发热腔体2的顶部设置有排气孔201，排气孔201连接设置有排气管道3，排气管道3上设置有气动阀门19。发热腔体2的顶部设置有顶盖20，顶盖20上还设置有顶部保温层21，顶部保温层21由保温碳毡叠层缝制。所述炉体1的顶部还设置有一端伸入发热腔体2内用于检测发热腔体2内部温度的温度传感器22。所述发热体18的外侧还设置有水冷式感应线圈23，水冷式感应线圈23通入中频电源后与发热体发生电磁感应以实现对工件的加热。
所述发热腔体2的底部设置有承料板4，所述承料板4上设置有保温碳毡 10，在承料板4的下方依次设置有底座保温层11、底座支撑垫砖12和底板 13。所述发热腔体2的底部中间位置设置有底部排气管202，底部排气管202 采用高密度石墨材料制得。所述底部排气管202一端固定安装在承料板4上并一直延伸至底板13下方，所述保温碳毡10上开设有与底部排气管202相适配的排气孔。底部排气管202下端连接设置有下抽气管5，底部排气管202与下抽气管5间通过连接法兰14连接，方便快速拆装。所述下抽气管5为不锈钢材质。所述下抽气管5包括与连接法兰14对接的竖管501，所述竖管501 的底部设置有清理法兰502，清理法兰502上设置有堵盖15，方便对竖管501 进行清理，正常使用时堵盖15一直盖着，保证该处的密封性。在竖管501的中间位置连接设置有水平抽气管503，所述水平抽气管503的末端设置有快接式高真空卡箍16，方便装配和对水平抽气管503内的污染物进行清理，快接式高真空卡箍16通过管道连接至真空泵6，在快接式高真空卡箍16与真空泵 6间的管道上设置有真空球阀17，所述真空球阀17在进行石墨化处理时阻断下端出气，实现顶端排气管道排气的快速便捷转换。所述下抽气管5上设置有冷却水套504，冷却水套504能够快速降低发热腔体2内排出气体的温度，降低卡箍和真空球阀密封介质的老化速度，冷却水套504上设置有进水口505 和出水口506，所述进水口505位于水平抽气管503上，所述出水口506位于竖管501的上段。
所述保温碳毡10上设置有导流支撑座9，所述导流支撑座9为圆筒形结构，导流支撑座9的高度为150mm，保证坩埚内温度满足反应要求，因为在发热腔体2内底部的温度会有所降低，不能达到碳化硅反应所需的温度。所述导流支撑座9的底部设置有一组导气缺口901，在导流支撑座9上叠放有一组用于盛放产品的坩埚8。所述发热腔体2内还设置有集气罩7，所述导流支撑座9和坩埚8罩在集气罩7内。当对坩埚8内的产品进行加热反应时，产生的硅蒸汽在集气罩7的作用下不会向发热腔体2扩散，并在下抽气管5和真空泵6的作用下，从集气罩7经导气缺口901、底部排气管202，再由下抽气管5经真空泵6排出。
为方便控制集气罩7的高度，使其与叠放的坩埚高度相适配，所述集气罩7包括一组圆筒状的罩体701和盖在罩体701顶部的罩盖702，罩体701和罩盖702上设置有拼装止扣703，如图2所示。采用此结构进行碳化硅反应时，产生的硅蒸汽被集气罩7隔绝，从而不会与加热腔体接触，硅蒸汽能够从下抽气管及时排出，从而使真空感应炉不会收硅蒸汽侵蚀，提高真空感应炉的使用寿命。此外，该炉还可以作为石墨化炉，当用真空感应炉进行石墨化处理时，只需要设置一个堵头，将底部排气管202堵住，然后关闭真空球阀17，从而实现一炉两用的目的。
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种融熔渗硅用真空感应炉，包括炉体(1)，设置在炉体(1)内的发热腔体(2)，所述发热腔体(2)的顶部设置有排气孔(201)，排气孔(201)连接设置有排气管道(3)，所述发热腔体(2)的底部设置有承料板(4)；其特征在于：所述发热腔体(2)的底部设置有底部排气管(202)，底部排气管(202)连接设置有下抽气管(5)，下抽气管(5)的末端连接设置有真空泵(6)；所述发热腔体(2)内还设置有集气罩(7)，所述集气罩(7)内叠加设置有用于盛放产品的坩埚(8)。
2.如权利要求1所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述承料板(4)上设置有导流支撑座(9)，导流支撑座(9)置于集气罩(7)内，所述导流支撑座(9)的底部设置有一组导气缺口(901)，所述坩埚(8)叠加设置在导流支撑座(9)上。
3.如权利要求2所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述导流支撑座(9)为圆筒形结构，导流支撑座(9)的高度为150mm。
4.如权利要求1所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述承料板(4)上还设置有保温碳毡(10)，所述集气罩(7)置于保温碳毡(10)上。
5.如权利要求1所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述承料板(4)的下方依次设置有底座保温层(11)、底座支撑垫砖(12)和底板(13)，所述底部排气管(202)从承料板(4)一直延伸至底板(13)，所述底部排气管(202)与下抽气管(5)间设置有连接法兰(14)。
6.如权利要求1所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述下抽气管(5)包括与连接法兰(14)对接的竖管(501)，所述竖管(501)的底部设置有清理法兰(502)，清理法兰(502)上设置有堵盖(15)，在竖管(501)的中间位置连接设置有水平抽气管(503)，水平抽气管(503)与真空泵(6)连接。
7.如权利要求6所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述水平抽气管(503)的末端设置有快接式高真空卡箍(16)，快接式高真空卡箍(16)与真空泵(6)间的管道上设置有真空球阀(17)。
8.如权利要求6所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述下抽气管(5)上设置有冷却水套(504)，冷却水套(504)上设置有进水口(505)和出水口(506)，所述进水口(505)位于水平抽气管(503)上，所述出水口(506)位于竖管(501)的上段，低进高出。
9.如权利要求1所述的融熔渗硅用真空感应炉，其特征在于：所述集气罩(7)包括一组圆筒状的罩体(701)和盖在罩体(701)顶部的罩盖(702)，罩体(701)和罩盖(702)上设置有拼装止扣(703)。
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| CN201922498084.7U CN211346314U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种融熔渗硅用真空感应炉 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111076539A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-28 | 德翼高科(杭州)科技有限公司 | 一种融熔渗硅用真空感应炉 |
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2019
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