Электропечь сопротивления,преимущественно для получения карбида кремния Советский патент 1980 года по МПК F27B3/08 C01B31/36 

(54) ЭЛЕКТРОПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДА Изобретение относится к электрот мии и может быть использовано в абразивной промышленности для получения карбида кремния. Известна электропечь сопротивления, преимущественно для получения карбида кремния, содержащая корпус, в котором по центру укладывается один токопроводящий керн, к каждому из торцов которых присоединен неподвижный токоподводящий электрод дли связи с печным трансформатором/ Ее недостатком является низкая производительность и высокий расход электроэнергии (до 100 000 кВт/ч на одну печекампании) на получение карбида кремния, так как объем гото вой продукции зависит от геометрическ)их параметров керна, а высокий электроэнергии обусловлен большой зоной,требуемой для прогрев шихты до температуры реакции образо вания карбида кремния. Известна также электропечь сопротивления, содержащая корпус с размещенными в нем параллел-ьными то копроводящими кернами, к торцам которых с одной стороны подключено по одному токоподводящему электроду, которые связаны с печным трансКРЕМНИЯ : форматором, соединительный электрод, установленный у противоположной стенки корпуса и изолирующую перегородку с системой искусственного охлаждения, разделяющую оба керна 172J. Недостатком такой печи является большой расход электроэнергии на получение продукции, большие потери тепла на охлаждение изолирующей перегородки, невозможность форсирования времени нагрева шихты до температуры образования карбида кремния. Цель изобретения - повышение производительности печи и сокращение расхода электроэнергии на -получение SiC. Поставленная цель достигается присоединением соединительного электрода к одной фазе источника тока и оба токоподводящих электрода к другой фазе источника тока. На фиг. 1 изображен вид на электропечь сопротивления сверху (шихта не показана), на фиг. 2 - вид на электропечь спереди, разрез, на фиг. 3 - электросхема присоединения печи к источнику питания. Электропечь сопротивления содержит корпус 1, состоящий из подины 2, боковых стенок 3 и торцовых стенок

4, токопроводящие керны 5 и 6, токоподводящие электроды 7 и 8, соединительный электрод 9, выключатели нагрузки 10, 11 и 12, источник питания, например, печной трансформатор 13.

Керны 5 и б, например, из графитовой крошки или нефтекокса, укладываются вдоль корпуса печи параллельно друг другу. Они имеют примерно равное сопротивление, и при соединении в параллель их общее сопротивление равно сопротивлению керна в известных однокерновых печах сопротивления например, типа .

Токоподводящие электроды 7 и 8 посредством выключателей нагрузки

10и 11 соединены с одной и той же фазой печного трансформатора 13, а соединительный электрод 9 подключается ко второй фазе печного трансформатора выключателем нагрузки 12.

Электропечь работает следующим образом.

После загрузки шихтой электропечь через выключатели нагрузки 10,

11и 12 подключается к источнику питания 13.

Происходит форсированный разогрев печи, так как шихта оказывается в зоне нагрева сразу двух нагревающих кернов 5. и 6. Причем, такой форсированный режим работы периодически повторяется. После достижения кернами и окружающей их шихты температуры образования SiC, что фиксируется, например, по падению величины коэффициента мощности выключателем, например 11, токопроводящий керн 5 отключается от источника питания 13, Дальнейший процесс образовния S i С происходит За счет нагрева шихты керном б и тепловой инерции шихты. Затем, например, через 30 мин керн 5 снова включается под напряжение и осуществляется форсированный нагрев шихты, после чего отключается выключатель 10 и керн б, и в таком периодическом режиме разогрева печь работает до конца процесса получения SiC,.

в данной электропечи наличие двух кернов и подключение соединительного электрода и двух токоподводящих электродов к различным фазам источника тока позволяет вести процесс получения карбида кремния при оптимальной температуре примерно 1600°С с использованием форсированного режима шихты (одновременная работа двух кернов) и режима поочередной работы каждого керна. Указанные факторы приводят к резкому снижению распада уже образовавшегося Sic, снижают тепловые потери печи и уменьшают длительность нахождения печи под нагрузкой с 29 ч до 20-22 ч,

В результате выход карбида кремния увеличивается на 40-50%, а расход электроэнергии уменьшается на 20-30%,

Изобретение позволяет увеличить производительности печи, сократить расходы электроэнергии на полученное карбида кремния и снизить время ве дения печекампании,

Формула изобретения

Электропечь сопротивления, преимущественно для получения карбида кремния , содержащая корпус с ра-змещенными в нем параллельными токопроводящими кернами, токоподводящие электроды и соединительный электрод, установленные в противоположных стенках корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности печи и сокращ ия расхода электроэнергии на получение карбида кремния, соединительный электрод присоединен к одной фазе источника тока, и оба токоподводящих электрода к другой фазе источника тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство ССс 434625, кл, F 27 В 5/14, Н 05 В 3/02 1973.

2,Чалых Е,Ф, Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий, М., Металлургия, 1972, с, .328, рис, 131 (прототип).

д,.

v

Г

k xs л v ы-oNJ j

--P-- - a М

г

40

Хгг.г

JX

д

X

/3

CtJu-S. Ь