本实用新型涉及到一种高温炉的烟道口。
背景技术:
六方氮化硼粉体材料的工业化制备,是使用硼源和氮源在1600℃以上的高温下进行固相反应得到。为了达到这个温度,工业上使用感应加热系统,以石墨坩埚作为发热体组建高温炉。由于硼源与氮源在反应过程中会不断产生大量的气体,因此高温炉的石墨坩埚盖上必须设置有烟道口。同时,石墨坩埚整体埋于保温隔热粉体填料层中,因此必须有构件组成烟道,使烟气穿过保温层通向外部。
由于制备六方氮化硼的反应体系中硼元素的存在,在高温下会有氧化硼蒸气挥发,在烟筒的底部凝结成氧化硼液滴,和二氧化硅生成共熔体,对碳化硅的氧化膜保护层破坏作用很大。在生产过程中发现,碳化硅烟筒特别容易出现从下端向上生长的裂纹。而且由于烟筒上下端的温差,裂纹一旦出现就会迅速扩张,导致碳化硅烟筒很快就纵裂成两半,远远小于预期寿命。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本实用新型提出了一种高温炉的烟道口;
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现:
一种高温炉的烟道口,包括烟气出口,烟筒座,保温隔热层和烟筒;所述烟气出口位于石墨坩埚盖的正中央,贯穿坩埚盖;所述烟筒座分为上下两部分,分别为上面烟筒座和底面烟筒座,与石墨坩埚接触的底面烟筒座为石墨环结构,石墨环结构的内径略小于烟气出口,上面烟筒座为碳化硅环状结构,碳化硅环状结构的内外径和底面烟筒座相同;所述烟筒由若干节陶土烧制的烟筒环叠放构成,所述保温隔热层完全覆盖整个烟筒座以及烟筒的最下方一节烟筒环。
所述烟筒环为环状,内径与底面烟筒座相同,外径略小于底面烟筒座。
本实用新型的有益效果:
本实用新型将制备氮化硼的高温炉烟道口的碳化硅烟筒替换成了由数个陶土环组成的烟筒,碳化硅材料仅用于作为石墨质底面烟筒座和陶土烟筒之间的过渡,可以有效地延长碳化硅材料的使用寿命;同时将烟筒材质替换成了陶土质,可以大大降低了烟筒的成本;烟筒构件的材质从下而上依次为石墨,碳化硅,陶土,符合材料的耐热性质由高到低的顺序,也符合材料抗氧化性由低到高的顺序;烟筒外露部分为陶土环状结构堆叠而成,既可以防止烟筒上下两端温差导致烟筒开裂,又可以在底端烧损或被腐蚀后仅替换损坏的部分,进一步节约了成本。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型演示板安装后的结构示意图。
1、烟气出口2、坩埚盖3、保温隔热层4、底面烟筒座5、上面烟筒座6、烟筒环;
具体实施方式
一种高温炉的烟道口,包括烟气出口1,烟筒座,保温隔热层3和烟筒;所述烟气出口1位于石墨坩埚盖2的正中央,贯穿石墨坩埚盖2;所述烟筒座分为上下两部分,分别为上面烟筒座5和底面烟筒座4,与石墨坩埚接触的底面烟筒座4为石墨环结构,石墨环结构的内径略小于烟气出口,上面烟筒座5为碳化硅环状结构,碳化硅环状结构的内外径和底面烟筒座4相同;所述烟筒由若干节陶土烧制的烟筒环6叠放构成,所述保温隔热层3完全覆盖整个烟筒座以及烟筒的最下方一节烟筒环。所述烟筒环为环状,内径与底面烟筒座4相同,外径略小于底面烟筒座4。
使用时,将石墨坩埚盖2盖在石墨坩埚上,依次放置好底面烟筒座4,上面烟筒座5以及若干烟筒环6至适宜的高度,将保温隔热层3覆盖石墨坩埚盖2表面,一直覆盖到烟筒的最下方一节烟筒环,完成制备六方氮化硼的高温炉的烟道口的搭建。在坩埚完成烧结过程需要开盖时,按照相反的顺序移除各个部件。
本实用新型提供的一种高温炉的烟道口,不再使用价格昂贵的碳化硅材料作为构成烟道的主要构件,而是采用便宜的陶土制材料作为烟筒。陶土制的烟筒会和氧化硼蒸气反应生成熔点较高的以硼氧硅铝元素为主的化合物,氧化硼蒸气对陶土的侵蚀要轻于碳化硅。同时,由于陶土制品相比之下更不耐上下表面温差引起的应力,因此使用高温炉的烟筒出口用较短的环状结构陶土拼成。另外,与碳化硅相比陶土制材料难以耐高温,因此烟道构件中,和石墨坩埚盖接触的部分使用石墨环作为烟筒座,在石墨环上方加一个较短的碳化硅环,起到过渡保温隔热层内高温区到低温区,令陶土质材料能在不超过最大耐受温度下使用,同时也维持底部的石墨烟筒座在保温隔热层中的埋藏深度,避免高温下被氧气氧化。
以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。
1.一种高温炉的烟道口,其特征在于,包括烟气出口,烟筒座,保温隔热层和烟筒;所述烟气出口位于石墨坩埚盖的正中央,贯穿坩埚盖;所述烟筒座分为上下两部分,分别为上面烟筒座和底面烟筒座,与石墨坩埚接触的底面烟筒座为石墨环结构,石墨环结构的内径略小于烟气出口,上面烟筒座为碳化硅环状结构,碳化硅环状结构的内外径和底面烟筒座相同;所述烟筒由若干节陶土烧制的烟筒环叠放构成,所述保温隔热层完全覆盖整个烟筒座以及烟筒的最下方一节烟筒环。
2.根据权利要求1所述的一种高温炉的烟道口,其特征在于,所述烟筒环为环状,内径与底面烟筒座相同,外径略小于底面烟筒座。
技术总结