石墨化炉制造技术

本申请公开了一种石墨化炉，包括内炉体、外炉体、加热机构，其特征在于，内炉体设置在外炉体内部，内炉体内部设置有坩埚，加热机构用于对坩埚内部腔体进行加热，加热机构包括IGBT供电装置和感应线圈，IGBT供电装置设置在外炉体外部，感应线圈设置在内炉体与外炉体之间，IGBT供电装置用于给感应线圈提供电能，IGBT供电装置包括IGBT模块、驱动电路、控制电路、变压器和电容器，驱动电路用于驱动IGBT模块，控制电路用于控制IGBT模块，IGBT模块分别与变压器、电容器和感应线圈串联。本实用新型专利技术采用IGBT供电装置串联感应加热方式，解决了设备启动困难、对电网冲击大的问题，提高了产品质量。

Graphitization furnace

The invention discloses a graphite furnace, including a furnace body, an outer furnace body, a heating mechanism, which is characterized in that the inner furnace body is arranged in the outer furnace body, an inner furnace body is arranged inside the crucible, crucible is used for heating the internal cavity of the heating mechanism and the heating mechanism comprises a IGBT power supply device and induction coil. IGBT power supply device is arranged on the outside of the furnace body, between the induction coil is arranged in the inner furnace body and the outer stove body, IGBT power supply device for induction coil power, IGBT power supply device comprises a IGBT module, drive circuit, control circuit, transformer and capacitor drive circuit for driving the IGBT module, the control circuit is used to control the IGBT module the IGBT module, respectively connected in series with the transformer, capacitor and induction coil. The utility model adopts the IGBT power supply device in series induction heating mode, which solves the problem that the equipment is difficult to start and has great impact on the power grid, and the product quality is improved.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石墨化烧结设备
，特别是涉及一种石墨化炉。
技术介绍
石墨化炉主要用于碳粉、聚酰亚胺膜、碳纤维、碳碳材料、石墨烯、石墨碳刷、石墨电极等碳材料的高温石墨化，石墨化所需的温度高达2000～3000℃。目前，市场上2200℃以上的高温石墨化炉都是采用可控硅中频并联感应加热技术，利用可控硅元件将工频三相交流电源变换成中频单向交流电源，供给感应线圈，感应线圈内的坩埚导体炉料在电磁场的作用下产生感应电势，并在垂直于感应圈轴线的表面内引起感应电流，即涡流,从而使炉料发热。可控硅中频加热电源的基本工作原理是通过一个三相桥式整流电路，把50Hz的工频交流电流整流成直流，再经过一个滤波器进行滤波，最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载。复杂的交流—直流—交流变频系统，电源运行中较易受到各种干扰信号的影响，特别对电源触发系统和保护系统的影响尤为显著。当可控硅中频加热电源触发系统电路受到干扰时，往往造成电源启动性能下降，当保护系统电路受到干扰时，会造成保护环节(如过流、过压等保护)误动作，导致电源频繁跳闸，不能正常工作，甚至造成保护失灵，损坏功率元件，引发设备事故。因此，如何解决石墨化炉的加热电源启动性差的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术提供了石墨化炉，通过采用IGBT供电装置串联谐振方式，能有效解决现有技术中加热电源启动性差、对电网冲击大的问题，从而提高了产品质量。本技术提供的技术方案如下：一种石墨化炉，包括内炉体、外炉体、加热机构，其特征在于，所述内炉体设置在所述外炉体内部，所述内炉体内部设置有坩埚，所述加热机构用于对所述坩埚内部腔体进行加热，所述加热机构包括IGBT供电装置和感应线圈，所述IGBT供电装置设置在所述外炉体外部，所述感应线圈设置在所述内炉体与所述外炉体之间，所述IGBT供电装置用于给所述感应线圈提供电能；所述IGBT供电装置包括IGBT模块、驱动电路、控制电路、变压器和电容器，所述驱动电路用于驱动所述IGBT模块，所述控制电路用于控制IGBT模块，所述IGBT模块分别与所述变压器、所述电容器和所述感应线圈串联。进一步的，所述IGBT模块、所述驱动电路和所述控制电路集成在电源柜中，所述变压器和所述电容器集成在电容柜内部。进一步的，所述感应线圈设置在所述内炉体的外侧，所述感应线圈与所述变压器和所述电容器串联，所述坩埚为石墨坩埚，所述感应线圈通过电磁感应对所述石墨坩埚进行加热。进一步的，所述内炉体包括保温层，所述石墨坩埚设置在所述保温层的内壁，所述保温层上设置有保温盖。进一步的，所述感应线圈与所述保温层之间设置有绝缘层，所述绝缘层为两层及两层以上刚玉绝缘层，所述刚玉绝缘层相邻两层的刚玉砖错开设置。进一步的，所述外炉体包括炉体外壳和炉盖，所述保温盖在所述炉盖的内侧。进一步的，所述炉盖上还设有红外测温仪，所述保温盖上设置有测温管，所述红外测温仪通过所述测温管用于检测所述腔体内温度。进一步的，所述外炉体上设有与真空泵连接的真空管，所述外炉体上还设置有进气口，所述真空泵用于抽出所述腔体内部的空气，所述进气口用于向所述腔体内部通入保护气体。进一步的，所述炉体外壳上设置有水冷夹层。进一步的，所述炉体外壳底部设置有排污口，所述排污口用于排出炉体外壳内部的废水和废渣。本技术的有益效果是：本技术所提供的石墨化炉，与现有技术相比较，采用IGBT供电装置串联感应加热方式，采用的是串联谐振电路，起振方式简单可靠，具有完善的保护功能，控制电路全部集成化，设备启动、操作十分方便，工作稳定性高。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种石墨化炉的正面结构示意图；图2为本技术提供的一种石墨化炉的平面结构示意图。附图标记说明：内炉体1；腔体101；保温层102；保温盖103；石墨坩埚104；绝缘层105；外炉体2；炉体外壳201；炉盖202；进气口203；红外测温仪204；测温管205；排污口206；安全阀207；电源柜3；电容柜4；变压器401；电容器402；感应线圈5；真空泵6；升降机构7。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。如图、图所示，本实施例提供一种石墨化炉，包括内炉体1、外炉体2、加热机构，其特征在于，所述内炉体1设置在所述外炉体2内部，所述内炉体1内部设置有坩埚，所述加热机构用于对所述坩埚内部腔体101进行加热，所述加热机构包括IGBT供电装置和感应线圈5，所述IGBT供电装置设置在所述外炉体2外部，所述感应线圈5设置在所述内炉体1与所述外炉体2之间，所述IGBT供电装置用于给所述感应线圈5提供电能；所述IGBT供电装置包括IGBT模块、驱动电路、控制电路、变压器401和电容器402，所述驱动电路用于驱动所述IGBT模块，所述控制电路用于控制IGBT模块，所述IGBT模块分别与所述变压器401、所述电容器402和所述感应线圈5串联。采用串联谐振电路，全波不控整流，不产生高次谐波，中频电流通过IGBT模块构成回路，IGBT模块具有较强抗干扰能力，使设备在整个加热过程中始终保持恒功率运行，采用IGBT供电装置串联感应加热方式，对电网无干扰，电效率高，节约能源，启动、操作十分方便，工作稳定性高。所述IGBT模块、所述驱动电路和所述控制电路集成在电源柜3中，所述变压器401和所述电容器402集成在电容柜4内部。控制电路全部集成化，控制简单。本申请所采用的IGBT逆变技术安全可靠，功率因素高，起振方式简单可靠，适用于需要频繁起动或长时间运行的工作场合，可用于断续加热或变化负载的连续加热，设备启动性能好。IGBT供电装置采用了限压过流过压保护电路，具有完善的保护功能，防止负载短路、散热不良或其他故障损坏电源，使得设备故障率极低。所述感应线圈5设置在所述内炉体1的外侧，所述感应线圈5与所述变压器401和所述电容器402串联，所述坩埚为石墨坩埚104，所述感应线圈5通过电磁感应对所述石墨坩埚104进行加热。所述内炉体1包括保温层102，所述石墨坩埚104设置在所述保温层102的内壁，所述保温层102上设置有保温盖103。所述感应线圈5与所述保温层102之间设置有绝缘层105，所述绝缘层105为两层及两层以上刚玉绝缘层105，所述刚玉绝缘层105相邻两层的刚玉砖错开设置。保温层102为碳毡保温层102，坩埚设置在保温层102的内壁中，保温层102底部还设置有硬质碳毡底盘，硬质碳毡底盘用于支撑坩埚底部，可有效防止坩埚下沉，绝缘性能更优，增强了设备的绝缘性能，有效防止炉内短路打火，提高设备在高温阶段的稳定性。所述外炉体2包括炉体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨化炉，包括内炉体(1)、外炉体(2)、加热机构，其特征在于，所述内炉体(1)设置在所述外炉体(2)内部，所述内炉体(1)内部设置有坩埚，所述加热机构用于对所述坩埚内部腔体(101)进行加热，所述加热机构包括IGBT供电装置和感应线圈(5)，所述IGBT供电装置设置在所述外炉体(2)外部，所述感应线圈(5)设置在所述内炉体(1)与所述外炉体(2)之间，所述IGBT供电装置用于给所述感应线圈(5)提供电能；所述IGBT供电装置包括IGBT模块、驱动电路、控制电路、变压器(401)和电容器(402)，所述驱动电路用于驱动所述IGBT模块，所述控制电路用于控制IGBT模块，所述IGBT模块分别与所述变压器(401)、所述电容器(402)和所述感应线圈(5)串联。

【技术特征摘要】
1.一种石墨化炉，包括内炉体(1)、外炉体(2)、加热机构，其特征在于，所述内炉体(1)设置在所述外炉体(2)内部，所述内炉体(1)内部设置有坩埚，所述加热机构用于对所述坩埚内部腔体(101)进行加热，所述加热机构包括IGBT供电装置和感应线圈(5)，所述IGBT供电装置设置在所述外炉体(2)外部，所述感应线圈(5)设置在所述内炉体(1)与所述外炉体(2)之间，所述IGBT供电装置用于给所述感应线圈(5)提供电能；所述IGBT供电装置包括IGBT模块、驱动电路、控制电路、变压器(401)和电容器(402)，所述驱动电路用于驱动所述IGBT模块，所述控制电路用于控制IGBT模块，所述IGBT模块分别与所述变压器(401)、所述电容器(402)和所述感应线圈(5)串联。2.根据权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于：所述IGBT模块、所述驱动电路和所述控制电路集成在电源柜(3)中，所述变压器(401)和所述电容器(402)集成在电容柜(4)内部。3.根据权利要求2所述的石墨化炉，其特征在于：所述感应线圈(5)设置在所述内炉体(1)外侧，所述感应线圈(5)与所述变压器(401)和所述电容器(402)串联，所述坩埚为石墨坩埚(104)，所述感应线圈(5)通过电磁感应对所述石墨坩埚(104)进行加热。4.根据权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于：所述内炉体(1)包括保温层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗选民，
申请(专利权)人：株洲金瑞中高频设备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43