一种免烧反应烧结碳化硅制备装置及方法与流程

本发明涉及材料加工的，其具体涉及一种免烧反应烧结碳化硅制备装置及方法。

背景技术：

1、免烧反应处理烧结碳化硅主要利用电极棒对碳化硅原材料进行烧制，通常采用电阻炉等设备，之后对液相材料进行浇铸完成形态结构的固定，由于电阻炉等设备加热通过热传递来传递热量，导致部分原材料已经加热成液体，其余远离电极加热处的部分还处于基础形态，造成大量资源浪费以及生产效率的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种有效解决原材料远离电极加热处的烧结问题，帮助原材料混合成型碳化硅的免烧反应烧结碳化硅制备装置及方法。

2、本发明所采用的技术方案为：一种免烧反应烧结碳化硅制备装置，包括支撑底板，所述支撑底板上设有熔炼机构，所述熔炼机构包括熔炼罐，所述熔炼罐底部设有活动滚球，所述支撑底板上设有支撑底基，所述活动滚球滚动连接于所述支撑底基，所述熔炼罐内设置有若干熔炼电极，驱动所述熔炼罐摆动使所述熔炼罐内物料靠近所述熔炼电极。

3、在一种实施例中，所述熔炼罐内设有斜坡填充，所述斜坡填充弥补所述熔炼罐底部呈斜坡形结构。

4、在一种实施例中，所述熔炼罐外围侧设有支撑圆环，所述支撑圆环与所述熔炼罐之间留有间隙，所述支撑圆环和所述支撑底板之间设有若干支撑杆，所述支撑圆环上设有摆动机构，所述摆动机构用以驱动所述熔炼罐靠向所述支撑圆环。

5、在一种实施例中，所述摆动机构包括摆动框，所述摆动框呈现矩形结构，所述摆动框设于所述熔炼罐外围侧，所述摆动框中部设有对称设置的活动块，所述摆动框上设有导向方向与所述熔炼罐轴线同向的所述活动槽，所述摆动框中部设有连接圆环，所述连接圆环套接所述熔炼罐，所述连接圆环上设有对称设置的贯穿活动杆，所述贯穿活动杆贯穿并滑动连接于所述活动槽，所述摆动机构还包括两组对称设置的换位件，两组所述换位件设于所述摆动框未设有所述活动块的侧边，所述换位件用以旋转所述摆动框与所述支撑圆环的相对位置，所述换位件上设有驱动件，所述驱动件驱动所述摆动框中心处偏离所述支撑圆环圆心。

6、在一种实施例中，所述驱动件包括连接板，所述连接板设于所述换位件上，所述连接板上设有旋转圆盘，所述旋转圆盘平面平行于所述支撑底板平面，所述旋转圆盘的旋转轴贯穿并旋转连接所述连接板，所述连接板上设有驱动电机驱动所述旋转圆盘旋转，所述摆动框未设于所述活动块的一侧中部设有延长杆，所述旋转圆盘上偏离旋转轴的平面上设有贯通杆，所述贯通杆贯通并旋转连接于所述延长杆。

7、在一种实施例中，所述换位件包括两组旋转驱动轮，两组所述旋转驱动轮夹持所述支撑圆环内外弧面，所述旋转驱动轮的旋转轴贯穿并旋转连接于所述连接板，所述连接板和所述支撑圆环之间设有隔离滚珠，所述隔离滚珠滚动连接于所述连接板，所述隔离滚珠抵接所述支撑圆环侧面。

8、在一种实施例中，所述熔炼电极于所述摆动机构驱动所述熔炼罐倾斜时，所述熔炼电极端部相对所述支撑底板位置固定。

9、在一种实施例中，所述熔炼电极于所述熔炼罐倾斜时停止工作。

10、在一种实施例中，还包括一种免烧反应烧结碳化硅制备方法，具体实施方式如下所示：

11、s1.将原材料粉末加入熔炼罐内后并振荡均匀，保持平整；

12、s2.通入熔炼电极，加热原材料粉末；

13、s3.加热部分至熔融状后，停止加热，倾斜熔炼罐；

14、s4.静置若干时长，待未熔化粉末覆盖熔融区域后将熔炼罐恢复原有位置，继续加热；

15、s5.重复步骤s3-s4，直至全部加热成流态后释放冷却并定形，完成制备。

16、在一种实施例中，步骤s3中，多次倾斜的位置不同。

17、本发明的有益效果为：本发明作为一种有效解决原材料远离电极加热处的烧结问题，帮助原材料混合成型碳化硅的免烧反应烧结碳化硅制备装置及方法，其具体实施方式如下所示：

18、操作人员首先将原材料导入熔炼罐后，将材料振荡均匀，用以更加紧密，之后利用熔炼电极精将原材料进行加热，由于加热区域通过热量传递，在部分范围内的原材料已然成为液体状态，此时，启动驱动电机带动旋转圆盘旋转，在旋转圆盘旋转的同时，贯通杆推动延长杆移动摆动框的中心偏离熔炼罐的中心，在摆动框移动的过程中，活动块带动贯穿活动杆在活动槽内滑动，使得贯穿活动杆连接的连接圆环发生倾斜，进一步带动熔炼罐倾斜，使得熔炼罐上的活动滚球在支撑底基上旋转导致熔炼罐倾斜，同时，在熔炼罐倾斜的同时，液相的原料倾斜偏离电极，同时远端的粉状原料靠近熔炼电极，实现电极处原料的更换，提高熔炼效果，同时，由于熔炼罐内部设置有斜坡填充，在熔炼罐倾斜时，各个方向的原材料通入电极附近的量不统一，这样可有助于利用液相的高质量挤压低重量的粉相原材料靠近熔炼电极；

19、由于斜坡填充与熔炼罐的位置固定，为了保障在斜坡填充斜坡对面的原材料避免发生堆积，启动旋转驱动轮，带动摆动机构对支撑圆环进行自转，同时利用摆动机构对熔炼罐进行摆动，多次调整即可将倾斜至斜坡填充斜坡堆积的原材料出现于熔炼罐内保持水平位置，避免熔炼电极部分位置无法接触到原料；

20、由于熔炼罐与连接圆环为套接，在摆动机构驱动熔炼罐摆动的同时，活动滚球配合支撑底基会将熔炼罐产生自转效果，配合换位件的运动，使得原材料更加容易的落入熔炼电极熔炼中心，进一步提高生产效率，直至原材料完全熔炼成为碳化硅液相后，流出至模具定型即可。

21、该设备结构简单，通过简易的结构将熔炼罐内原料均匀翻动并落入熔炼电极附近，保障熔炼电极的熔料效率，解决了远离电极的端的原料烧结的问题，具有较好的实用性以及经济性，有益于设备的推广以及使用。

22、附图说明

23、下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

24、图1是本发明的立体结构示意图；

25、图2是本发明的部分剖面立体结构示意图；

26、图3是本发明的摆动机构立体结构示意图；

27、图4是本发明的摆动机构第二张立体结构示意图；

28、图5是本发明的换位件立体结构示意图。

技术特征：

1.一种免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：包括支撑底板(1)，所述支撑底板(1)上设有熔炼机构(2)，所述熔炼机构(2)包括熔炼罐(21)，所述熔炼罐(21)底部设有活动滚球(212)，所述支撑底板(1)上设有支撑底基(211)，所述活动滚球(212)滚动连接于所述支撑底基(211)，所述熔炼罐(21)内设置有若干熔炼电极(23)，驱动所述熔炼罐(21)摆动使所述熔炼罐(21)内物料靠近所述熔炼电极(23)。

2.根据权利要求1所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述熔炼罐(21)内设有斜坡填充(22)，所述斜坡填充(22)弥补所述熔炼罐(21)底部呈斜坡形结构。

3.根据权利要求1所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述熔炼罐(21)外围侧设有支撑圆环(3)，所述支撑圆环(3)与所述熔炼罐(21)之间留有间隙，所述支撑圆环(3)和所述支撑底板(1)之间设有若干支撑杆，所述支撑圆环(3)上设有摆动机构(4)，所述摆动机构(4)用以驱动所述熔炼罐(21)靠向所述支撑圆环(3)。

4.根据权利要求3所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述摆动机构(4)包括摆动框(41)，所述摆动框(41)呈现矩形结构，所述摆动框(41)设于所述熔炼罐(21)外围侧，所述摆动框(41)中部设有对称设置的活动块(42)，所述摆动框(41)上设有导向方向与所述熔炼罐(21)轴线同向的所述活动槽(421)，所述摆动框(41)中部设有连接圆环(43)，所述连接圆环(43)套接所述熔炼罐(21)，所述连接圆环(43)上设有对称设置的贯穿活动杆(44)，所述贯穿活动杆(44)贯穿并滑动连接于所述活动槽(421)，所述摆动机构(4)还包括两组对称设置的换位件(5)，两组所述换位件(5)设于所述摆动框(41)未设有所述活动块(42)的侧边，所述换位件(5)用以旋转所述摆动框(41)与所述支撑圆环(3)的相对位置，所述换位件(5)上设有驱动件，所述驱动件驱动所述摆动框(41)中心处偏离所述支撑圆环(3)圆心。

5.根据权利要求4所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述驱动件包括连接板(51)，所述连接板(51)设于所述换位件(5)上，所述连接板(51)上设有旋转圆盘(46)，所述旋转圆盘(46)平面平行于所述支撑底板(1)平面，所述旋转圆盘(46)的旋转轴贯穿并旋转连接所述连接板(51)，所述连接板(51)上设有驱动电机(452)驱动所述旋转圆盘(46)旋转，所述摆动框(41)未设于所述活动块(42)的一侧中部设有延长杆(45)，所述旋转圆盘(46)上偏离旋转轴的平面上设有贯通杆(451)，所述贯通杆(451)贯通并旋转连接于所述延长杆(45)。

6.根据权利要求5所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述换位件(5)包括两组旋转驱动轮(52)，两组所述旋转驱动轮(52)夹持所述支撑圆环(3)内外弧面，所述旋转驱动轮(52)的旋转轴贯穿并旋转连接于所述连接板(51)，所述连接板(51)和所述支撑圆环(3)之间设有隔离滚珠(53)，所述隔离滚珠(53)滚动连接于所述连接板(51)，所述隔离滚珠(53)抵接所述支撑圆环(3)侧面。

7.根据权利要求3所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述熔炼电极(23)于所述摆动机构(4)驱动所述熔炼罐(21)倾斜时，所述熔炼电极(23)端部相对所述支撑底板(1)位置固定。

8.根据权利要求7所述的免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：所述熔炼电极(23)于所述熔炼罐(21)倾斜时停止工作。

9.一种免烧反应烧结碳化硅制备方法，使用如权利要求2所述一种免烧反应烧结碳化硅制备装置，其特征在于：具体实施方式如下所示：

10.根据权利要求9所述的免烧反应烧结碳化硅制备方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及材料加工的技术领域，其具体涉及一种免烧反应烧结碳化硅制备装置及方法，该制备装置包括支撑底板、熔炼机构、支撑圆环、摆动机构以及换位件；操作人员将原材料放置于熔炼机构后，通过熔炼机构进行加热，同时通过摆动机构配合支撑圆环将熔炼罐倾斜，使得熔炼液体渗透至其他区域，高密度的液体将低密度的粉末颗粒托起，使得将未熔炼的原材料提前落入熔炼区域，提高熔炼速度，有效提高生产效率，该设备结构简单，有效解决烧结碳化硅材料时热传导加热的效率问题，具有较好的实用性以及经济性，有益于设备的推广以及使用。

技术研发人员：钟启龙,钟航宇
受保护的技术使用者：湖南仁龙新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/13