本發(fā)明涉及加熱器領(lǐng)域，特別是涉及一種直拉單晶石墨加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

石墨加熱器是單晶爐的加熱裝置，石墨加熱器采用等靜壓石墨電熱體，具有耐高溫、容易加工，價格比鎢、鉬、鉭便宜的優(yōu)點。石墨加熱器的電阻率雖比純金屬高，但出于強(qiáng)度方面的考慮，截面積不能太小，因此整個石墨加熱器的電阻很小，所以采用低電壓、大電流的加熱方式。石墨的性能差別很大，而總的電阻值又很小，因此常將石墨加熱器進(jìn)行再加工，以達(dá)到電阻要求。由于加熱器采用大電流，低電壓，電流密度大，因此需要采用開槽的方法既滿足電阻的要求，同時滿足強(qiáng)度和過載能力。然而現(xiàn)有石墨加熱器的開槽寬度和分瓣設(shè)計存在設(shè)計不合理、理化特性不均勻，保溫性能不好等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直拉單晶石墨加熱系統(tǒng)，提高加熱性能。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種直拉單晶石墨加熱系統(tǒng)，包括溫度采集器、plc控制器、電流檢測器、加熱開關(guān)、參數(shù)顯示器和石墨加熱器筒體，所述plc控制器的溫度輸入端與溫度采集器連接，所述溫度采集器設(shè)置在石墨加熱器筒體上，plc控制器的電流檢測端通過電流檢測器和加熱開關(guān)與石墨加熱器筒體的陽極和陰極連接，plc控制器的數(shù)據(jù)輸出端與參數(shù)顯示器連接。

其中，所述石墨加熱器筒體上均勻開設(shè)有多個寬度相同且間隔分布的上狹槽和下狹槽，所述石墨加熱器筒體的兩側(cè)還對立設(shè)有陽極固定腳和陰極固定腳，陽極固定腳和陰極固定腳上均開設(shè)有一個或多個固定孔。

進(jìn)一步的，所述陽極固定腳和陰極固定腳的寬度為兩個相鄰上狹槽間的間距。

進(jìn)一步的，所述陽極固定腳和陰極固定腳為l型固定腳，所述固定孔設(shè)置在l型固定腳的橫向段上。

進(jìn)一步的，所述石墨加熱器筒體兩側(cè)還對立設(shè)有陽極固定備用腳和陰極固定備用腳，陽極固定備用腳和陰極固定備用腳的下端也開設(shè)有一個或多個固定孔。

進(jìn)一步的，所述陽極固定備用腳和陰極固定備用腳所在平面與陽極固定腳和陰極固定腳所在平面呈度角。

進(jìn)一步的，所述上狹槽的底部和下狹槽的頂部均設(shè)有圓孔。

進(jìn)一步的，所述圓孔的直徑大于上狹槽和下狹槽的寬度。

進(jìn)一步的，所述加熱器的電阻r為：

式中，d為石墨加熱器筒體的外徑，d為石墨加熱器筒體的內(nèi)徑，w為上狹槽和下狹槽的寬度，n為上狹槽和下狹槽的總數(shù)量，l為上狹槽和下狹槽的長度。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出一種直拉單晶石墨加熱系統(tǒng)，操作簡單，提升加熱性能，節(jié)能效果顯著。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2位本發(fā)明石墨加熱器的三維立體圖；

圖3為本發(fā)明石墨加熱器的剖視圖；

圖中，1-石墨加熱器筒體，2-上狹槽，3-下狹槽，4-陽極固定腳，5-陰極固定腳，6-固定孔，7-陽極固定備用腳，8-圓孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種直拉單晶石墨加熱系統(tǒng)，包括溫度采集器、plc控制器、電流檢測器、加熱開關(guān)、參數(shù)顯示器和石墨加熱器筒體1，所述plc控制器的溫度輸入端與溫度采集器連接，所述溫度采集器設(shè)置在石墨加熱器筒體1上，plc控制器的電流檢測端通過電流檢測器和加熱開關(guān)與石墨加熱器筒體1的陽極和陰極連接，plc控制器的數(shù)據(jù)輸出端與參數(shù)顯示器連接。

其中，所述石墨加熱器筒體1上均勻開設(shè)有多個寬度相同且間隔分布的上狹槽2和下狹槽3，所述石墨加熱器筒體1的兩側(cè)還對立設(shè)有陽極固定腳4和陰極固定腳5，陽極固定腳4和陰極固定腳5上均開設(shè)有一個或多個固定孔6。

進(jìn)一步的，所述陽極固定腳4和陰極固定腳5的寬度為兩個相鄰上狹槽2間的間距。所述陽極固定腳4兩邊的上狹槽2間不開設(shè)下狹槽3，所述陰極固定腳5兩邊的上狹槽2間也不開設(shè)下狹槽3。

進(jìn)一步的，所述陽極固定腳4和陰極固定腳5為l型固定腳，所述固定孔6設(shè)置在l型固定腳的橫向段上。

進(jìn)一步的，所述石墨加熱器筒體1兩側(cè)還對立設(shè)有陽極固定備用腳7和陰極固定備用腳，陽極固定備用腳7和陰極固定備用腳的下端也開設(shè)有一個或多個固定孔6。所述陽極固定備用腳7和陰極固定備用腳為1字型。

當(dāng)陽極固定腳4或陰極固定腳5出現(xiàn)故障時，可通過陽極固定備用腳7或陰極固定備用腳代替陽極固定腳4或陰極固定腳5，繼續(xù)執(zhí)行工作任務(wù)。

進(jìn)一步的，所述陽極固定備用腳7和陰極固定備用腳所在平面與陽極固定腳4和陰極固定腳5所在平面呈90度角。

進(jìn)一步的，所述陽極固定腳4、陰極固定腳5、陽極固定備用腳7和陰極固定備用腳均可為銅電極。

進(jìn)一步的，所述上狹槽2的底部和下狹槽3的頂部均設(shè)有圓孔8。所述圓孔8的直徑大于上狹槽2和下狹槽3的寬度。

如圖2所示，本發(fā)明中，所述加熱器的電阻r為：

式中，d為石墨加熱器筒體1的外徑，d為石墨加熱器筒體1的內(nèi)徑，w為上狹槽2和下狹槽3的寬度，n為上狹槽2和下狹槽3的總數(shù)量，l為上狹槽2和下狹槽3的長度。

單晶爐內(nèi)的加熱器為直流供電，除了加熱器外，電路上還有其他電阻，如銅電極的電阻，石墨加熱器與銅電極的接觸電阻等。流過加熱器的電流不僅會導(dǎo)致加熱器發(fā)熱，也會讓回路上的其他電阻發(fā)熱，所以根據(jù)上述公式對加熱器進(jìn)行調(diào)整設(shè)置，增加加熱器電阻可以讓回路上的總電阻增大，電壓升高，電流減小。流過回路上其他電阻的電流減小，根據(jù)公式p=i²r，回路上其他電阻的電流減小，其功率減小。而爐內(nèi)熱場需要的恒定的發(fā)熱量，加熱器的功率不變，從而總功率降低，達(dá)到節(jié)能的目的。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種直拉單晶石墨加熱系統(tǒng)，包括溫度采集器、PLC控制器、電流檢測器、加熱開關(guān)、參數(shù)顯示器和石墨加熱器筒體（1），所述PLC控制器的溫度輸入端與溫度采集器連接，溫度采集器設(shè)置在石墨加熱器筒體（1）上，PLC控制器的電流檢測端通過電流檢測器和加熱開關(guān)與石墨加熱器筒體（1）的陽極和陰極連接，PLC控制器的數(shù)據(jù)輸出端與參數(shù)顯示器連接；石墨加熱器筒體（1）上均勻開設(shè)有多個寬度相同且間隔分布的上狹槽（2）和下狹槽（3），石墨加熱器筒體（1）的兩側(cè)還對立設(shè)有陽極固定腳（4）和陰極固定腳（5），陽極固定腳（4）和陰極固定腳（5）上均開設(shè)有一個或多個固定孔（6）。本發(fā)明操作簡單，提升加熱性能，節(jié)能效果顯著。

技術(shù)研發(fā)人員：陳進(jìn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：彭州市運達(dá)知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.12.08
技術(shù)公布日：2017.08.18