一种碳化硅冶炼炉顶气收集及处理一体化装置的制作方法

1.本发明属窑炉技术领域，尤其是一种碳化硅冶炼炉顶气收集及处理一体化装置。


背景技术：

2.目前，工业化的碳化硅炉在冶炼碳化硅过程中的炉顶气直接排放到大气中时，存在炉顶气中一氧化碳等有价资源浪费和炉顶气中有机挥发物、粉尘造成大气污染等现象。现有技术受碳化硅冶炼炉的结构（如大型的碳化硅冶炼炉硅长达100米、宽达8米，且又采用炉顶敞开式的加料、出料的方式）的限制，要么存在使碳化硅炉装炉及出炉周期长、要么存在二次燃烧回收热量投资大、要么存在安全隐患、要么存在co燃烧成co2的二次污染等等缺陷。因此，若能提供一种直接收集碳化硅冶炼炉顶气、对碳化硅炉装、出炉生产影响小、可避免空气向冶炼炉内泄露造成安全隐患、可使炉顶气温度降低并可实现炉顶气热量回收的碳化硅冶炼炉顶气收集及处理装置，对提高碳化硅生产的经济效益和环保效益具有积极意义。


技术实现要素：

3.本发明的发明目的：主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本发明之目的就是提供一种直接收集碳化硅冶炼炉顶气、对碳化硅炉装、出炉生产影响小、可使炉顶气温度降低并可实现炉顶气热量回收、可避免空气向冶炼炉内泄露造成安全隐患、结构紧凑、空间场地占用小的碳化硅冶炼炉顶气收集及处理一体化装置。
4.本发明的技术方案为：提供了一种碳化硅冶炼炉顶气收集及处理一体化装置，包括炉顶集气构件、炉顶气处理构件和水循环系统，炉顶集气构件由集气部件、液封箱座、一对罩顶开闭控件、一对伸缩密封顶罩、控温控压组件构成，控温控压组件由喷汽喷水组件、测压器件和测温器件构成，集气部件为由倾斜向下的斜降管、垂直向下的直降管及外廓为拱桥形的集气槽连通而成的集气导气部件，集气槽由一块水平的集气槽顶板、两块直立的集气槽端板和两块倒“凹”形的、直立的集气槽侧板围成的断面为“ㄈ”形的槽箱件，斜降管经斜降管插装孔固定于集气槽端板且与集气槽相通连，直降管为上端设有炉顶气放空阀的管件，斜降管与直降管的中段密闭相通连，集气槽侧板的外侧分别设有柔性密封板，每个集气槽上设有一个蒸汽管过孔和一个喷水管过孔，集气槽上还分别设有测压器件插装孔和测温器件插装孔，测压器件和测温器件分别插装固定于测压器件插装孔和测温器件插装孔，液封箱座由两个相互平行的端墙框板、两个上端面开口的且装有密封液体的u形的平底槽件构成，两个平底槽件相互平行、形状一致且对称的位于两个端墙框板之间，平底槽件的长度方向与端墙框板垂直，每个平底槽件包括一块底板和两个侧立箱板，端墙框板为长方形板框部件，每个平底槽件的两端分别密闭的固定于端墙框板的下段部位，每个端墙框板的下端面与两个平底槽件的底面之间均分别固定有一个相互平行的矩形的平置垫板，每个端墙框板上设有一个推拉杆过孔，每个推拉杆过孔的周围均设有多个固定螺钉孔，推拉杆过孔位于两个平底槽件之间的端墙框板的对称轴线位置且均与平底槽件的上端沿的位置相
匹配，每个平底槽件内侧的侧立箱板上均设有水平导轨，两个水平导轨相互平行且与推拉杆过孔的中心轴线的走向一致，集气部件位于平底槽件的中间对称轴线位置，集气部件的集气槽端板与液封箱座的侧立箱板平行相贴的固定在一起，集气槽的下端边缘位于液封箱座内且与底板固定在一起，罩顶开闭控件对称的位于集气部件的两侧，每件罩顶开闭控件由一件输出轴为推拉杆式的伸缩驱动器件和两件伸缩机构构成，伸缩驱动器件的推拉式的推拉输出轴分别插装于推拉杆过孔，伸缩驱动器件经旋装于固定螺钉孔内的螺钉密封的固定于液封箱座之外，推拉输出轴的中心轴线与推拉杆过孔的中心轴线重合且水平，平置垫板的中心对称轴线部位的上表面设有轴承立柱，轴承立柱内安装有铰轴轴承，铰轴轴承的中心轴线与推拉输出轴的中心轴线垂直交叉且与水平面垂直，铰轴轴承与端墙框板之间的距离与推拉输出轴的行程相匹配，每件伸缩机构由一个首节铰轴、多个顶角铰轴、一个调节摆杆定位铰轴、多个中铰轴、一个尾节铰轴及一套伸缩臂组件构成，首节铰轴为中段为铰轴段、两端为联轴器套装段的轴件，顶角铰轴为一端为缩径轴段的螺钉状轴件，调节摆杆定位铰轴为下段为扩径定位轴段、中部为铰轴段、上段为六棱棒杆段的部件，中铰轴为下段为圆铰轴段、上段为六棱杆棒段的轴件，尾节铰轴为由尾铰立轴和断面为倒“l”形长杆连接而成的部件，尾节铰轴的尾铰立轴位于倒“l”形长杆的中心对称轴线部位，倒“l”形长杆上设有多个均布的支撑密封板连接孔，首节铰轴的中心轴线、调节摆杆定位铰轴的中心轴线、中铰轴的中心轴线、尾节铰轴的中心轴线均相互平行且位于同一直立平面，所有的顶角铰轴的中心轴线均与水平面垂直，伸缩臂组件由一付首节摆杆、一付调节摆臂杆、多付长摆臂杆及一付尾臂杆构成，每付首节摆杆由两个形状一致、位置匹配且首端均设有首节铰轴插装孔、尾端设有首节顶角铰轴孔的杆件构成，每付调节摆臂杆由两个形状一致、位置匹配且首端均设有调节杆首铰轴孔、尾端均设有调节杆尾铰轴孔、中间设有调节杆定位铰轴孔的杠件构成，每付长摆臂杆由两个形状一致、位置匹配且中心对称轴处设有臂中铰轴孔、首尾两端部均对称的设有长摆杆端铰轴孔的杆臂件构成，每付尾臂杆由两个形状一致、位置匹配且首端设有尾臂杆首铰轴插装孔、尾端设有尾杆铰轴孔的臂杠件构成，每付首节摆杆的首节铰轴插装孔分别套装于首节铰轴中段的铰轴段，每付首节摆杆的尾端的首节顶角铰轴孔与每付调节摆臂杆首端的调节杆首铰轴孔分别对应套装于顶角铰轴的缩径轴段，每付调节摆臂杆的调节杆定位铰轴孔分别对应的套装于调节摆杆定位铰轴中部的铰轴段，每付调节摆臂杆尾端的调节杆尾铰轴孔与每付长摆臂杆首端的长摆杆端铰轴孔分别对应铰接于一个顶角铰轴的缩径轴段，每付长摆臂杆的臂中铰轴孔分别对应的铰接于中铰轴下段圆铰轴段，每付长摆臂杆尾端的长摆杆端铰轴孔与另一付长摆臂杆首端的长摆杆端铰轴孔分别对应铰接于一个顶角铰轴的缩径轴段，伸缩臂组件中的最尾处的长摆臂杆尾端的长摆杆端铰轴孔与尾臂杆首端的尾臂杆首铰轴插装孔分别对应铰接于一个顶角铰轴的缩径轴段，伸缩臂组件中的每付尾臂杆尾端的尾杆铰轴孔分别对应的铰接于尾节铰轴的尾铰立轴，首节摆杆上的首节铰轴插装孔的中心轴线与首节顶角铰轴孔的中心轴线之间的距离和调节摆臂杆首端的调节杆首铰轴孔的中心轴线与调节杆定位铰轴孔的中心轴线的距离相等，调节杆定位铰轴孔的中心轴线与调节摆臂杆尾端的调节杆尾铰轴孔的中心轴线之间的距离和长摆臂杆上的臂中铰轴孔中心轴线与长摆杆端铰轴孔中心轴线之间的距离相等，长摆臂杆上的臂中铰轴孔的中心轴线与长摆杆端铰轴孔的中心轴线之间的距离和尾臂杆首铰轴插装孔中心轴线与尾杆铰轴孔的中心轴线之间的距离相等，伸缩驱动器件的推拉输出轴与伸缩
机构的首节铰轴之间设有异形联轴器，每件伸缩密封顶罩分别对称的位于集气部件与端墙框板之间，伸缩密封顶罩为由多个棚罩顶撑构件、一个支撑密封板与一个叠折式伸缩的柔性棚罩构成的组件，支撑密封板为“m”形的直立板块，支撑密封板经尾节铰轴上的多个支撑密封板连接孔内的螺钉与尾节铰轴固定在一起，棚罩顶撑构件为由一个直立撑管和一个上拱弧状的横撑杆构成的“t”构件，直立撑管位于棚罩顶撑构件的横撑杆的中心对称轴线部位，横撑杆的两端分别对称设有直立边撑杆，横撑杆上经轮架连接固定有相互对称且位于直立边撑杆之间的导向支撑轮，直立边撑杆的下端分别位于平底槽件之内且两个直立边撑杆之间的距离与两个水平导轨之间的距离匹配，导向支撑轮的轮面与水平导轨轨面匹配相贴，棚罩顶撑构件上的一个直立撑管紧密的插装固定于调节摆杆定位铰轴的六棱棒杆段上，棚罩顶撑构件上的多个直立撑管分别一一对应的插装固定于多个中铰轴的六棱杆棒上，柔性棚罩为中间设有多个叠折皱褶的密封膜罩，柔性棚罩的一端与端墙框板的内侧密闭相连，柔性棚罩的另一端与支撑密封板的内侧面密闭相连，柔性棚罩的底边沿与直立边撑杆相贴处连接固定于直立边撑杆的下端，柔性棚罩的每个叠折皱褶的凸缘部位分别一一对应的与一个棚罩顶撑构件匹配的连接在一起，柔性棚罩的叠折皱褶凸缘与棚罩顶撑构件的形状、走向、个数相一致，棚罩顶撑构件位于柔性棚罩轮廓之内，柔性棚罩的下边缘位于平底槽件之内且在密封液体液面之下，炉顶气处理构件包括炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件、储汽包，炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件为设有热气总进管构件、冷却气出口管、蒸汽出口管和循环水补充管的水
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蒸汽循环再生装置，储汽包为设有进汽口、出汽口的蒸汽储存容器，炉顶气处理构件的长度方向与炉顶集气构件的长度方向的走向相一致，炉顶集气构件的集气部件与炉顶气处理构件的热气总进管构件相邻，直降管的下端口与炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件的热气总进管构件相通相连，炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件由气流匀布器件、液位计和箱壳组件构成，气流匀布器件由多个均气管、一个均气管插装内架、一个断面为倒立等腰三角形状的均气管固定外架构成，均气管插装内架为由两个形状一致的斜立侧板围成的断面为倒“v”形架件，斜立侧板上设有多排均气管插装孔，均气管固定外架为由两个形状一致的斜置侧板和一个水平盖板围成，斜置侧板设有多排均气管固定孔，水平盖板设有一排均布的炉顶气支管固定孔，均气管插装内架的斜立侧板开口的一端与均气管固定外架的水平盖板固定在一起，均气管插装内架的两个斜立侧板分别与均气管固定外架的两个斜置侧板相互对应、平行，相互平行的斜立侧板与斜置侧板之间的距离小于均气管的长度，相互平行的一对斜立侧板与斜置侧板上的均气管插装孔的个数与均气管固定孔的个数相等，均气管插装孔与均气管固定孔一一对应，相互一一对应的均气管插装孔和均气管固定孔的中心轴线重合，均气管为内腔由渐缩锥管经光滑匹配的喉口直管与渐扩锥管相通连而成的管件，均气管的喉口直管处设有一个以上的径向通孔，径向通孔与均气管的中心轴线垂直，径向通孔的内径与喉口直管的内径匹配，均气管插装内架与均气管固定外架的两端分别由一块堵头板密闭的连接在一起，箱壳组件由水平断面为长方形状的筒状外壳、壳筒顶盖、水箱底板、倒梯台状的底壳和两个水箱侧立箱板构成，壳筒顶盖为四边外廓与筒状外壳的内廓一致的平板件，壳筒顶盖的对称轴线上设有多个炉顶气插装密封管件，水箱底板为边部设有多个均布的透气通孔、且四边外廓与筒状外壳的内廓匹配的板件，底壳大口端的端面与筒状外壳的下端面匹配且密闭的固定在一起，壳筒顶盖、水箱底板相互平行均密闭匹配的固定于筒状外壳的内侧壁，水箱底板的下表面设有导风裙板，导风裙板位于
透气通孔所在区域之内且导风裙板的高度大于冷却气出口管的外径，壳筒顶盖位于筒状外壳的上顶端，水箱底板位于筒状外壳的下段，水箱底板与筒状外壳间隙的水平断面的面积与冷却气出口管的内断面的面积匹配，水箱侧立箱板为设有多排换热管插装固定孔、且高度和长度分别与筒状外壳的高度、宽度相匹配的立板件，每块水箱侧立箱板相互平行且均与壳筒顶盖上的一排炉顶气插装密封管件的中心轴线所在的直立平面平行，每块水箱侧立箱板的下端位于边部透气通孔之内并密闭的与水箱底板固定在一起，水箱侧立箱板的上端位于炉顶气插装密封管件两侧并与壳筒顶盖密闭固定相连，水箱侧立箱板的两侧端面分别匹配密闭的与筒状外壳两端的内壁固定相连，热气总进管构件由为一个直立的进气总管、多个均布的、直立的炉顶气支管 和一个“人”形分气管相通相连而成的分气管件，“人”形分气管的两端分别设有集尘器，炉顶气支管的位置与炉顶气插装密封管件、气流匀布器件上的炉顶气支管固定孔的位置一一对应、个数相等，炉顶气支管分别插装于炉顶气插装密封管件、炉顶气支管固定孔，炉顶气支管的下端密封的与气流匀布器件固定相连，筒状外壳及气流匀布器件的长度方向与进气总管的中心轴线走向一致，每个水箱侧立箱板上的换热管插装固定孔的个数与相邻的气流匀布器件上的均气管的个数相等，换热管插装固定孔与均气管位置一一对应，一一对应的换热管插装固定孔与均气管的中心轴线相重合，中心轴线相重合的换热管插装固定孔与均气管之间匹配的设有一个换热支管，换热支管的一端密闭的与均气管的一端密闭相通连，换热支管的另一端插装于换热管插装固定孔并与水箱侧立箱板密闭的固定在一起，冷却气出口管位于水箱底板和倒梯台状的底壳的上端面之间并与筒状外壳固定相通连，底壳的大开口端设有底座架，底壳的小开口端密封的固定有清污螺旋输送机，清污螺旋输送机的出口处设有常闭式排污阀，循环水补充管位于两个水箱侧立箱板之间、水箱底板之上且相通相连的固定于筒状外壳，两个水箱侧立箱板之间、位置低于导风裙板的筒状外壳上设有冷凝循环水排出管，循环水补充管与冷凝循环水排出管位置上、下对应，液位计的下端与循环水补充管相通相连，液位计的上端与蒸汽出口管相通相连，蒸汽出口管上分别设有蒸汽压力表、安全阀和蒸汽输出阀，蒸汽出口管经蒸汽循环内供阀与储汽包的进汽口相通连。
5.所述的喷汽喷水组件为由两根两端封闭的蒸汽管、两根两端封闭的喷水管、多个蒸汽喷头、多个淋水喷头、蒸汽分配总管和分水总管（206）构成的喷汽撒水的构件，两根蒸汽管的中间设有一根相互通连的蒸汽分配总管，蒸汽分配总管密封的伸出集气槽之外， 多个蒸汽喷头分别对称、均布的与蒸汽管固定相通连，两根喷水管的中间有一根相互通连的分水总管，分水总管喷水管过孔密封的伸出集气槽之外，多个淋水喷头分别对称、均布的与喷水管固定相通连，喷水管与蒸汽管相互平行并分别固定于平底槽件内侧相邻的侧立箱板上，蒸汽分配总管与储汽包的出汽口经蒸汽调压阀相通连。
6.所述的水循环系统由循环水泵、循环水滤清器、总补水管、炉顶上水总管构成，循环水泵的进水口分别与冷凝循环水排出管及总补水管相通相连，循环水泵的出水口分别与循环水滤清器、炉顶上水总管相通连，循环水滤清器与循环水补充管相通连，炉顶上水总管与分水总管经喷水降温控制阀相通连，冷凝循环水排出管与循环水泵的进水口之间设有循环回水控制阀，总补水管上设有总补水阀，循环水滤清器与循环水补充管之间设有循环上水阀，循环水泵、循环水滤清器均经连接板与底座架固定相连。
7.所述的位于同一个平底槽件之内、两个相邻的直立边撑杆之间设有长度与直立边
撑杆最大间距一致的纵拉绳，纵拉绳位于直立边撑杆的底端部位，每个纵拉绳与另一个平底槽件之内与之相对的纵拉绳之间、柔性棚罩的叠折皱褶下凸缘之外设有横压绳。
8.所述的异形联轴器为由两块相互平行且均分别设有铰轴插装通孔的连接板段和一个中心轴线部位设有联轴螺纹孔的连接轴段构成的部件，铰轴插装通孔的中心轴线相互重合且与水平面垂直，联轴螺纹孔的中心轴线与铰轴插装通孔的中心轴线垂直交叉，伸缩驱动器件的推拉输出轴经联轴螺纹孔与异形联轴器的连接轴段相连，异形联轴器的铰轴插装通孔分别套装固定于首节铰轴两端的联轴器套装段，调节摆杆定位铰轴的扩径定位轴段套装于铰轴轴承的轴孔内。
9.所述的叠折式伸缩的柔性棚罩材料为硅橡胶质膜布材料。
10.所述的伸缩驱动器件为推拉式液压缸。
11.所述的炉顶气插装密封管件由底环板、直筒管、环形法兰盘和设有凸台环的环形板盖构成，底环板连接固定于直筒管下端的内侧，环形法兰盘连接固定于直筒管上端的外侧，环形法兰盘设有多个均布的螺纹通孔，环形板盖设有多个均布的螺钉通孔，螺纹通孔的直径和螺钉通孔的直径相匹配，螺纹通孔的位置和螺钉通孔的位置上下对应匹配，底环板的内径、环形法兰盘的内径、环形板盖的内径均匹配的大于炉顶气支管的外径，环形法兰盘与环形板盖经置于螺纹通孔和螺钉通孔的螺钉紧密连接在一起，底环板、直筒管、环形法兰盘、环形板盖以及炉顶气支管围成的间隙内压装有密封填料件。
12.所述的每个平置垫板之下，连接固定有多个相互平行的直角三角形支撑架，直角三角形支撑架上设有多个连接固定孔，直角三角形支撑架的一个直角支撑板杆与平置垫板相贴相连，平置垫板23的宽度与碳化硅冶炼炉顶外廓的宽度方向匹配，两个平置垫板内缘之间的最近处的距离与碳化硅冶炼炉顶内廓的长度匹配。
13.所述的循环水补充管位于换热支管出口最低处之下且低于水箱底板之下的距离不小于换热支管外径的2倍。
14.本发明的有益效果是：本发明实现了碳化硅生产时直接回收炉顶气的目的，达到了回收co及炉顶气热量等有价资源、并减少了大气污染等的效果；可开闭式柔性棚罩及其执行控制结构及部件达到了满足碳化硅炉型结构、加料、出料方式等需求，具有开闭灵活、迅速，具有对碳化硅炉装、出炉生产影响小的特点；本发明的炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件实现了将炉顶气降温、脱尘、提供炉顶密封用循环蒸汽的同时将炉顶气中的热量转变成可直接使用的蒸汽的效果；本发明采用水蒸汽循环的方式达到了柔性棚罩及冶炼炉内保持正压，进而可避免空气向冶炼炉内泄露造成的安全隐患；本发明采用撒水和喷水蒸汽的方式避免了柔性棚罩的温度过高现象，保证了柔性棚罩的密封性能和使用寿命，具有寿命长、安全可靠的特点。本发明将炉顶气收集、处理、制取密封用循环蒸汽集于一体，具有结构紧凑、空间场地占用少、热量回收和炉顶气冷却充分的特点，对提高碳化硅生产的经济效益和环保效益具有积极意义。
附图说明
15.图1为本发明的主要部件外形结构及主要部件连接示意图。
16.图2为本发明的集气部件、液封箱座及罩顶开闭控件的装配示意图。
17.图3为本发明的集气部件与液封箱座装配的外形示意图。
18.图4为本发明的集气部件的外形结构示意图。
19.图5为本发明的罩顶开闭控件外形结构示意图。
20.图6为本发明的调节摆杆定位铰轴、轴承、平置垫板局部装配示意图。
21.图7为本发明的首节铰轴的结构示意图。
22.图8为本发明的调节摆杆定位铰轴的结构示意图。
23.图9为本发明的顶角铰轴的结构示意图。
24.图10本发明的中铰轴的结构示意图。
25.图11为本发明的尾节铰轴的结构示意图。
26.图12为本发明的首节摆杆的结构示意图。
27.图13为本发明的调节摆杆的结构示意图。
28.图14为本发明的长臂摆杆的结构示意图。
29.图15为本发明的尾节摆杆的结构示意图。
30.图16为本发明的异形联轴器的结构示意图。
31.图17为本发明的m形的支撑密封板的外形结构示意图。
32.图18本发明的棚罩顶撑构件、轴承立柱、液封箱座的装配局部剖面示意图。
33.图19为本发明的密封支撑板、尾节铰轴、液封箱座的装配局部剖面示意图。
34.图20为本发明的柔性棚罩外形结构示意图。
35.图21为本发明的棚罩顶撑构件、支撑立板、柔性棚罩、横压绳的配合示意视图。
36.图22为本发明的伸缩机构的伸长和收缩时的对比原理示意图。
37.图23为本发明的炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件的内部形结构剖视图。
38.图24为本发明的气流匀布器件的外形结构示意图。
39.图25为本发明的壳筒顶盖的外形结构示意图。
40.图26为本发明的水箱底板的外形结构示意图。
41.图27为本发明水箱侧立箱板的外形结构示意图。
42.图28为本发明的炉顶气插装密封管件与炉顶气支管的装配剖视图。
43.图29为本发明的环形板盖的结构示意图。
44.图30为本发明的底环板、直筒管和环形法兰盘装配结构示意图。
45.图31本发明的布气导管件、均气管插装内架、均气管固定外架换热支管的装配局部剖视图。
46.图32为本发明的气体均匀分配原理示意图。
47.其中：1为集气部件；2为液封箱座；3为罩顶开闭控件；4为伸缩密封顶罩；5为喷汽喷水组件；6为测压器件；7为测温器件；8为斜降管；9为直降管；10为集气槽；11为集气槽顶板；12为集气槽端板；13为集气槽侧板；14为柔性密封板；15为蒸汽管过孔；16为喷水管过孔；17为测压器件插装孔；18为测温器件插装孔；19为端墙框板；20为平底槽件；21为底板；22为侧立箱板；23为平置垫板；24为推拉杆过孔；25为固定螺钉孔；26为水平导轨；27为伸缩驱动器件；28为伸缩机构；29为推拉输出轴；30为轴承立柱；31为铰轴轴承；32为首节铰轴；33为顶角铰轴；34为调节摆杆定位铰轴；35为中铰轴；36为尾节铰轴；37为联轴器套装段；38为缩径轴段；39为铰轴段；40为六棱棒杆段；41为圆铰轴段；42为六棱杆棒段；43为尾铰立轴；44为倒“l”形长杆；45为支撑密封板连接孔；46为首节摆杆；47为调节摆臂杆；48为长摆
臂杆；49为尾臂杆；50为首节铰轴插装孔；51为首节顶角铰轴孔；52为调节杆首铰轴孔；53为调节杆尾铰轴孔；54为调节杆定位铰轴孔；55为臂中铰轴孔；56为长摆杆端铰轴孔；57为尾臂杆首铰轴插装孔；58为尾杆铰轴孔；59为异形联轴器；60为棚罩顶撑构件；61为支撑密封板；62为柔性棚罩；63为直立撑管；64为横撑杆；65为直立边撑杆；66为轮架；67为导向支撑轮；68为炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件；69为储汽包；70为热气总进管构件；71为冷却气出口管；72为蒸汽出口管； 73为循环水补充管；74为进汽口；75为出汽口；76为气流匀布器件；77为液位计；78为均气管；79为均气管插装内架；80为均气管固定外架；81为斜立侧板；82为均气管插装孔；83为斜置侧板；84为水平盖板；85为均气管固定孔；86为炉顶气支管固定孔；87为渐缩锥管；88为喉口直管；89为渐扩锥管；90为径向通孔；91为堵头板；92为筒状外壳；93为壳筒顶盖；94为水箱底板；95为底壳；96为水箱侧立箱板；97为炉顶气插装密封管件；98为透气通孔；99为导风裙板；100为换热管插装固定孔；101为进气总管；102为炉顶气支管；103为换热支管；104为底座架；105为清污螺旋输送机；106为常闭式排污阀；107为冷凝循环水排出管；108为蒸汽压力表；109为安全阀；110为蒸汽输出阀；111为蒸汽循环内供阀；201为蒸汽管；202为喷水管；203为蒸汽喷头；204为淋水喷头；205为蒸汽分配总管；206为分水总管；207为蒸汽调压阀；301为循环水泵；302为循环水滤清器；303为总补水管；304为炉顶上水总管；305为喷水降温控制阀；306为循环回水控制阀；307为总补水阀；308为循环上水阀；309为连接板；401为横压绳；501为铰轴插装通孔；502为联轴螺纹孔；801为底环板；802为直筒管；803为环形法兰盘；804为环形板盖；805为螺纹通孔；806为螺钉通孔；807为密封填料件；901为直角三角形支撑架。
48.具体实施方式：以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
49.由图1至图32给出了一种碳化硅冶炼炉顶气收集及处理一体化装置，包括炉顶集气构件、炉顶气处理构件和水循环系统，炉顶集气构件由集气部件1、液封箱座2、一对罩顶开闭控件3、一对伸缩密封顶罩4、控温控压组件构成，控温控压组件由喷汽喷水组件5、测压器件6和测温器件7构成，集气部件1为由倾斜向下的斜降管8、垂直向下的直降管9及外廓为拱桥形的集气槽10连通而成的集气导气部件，集气槽10由一块水平的集气槽顶板11、两块直立的集气槽端板12和两块倒“凹”形的、直立的集气槽侧板13围成的断面为“ㄈ”形的槽箱件，斜降管8经斜降管插装孔固定于集气槽端板12且与集气槽10相通连，直降管9为上端设有炉顶气放空阀的管件，斜降管8与直降管9的中段密闭相通连，集气槽侧板13的外侧分别设有柔性密封板14，每个集气槽10上设有一个蒸汽管过孔15和一个喷水管过孔16，集气槽10上还分别设有测压器件插装孔17和测温器件插装孔18，测压器件6和测温器件7分别插装固定于测压器件插装孔17和测温器件插装孔18，液封箱座2由两个相互平行的端墙框板19、两个上端面开口的且装有密封液体的u形的平底槽件20构成，两个平底槽件20相互平行、形状一致且对称的位于两个端墙框板19之间，平底槽件20的长度方向与端墙框板19垂直，每个平底槽件20包括一块底板21和两个侧立箱板22，端墙框板19为长方形板框部件，每个平底槽件20的两端分别密闭的固定于端墙框板19的下段部位，每个端墙框板19的下端面与两个平底槽件20的底面之间均分别固定有一个相互平行的矩形的平置垫板23，每个端墙框板19上设有一个推拉杆过孔24，每个推拉杆过孔24的周围均设有多个固定螺钉孔25，推拉杆过孔24位于两个平底槽件20的之间的端墙框板19的对称轴线位置且均与平底槽件20的上
端沿的位置相匹配，每个平底槽件20内侧的侧立箱板22上均设有水平导轨26，两个水平导轨26相互平行且与推拉杆过孔24的中心轴线的走向一致，集气部件1位于平底槽件20的中间对称轴线位置，集气部件1的集气槽端板12与液封箱座2的侧立箱板22平行相贴的固定在一起，集气槽10的下端边缘位于液封箱座2内且与底板21固定在一起，罩顶开闭控件3对称的位于集气部件1的两侧，每件罩顶开闭控件3由一件输出轴为推拉杆式的伸缩驱动器件27和两件伸缩机构28构成，伸缩驱动器件27的推拉式的推拉输出轴29分别插装于推拉杆过孔24，伸缩驱动器件27经旋装于固定螺钉孔25内的螺钉密封的固定于液封箱座2之外，推拉输出轴29的中心轴线与推拉杆过孔24的中心轴线重合且水平，平置垫板23的中心对称轴线部位的上表面设有轴承立柱30，轴承立柱30内安装有铰轴轴承31，铰轴轴承31的中心轴线与推拉输出轴29的中心轴线垂直交叉且与水平面垂直，铰轴轴承31与端墙框板19之间的距离与推拉输出轴29的行程相匹配，每件伸缩机构28由一个首节铰轴32、多个顶角铰轴33、一个调节摆杆定位铰轴34、多个中铰轴35、一个尾节铰轴36及一套伸缩臂组件构成，首节铰轴32为中段为铰轴段、两端为联轴器套装段37的轴件，顶角铰轴33为一端为缩径轴段38的螺钉状轴件，调节摆杆定位铰轴34为下段为扩径定位轴段、中部为铰轴段39、上段为六棱棒杆段40的部件，中铰轴35为下段为圆铰轴段41、上段为六棱杆棒段42的轴件，尾节铰轴36为由尾铰立轴43和断面为倒“l”形长杆44连接而成的部件，尾节铰轴36的尾铰立轴43位于倒“l”形长杆44的中心对称轴线部位，倒“l”形长杆44上设有多个均布的支撑密封板连接孔45，首节铰轴32的中心轴线、调节摆杆定位铰轴34的中心轴线、中铰轴35的中心轴线、尾节铰轴36的中心轴线均相互平行且位于同一直立平面，所有的顶角铰轴33的中心轴线均与水平面垂直，伸缩臂组件由一付首节摆杆46、一付调节摆臂杆47、多付长摆臂杆48及一付尾臂杆49构成，每付首节摆杆46由两个形状一致、位置匹配且首端均设有首节铰轴插装孔50、尾端设有首节顶角铰轴孔51的杆件构成，每付调节摆臂杆47由两个形状一致、位置匹配且首端均设有调节杆首铰轴孔52、尾端均设有调节杆尾铰轴孔53、中间设有调节杆定位铰轴孔54的杠件构成，每付长摆臂杆48由两个形状一致、位置匹配且中心对称轴处设有臂中铰轴孔55、首尾两端部均对称的设有长摆杆端铰轴孔56的杆臂件构成，每付尾臂杆49由两个形状一致、位置匹配且首端设有尾臂杆首铰轴插装孔57、尾端设有尾杆铰轴孔58的臂杠件构成，每付首节摆杆46的首节铰轴插装孔50分别套装于首节铰轴32中段的铰轴段，每付首节摆杆46的尾端的首节顶角铰轴孔51与每付调节摆臂杆47首端的调节杆首铰轴孔52分别对应套装于顶角铰轴33的缩径轴段38，每付调节摆臂杆47的调节杆定位铰轴孔54分别对应的套装于调节摆杆定位铰轴34中部的铰轴段39，每付调节摆臂杆47尾端的调节杆尾铰轴孔53与每付长摆臂杆48首端的首端的长摆杆端铰轴孔56分别对应铰接于一个顶角铰轴33的缩径轴段38，每付长摆臂杆48的臂中铰轴孔55分别对应的铰接于中铰轴35下段圆铰轴段41，每付长摆臂杆48尾端的长摆杆端铰轴孔56与另一付长摆臂杆48首端的长摆杆端铰轴孔56分别对应铰接于一个顶角铰轴33的缩径轴段38，伸缩臂组件中的最尾处的长摆臂杆48尾端的长摆杆端铰轴孔56与尾臂杆49首端的尾臂杆首铰轴插装孔57分别对应铰接于一个顶角铰轴33的缩径轴段38，伸缩臂组件中的每付尾臂杆49尾端的尾杆铰轴孔58分别对应的铰接于尾节铰轴36的尾铰立轴43，首节摆杆46上的首节铰轴插装孔50的中心轴线与首节顶角铰轴孔51的中心轴线之间的距离和调节摆臂杆47首端的调节杆首铰轴孔52的中心轴线与调节杆定位铰轴孔54的中心轴线的距离相等，调节杆定位铰轴孔54的中心轴线与调节摆臂杆47尾端的调
节杆尾铰轴孔53的中心轴线之间的距离和长摆臂杆48上的臂中铰轴孔55中心轴线与长摆杆端铰轴孔56中心轴线之间的距离相等，长摆臂杆48上的臂中铰轴孔55的中心轴线与长摆杆端铰轴孔56的中心轴线之间的距离和尾臂杆首铰轴插装孔57中心轴线与尾杆铰轴孔的中心轴线之间的距离相等，伸缩驱动器件27的推拉输出轴29与伸缩机构28的首节铰轴32之间设有异形联轴器59，每件伸缩密封顶罩4分别对称的位于集气部件1与端墙框板19之间，伸缩密封顶罩4为由多个棚罩顶撑构件60、一个支撑密封板61与一个叠折式伸缩的柔性棚罩62构成的组件，支撑密封板61为“m”形的直立板块，支撑密封板61经尾节铰轴36上的多个支撑密封板连接孔45内的螺钉与尾节铰轴36固定在一起，棚罩顶撑构件60为由一个直立撑管63和一个上拱弧状的横撑杆64构成的“t”构件，直立撑管63位于棚罩顶撑构件60的横撑杆64的中心对称轴线部位，横撑杆64的两端分别对称设有直立边撑杆65，横撑杆64上经轮架66连接固定有相互对称且位于直立边撑杆65之间的导向支撑轮67，直立边撑杆65的下端分别位于平底槽件20之内且两个直立边撑杆65之间的距离与两个水平导轨26之间的距离匹配，导向支撑轮67的轮面与水平导轨26轨面匹配相贴，棚罩顶撑构件60上的一个直立撑管63紧密的插装固定于调节摆杆定位铰轴34的六棱棒杆段40上，棚罩顶撑构件60上的多个直立撑管63分别一一对应的插装固定于多个中铰轴35的六棱杆棒上，柔性棚罩62为中间设有多个叠折皱褶的密封膜罩，柔性棚罩62的一端与端墙框板19的内侧密闭相连，柔性棚罩62的另一端与支撑密封板61的内侧面密闭相连，柔性棚罩62的底边沿与直立边撑杆65相贴处连接固定于直立边撑杆65的下端，柔性棚罩62的每个叠折皱褶的凸缘部位分别一一对应的与一个棚罩顶撑构件60匹配的连接在一起，柔性棚罩62的叠折皱褶凸缘与棚罩顶撑构件60的形状、走向、个数相一致，棚罩顶撑构件60位于柔性棚罩62轮廓之内，柔性棚罩62的下边缘位于平底槽件20之内且在密封液体液面之下，炉顶气处理构件包括炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68、储汽包69，炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68为设有热气总进管构件70、冷却气出口管71、蒸汽出口管72和循环水补充管73的水
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蒸汽循环再生装置，储汽包69为设有进汽口74、出汽口75的蒸汽储存容器，炉顶气处理构件的长度方向与炉顶集气构件的长度方向的走向相一致，炉顶集气构件的集气部件1与炉顶气处理构件的热气总进管构件70相邻，直降管9的下端口与炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68的热气总进管构件70相通相连，炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68由气流匀布器件76、液位计77和箱壳组件构成，气流匀布器件76由多个均气管78、一个均气管插装内架79、一个断面为倒立等腰三角形状的均气管固定外架80构成，均气管插装内架79为由两个形状一致的斜立侧板81围成的断面为倒“v”形架件，斜立侧板81上设有多排均气管插装孔82，均气管固定外架80为由两个形状一致的斜置侧板83和一个水平盖板84围成，斜置侧板83设有多排均气管固定孔85，水平盖板84设有一排均布的炉顶气支管固定孔86，均气管插装内架79的斜立侧板81开口的一端与均气管固定外架80的水平盖板84固定在一起，均气管插装内架79的两个斜立侧板81分别与均气管固定外架80的两个斜置侧板83相互对应、平行，相互平行的斜立侧板81与斜置侧板83之间的距离小于均气管78的长度，相互平行的一对斜立侧板81与斜置侧板83上的均气管插装孔82的个数与均气管固定孔85的个数相等，均气管插装孔82与均气管固定孔85一一对应，相互一一对应的均气管插装孔82和均气管固定孔85的中心轴线重合，均气管78为内腔由渐缩锥管87经光滑匹配的喉口直管88与渐扩锥管89相通连而成的管件，均气管78的喉口直管88处设有一个以上的径向通孔90，径向通孔90与均气管78的中心轴线垂直，径向通孔90的
内径与喉口直管88的内径匹配，均气管插装内架79与均气管固定外架80的两端分别由一块堵头板91密闭的连接在一起，箱壳组件由水平断面为长方形状的筒状外壳92、壳筒顶盖93、水箱底板94、倒梯台状的底壳95和两个水箱侧立箱板96构成，壳筒顶盖93为四边外廓与筒状外壳92的内廓一致的平板件，壳筒顶盖93的对称轴线上设有多个炉顶气插装密封管件97，水箱底板94为边部设有多个均布的透气通孔98、且四边外廓与筒状外壳92的内廓匹配的板件，底壳95大口端的端面与筒状外壳92的下端面匹配且密闭的固定在一起，壳筒顶盖93、水箱底板94相互平行均密闭匹配的固定于筒状外壳92的内侧壁，水箱底板94的下表面设有导风裙板99，导风裙板99位于透气通孔98所在区域之内且导风裙板99的高度大于冷却气出口管71的外径，壳筒顶盖93位于筒状外壳92的上顶端，水箱底板94位于筒状外壳92的下段，水箱底板94与筒状外壳92间隙的水平断面的面积与冷却气出口管71的内断面的面积匹配，水箱侧立箱板96为设有多排换热管插装固定孔100、且高度和长度分别与筒状外壳92的高度、宽度相匹配的立板件，每块水箱侧立箱板96相互平行且均与壳筒顶盖93上的一排炉顶气插装密封管件97的中心轴线所在的直立平面平行，每块水箱侧立箱板96的下端位于边部透气通孔98之内并密闭的与水箱底板94固定在一起，水箱侧立箱板96的上端位于炉顶气插装密封管件97两侧并与壳筒顶盖93密闭固定相连，水箱侧立箱板96的两侧端面分别匹配密闭的与筒状外壳92两端的内壁固定相连，热气总进管构件70为由一个直立的进气总管101、多个均布的、直立的炉顶气支管102 和一个“人”形分气管相通相连而成的分气管件，“人”形分气管的两端分别设有集尘器，炉顶气支管102的位置与炉顶气插装密封管件97、气流匀布器件76上的炉顶气支管固定孔86的位置一一对应、个数相等，炉顶气支管102分别插装于炉顶气插装密封管件97、炉顶气支管固定孔86，炉顶气支管102的下端密封的与气流匀布器件76固定相连，筒状外壳92及气流匀布器件76的长度方向与进气总管101的中心轴线走向一致，每个水箱侧立箱板96上的换热管插装固定孔100的个数与相邻的气流匀布器件76上的均气管78的个数相等，换热管插装固定孔100与均气管78位置一一对应，一一对应的换热管插装固定孔100与均气管78的中心轴线相重合，中心轴线相重合的换热管插装固定孔100与均气管78之间匹配的设有一个换热支管103，换热支管103的一端密闭的与均气管78的一端密闭相通连，换热支管103的另一端插装于换热管插装固定孔100并与水箱侧立箱板96密闭的固定在一起，冷却气出口管71位于水箱底板94和倒梯台状的底壳95的上端面之间并与筒状外壳92固定相通连，底壳95的大开口端设有底座架104，底壳95的小开口端密封的固定有清污螺旋输送机105，清污螺旋输送机105的出口处设有常闭式排污阀106，循环水补充管73位于两个水箱侧立箱板96之间、水箱底板94之上且相通相连的固定于筒状外壳92，两个水箱侧立箱板96之间、位置低于导风裙板99的筒状外壳92上设有冷凝循环水排出管107，循环水补充管73与冷凝循环水排出管107位置上、下对应，液位计77的下端与循环水补充管73相通相连，液位计77的上端与蒸汽出口管72相通相连，蒸汽出口管72上分别设有蒸汽压力表108、安全阀109和蒸汽输出阀110，蒸汽出口管72经蒸汽循环内供阀111与储汽包69的进汽口74相通连。
50.所述的喷汽喷水组件5为为由两根两端封闭的蒸汽管201、两根两端封闭的喷水管202、多个蒸汽喷头203、多个淋水喷头204、蒸汽分配总管205和分水总管206构成的喷汽撒水的构件，两根蒸汽管201的中间设有一根相互通连的蒸汽分配总管205，蒸汽分配总管205密封的伸出集气槽10之外， 多个蒸汽喷头203分别对称、均布的与蒸汽管201固定相通连，
两根喷水管202的中间有一根相互通连的分水总管206，分水总管206喷水管过孔16密封的伸出集气槽10之外，多个淋水喷头204分别对称、均布的与喷水管202固定相通连，喷水管202与蒸汽管201相互平行并分别固定于平底槽件20内侧相邻的侧立箱板22上，蒸汽分配总管205与储汽包69的出汽口75经蒸汽调压阀207相通连。
51.所述的水循环系统由循环水泵301、循环水滤清器302、总补水管303、炉顶上水总管304构成，循环水泵301的进水口分别与冷凝循环水排出管107及总补水管303相通相连，循环水泵301的出水口分别与循环水滤清器302、炉顶上水总管304相通连，循环水滤清器302与循环水补充管73相通连，炉顶上水总管304与分水总管206经喷水降温控制阀305相通连，冷凝循环水排出管107与循环水泵301的进水口之间设有循环回水控制阀306，总补水管303上设有总补水阀307，循环水滤清器302与循环水补充管73之间设有循环上水阀308，循环水泵301、循环水滤清器302均经连接板309与底座架104固定相连。
52.所述的位于同一个平底槽件20之内、两个相邻的直立边撑杆65之间设有长度与直立边撑杆65最大间距一致的纵拉绳401，纵拉绳位于直立边撑杆65的底端部位，每个纵拉绳401与另一个平底槽件20之内与之相对的纵拉绳401之间、柔性棚罩62的叠折皱褶下凸缘之外设有横压绳401。
53.所述的异形联轴器59为由两块相互平行且均分别设有铰轴插装通孔501的连接板段和一个中心轴线部位设有联轴螺纹孔502的连接轴段构成的部件，铰轴插装通孔501的中心轴线相互重合且与水平面垂直，联轴螺纹孔502的中心轴线与铰轴插装通孔501的中心轴线垂直交叉，伸缩驱动器件27的推拉输出轴29经联轴螺纹孔502与异形联轴器59的连接轴段相连，异形联轴器59的铰轴插装通孔501分别套装固定于首节铰轴32两端的联轴器套装段37，调节摆杆定位铰轴34的扩径定位轴段套装于铰轴轴承31的轴孔内。
54.所述的叠折式伸缩的柔性棚罩62材料为硅橡胶质膜布材料。
55.所述的伸缩驱动器件27为推拉式液压缸。
56.所述的炉顶气插装密封管件97由底环板801、直筒管802、环形法兰盘803和设有凸台环的环形板盖804构成，底环板801连接固定于直筒管802下端的内侧，环形法兰盘803连接固定于直筒管802上端的外侧，环形法兰盘803设有多个均布的螺纹通孔805，环形板盖804设有多个均布的螺钉通孔806，螺纹通孔805的直径和螺钉通孔806的直径相匹配，螺纹通孔805的位置和螺钉通孔806的位置上下对应匹配，底环板801的内径、环形法兰盘803的内径、环形板盖804的内径均匹配的大于炉顶气支管102的外径，环形法兰盘803与环形板盖804经置于螺纹通孔805和螺钉通孔806的螺钉紧密连接在一起，底环板801、直筒管802、环形法兰盘803、环形板盖804以及炉顶气支管102围成的间隙内压装有密封填料件807。
57.所述的每个平置垫板23之下，连接固定有多个相互平行的直角三角形支撑架901，直角三角形支撑架901上设有多个连接固定孔，直角三角形支撑架901的一个直角支撑板杆与平置垫板23相贴相连，平置垫板23的宽度与碳化硅冶炼炉顶外廓的宽度方向匹配，两个平置垫板23内缘之间的最近处的距离与碳化硅冶炼炉顶内廓的长度匹配。
58.所述的循环水补充管73位于换热支管103出口最低处之下且低于水箱底板94之下的距离不小于换热支管103外径的2倍。
59.实施例一：运行前备好前文所述各部件并将各部件连接组装好（图1中双虚线为蒸汽管路，点划线为水管路），碳化硅冶炼炉长100米、宽8米，将本发明的炉顶集气构件的直角
三角形支撑架901与碳化硅冶炼炉的两端的炉墙连接固定好。本发明的首节摆杆46长0.5m，调节摆臂杆47长2.0m，长摆臂杆48长3.0m，尾臂杆49长1.5m，推拉式液压缸输出轴的行程为850mm。集气部件1和进气总管101的内径均为400mm，气流匀布器件76的斜立侧板81之间的夹角为60
°
，箱壳组件的总高度为8m，筒状外壳92的总高度为4m，筒状外壳92的长8m、宽2.8m，换热支管103的内径为30mm，使用时将集气部件1的直降管9与热气总进管构件70连接好（“人”形分气管及集尘器一起可脱除炉顶气中的大颗粒尘及有机冷凝物），循环水补充管73与水循环系统连接好，用水循环系统与（浮子式）液位计77整体配合使用、并控制筒状外壳92内的水位在适当位置，将用于炉内气体压力测量的测压器件6、用于温度测量的测温器件7分别与外配的气体压力仪表连接好，平底槽件20内充填适量的密封液体，密封液体的液面低于平底槽件20的侧立板13的上边沿100m。本发明炉顶集气构件的伸缩密封顶罩4进行关闭作业时，将外配的液压站分别与推拉式液压缸连接好，外配的液压站的（换向阀）供油驱动推拉式液压缸的推拉式输出轴向收回液压缸的方向并拉动首节铰轴32向调节摆杆定位铰轴34远离的方向移动，此时，调节摆杆定位铰轴34的固定不动，由首节摆杆46、调节摆臂杆47、长摆臂杆48及尾臂杆49构成的每套伸缩机构伸长，尾臂杆49带动支撑密封板61向沿液封箱座2向集气部件1的中部移动，一对柔性棚罩62的分别叠折皱褶展开、支撑密封板61分别向集气部件1的柔性密封板14靠拢并压紧而密封，这样碳化硅冶炼炉的炉墙与炉顶集气构件形成了密闭腔体，满足碳化硅冶炼生产时收集炉顶气的要求。本发明炉顶集气构件的伸缩密封顶罩4进行开启作业时，外配的液压站（的换向阀）向推拉式输出轴推出的方向供油并推动首节铰轴32向调节摆杆定位铰轴34靠近方向移动，此时，调节摆杆定位铰轴34的固定不动，由首节摆杆46、调节摆臂杆47、长摆臂杆48及尾臂杆49构成的每套伸缩机构收缩，尾臂杆49带动支撑密封板61向靠近端墙框板19的液封箱座2端部的方向移动，一对柔性棚罩62的叠折皱褶合拢、撑密封板61移回到液封箱座2的两端部位，碳化硅炉顶敞开，满足装料、出料的需求。纵拉绳401、横压绳401、支撑密封板61和棚罩顶撑构件60一起共同作用维持了柔性棚罩62伸缩时的叠折皱褶内、外轮廓的一致性。常规的可燃气体安全操作方法、作业程序，可满足伸缩密封顶罩4打开、关闭及其它部件的运行和使用。本发明用于碳化硅炉升温及冶炼炉生产过程中，进行炉顶气收集和处理（即降温、蒸汽循环、回收热量、脱尘、脱湿）时，炉内的炉顶气经集气部件1的直降管9与热气总进管构件70的炉顶气支管102被初步分流均布后，进入炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68的气管插装内架79的内腔，再流入到各个均气管78、换热支管103，炉顶气经换热支管103的管壁与水发生热交换将炉顶气中的显热及炉顶气中过热蒸汽的潜热传递给水，气流然后经水箱侧立箱板96与筒状外壳92的内壁之间的空隙流向透气通孔进入底壳95内腔（此时粉尘及冷凝液滴被筒状外壳92的内壁与水箱侧立箱板96折返作用而滞止、沉落），被冷却的气体在导风裙板99的约束下向下流动，气体中的粉尘或冷凝雾滴冲向底壳95内壁或底壳95内的液面而沉落，冷却脱水后的气体经阻挡后向上导风裙板99后，由冷却气出口管71排出，在气流经换热支管103与水进行的热交换过程中，换热支管103的最高端处为炉顶气与水进行热交换的温度最高区域，换热支管103的尾端处的气流经管壁与水进行热交换，从传热原理可知，这样的热交换条件可形成气流到换热支管103底端出口处时气体的温度低于水的沸点，适当的换热支管103的个数（或总换热面积）可使气体经换热支管103底端排出的温度低于水的沸点以下或与不喷蒸汽条件时炉顶气的露点匹配的温度，这样就实现了使炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68内的
水汽化和炉顶气内的过热水蒸气冷凝并回收炉顶气中的显热及潜热热量同时产生水蒸汽的效果。本发明应用时，气流匀布器件上的均气管固定外架80与均气管插装内架79之间的腔隙构造出了气体静压强相等的均压室（如图32中c
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c所示区域，图32中箭头所示为气流走向，每个均气管78的径向通孔90均与均压室相通，当气流流经均气管78时，气流先经面积逐渐收缩的圆锥管内流动，发生流速增加而压强降低的能量转换过程，流入到相邻或相隔的均气管78的气流分布不均时，相邻或相隔的均气管78的气体动能和气体压力能（即气体静压强）不等，会使相邻或相隔的均气管78之间的喉口直管88处的静压强不相等，这样就会发生均压室内气体与喉口直管88处的气体存在压强差，进而产生均气管78的气体流出喉口直管88（该处气流匀布器件内的气流强或均压室内的气体流进喉口直管88（该处气流匀布器件内的气流弱的现象，均气管78内的气体经径向通孔90与均压室之间的气体再分配现象，这样就实现了进入换热支管103的气流的均匀性，均气管78的渐扩锥管89在增加喉口直管88处的气体背压的同时，还满足均气管78与换热支管103之间的内腔的匹配和光滑要求，这样就达到了每个换热支管103内的气流分布均匀、热交换均匀的效果，进而提高了热交换效率。本发明使用时，冷却过的炉顶气从换热支管103直接冲击到筒状外壳92的侧板上，顶气中较粗、较重的颗粒及冷凝水滴及有机凝聚物沉落到导风裙板99之下的底壳95内，择机启、闭常清污螺旋输送机105、常闭式排污阀106将底壳内的异物排出维持冷凝循环水的基本纯度。炉顶气插装密封管件（97）可满足炉顶气支管102在筒状外壳92的高度发方向上自由伸缩，这样可大幅度减少或避免炉顶气支管102与均气管固定外架80的水平盖板84因热应力造成的开裂现象。本发明正常工况收集炉顶气时，炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68吸收炉顶气的热量产生水蒸汽，水蒸汽经蒸汽管201、多个蒸汽喷头203通入伸缩密封顶罩4之内使来自碳化硅冶炼炉料层的碳还原二氧化硅产生的co气以及炉料内的湿分（水蒸汽） 降温并保持伸缩密封顶罩4内部气压高于空气的气压，这样一方面可避免空气向冶炼炉内泄露造成安全隐患，另一方面使炉顶气降温以维持柔性棚罩的安全使用的温度条件，通入伸缩密封顶罩4之内的蒸汽与碳化硅冶炼时产生的co和水蒸汽经集气部件1再进炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68并被冷却、脱水后排出，冷却过的炉顶气从冷却气出口管71排出，冷凝水进入底壳内，并先后经循环循环水泵301、循环水滤清器302、循环上水阀308进入循环水补充管73形成水的循环过程。正常工况状态下，炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68可产生较大富余量、可直接作为动力或热力能源使用的水蒸汽。本发明使用时，当发生炉顶温度过高的情形时，将炉顶上水总管304与分水总管206之间的喷水降温控制阀305打开，水经多个淋水喷头204喷向柔性棚罩之下的料面使料面及柔性棚罩之内的温度降低保证伸缩密封顶罩4正常运行，水循环系统保证炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件68的水位及料面和炉顶气降温需要，当发生柔性棚罩之内气压（非正常炉况）过高时，打开炉顶气放空阀避免不良情形发生。
60.上述实施例表明，本发明的伸缩密封顶罩可实现碳化硅炉顶封闭收集冶炼过程中产生的co、有机挥发物、炉尘及炉料中的湿（水）分的效果，开闭式柔性棚罩及其传动结构及部件达到了满足碳化硅炉型结构、加料、出料方式等需求具有开闭灵活、迅速，具有对碳化硅炉装、出炉生产影响小的特点；本发明的炉顶集气构件与炉顶气降温脱尘
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蒸汽制取器件集于一体，达到了将炉顶气收集、降温、脱尘、制取炉顶密封用循环蒸汽一体化的效果，还实现了炉顶气中的热量转变成可直接使用的蒸汽的余热回收利用的效果，本发明制取的循环蒸汽及蒸汽控温控压组件可满足冶炼炉内及柔性棚罩内保持正压，进而避免空气向冶炼炉
内泄露造成的安全隐患，本发明采用撒水和喷水蒸汽的方式避免柔性棚罩的温度过高现象，保证了柔性棚罩的密封性能和使用寿命，且具有炉顶气冷却、热量回收充分、结构紧凑、空间场地占用少、安全性高、寿命长的特点，对提高碳化硅炉冶炼的经济效益和环保效益具有积极意义。