CN108800930A - 可快速装卸料管式炉 - Google Patents

Abstract

一种可快速装卸料管式炉，包括：一石英舟，其为半圆柱状槽体，该石英舟的两端面均有一圆环，圆环上各连接一根链条，链条的另一端各连接一金属栓子；一密封法兰，在密封法兰靠近中心处开出一个圆孔；一炉管，在炉管一端的外壁上开一个窗口，该窗口通过一盖板密封，该窗口用于装卸料；一卡具；其中，所述石英舟位于炉管内，通过石英舟两端的链条控制石英舟在炉管内的移动；所述卡具将盖板固定在炉管的窗口上。本发明简单易行、操作方便且与传统管式炉兼容，可行性高。

Description

可快速装卸料管式炉

技术领域

本发明属于材料加工领域，特别是指一种可快速装卸料管式炉，其是对传统管式炉进行改造，省去了传统管式炉在装卸料时的复杂步骤，避免了操作过程中对管式炉造成的磨损，同时可以实现快速装卸料。

背景技术

管式炉具有操作简单、运行可靠、控制稳定、调整方便、抗干扰能力强、价格低廉等诸多优点，被广泛应用于半导体、纳米材料、石墨烯、碳纤维等新材料、新工艺等领域。目前，市场上大部分管式炉采用间歇式手动装卸料设计。装料时，首先将炉管一端密封法兰上通气管道取下，同时将此端密封法兰取下，将待处理样品放入石英舟并将石英舟放入炉管，之后再将密封法兰安装到炉管端。一般采用金属制推拉杆将石英舟推送到炉管内指定位置，推拉杆由密封法兰上通气孔进入。最后将通气管道连接到密封法兰的通气孔上。卸料时，步骤与上述类似，取下通气管道，用推拉杆将石英舟从炉管中拉至炉管端，取下密封法兰，取出石英舟。

从上述内容可知，每进行一次装卸料需两次分别取下密封法兰和通气管道，操作过程十分繁杂且相当费时。同时，密封法兰和通气管道均是通过螺丝固定，反复取下与安装会造成材料的磨损。利用金属制推拉杆将石英舟推送到炉管内过程中，力度不好把握，一不小心造成石英舟倾斜，影响待处理样品；而推送指定位置是依靠推拉杆做标记，不太好掌控。

发明内容

本发明旨在提供一种可快速装卸料管式炉，省去了装卸料过程中的复杂步骤，节约时间成本，同时避免了操作过程中器件的磨损，利用水平链条保持平衡，并利用链条上的标尺标记位置。本发明简单易行、操作方便且与传统管式炉兼容，可行性高。

为了实现上述目的，本发明提供一种可快速装卸料管式炉，包括：

一石英舟，其为半圆柱状槽体，该石英舟的两端面均有一圆环，圆环上各连接一根链条，链条的另一端各连接一金属栓子；

一密封法兰，在密封法兰靠近中心处开出一个圆孔；

一炉管，在炉管一端的外壁上开一个窗口，该窗口通过一盖板密封，该窗口用于装卸料；

一卡具；

其中，所述石英舟位于炉管内，通过石英舟两端的链条控制石英舟在炉管内的移动；所述卡具将盖板固定在炉管的窗口上。

从上述设计方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明只需在传统管式炉上进行改进即可、具有很好的兼容性；

2、在窗口处进行装卸料，省去了传统管式炉装卸料过程中反复取下与装上密封法兰与通气管道的繁琐步骤，节省了装卸料的时间；

3、避免了传统管式炉使用过程中对密封法兰和通气管道的的磨损，极大地保证了其气密性要求；

4、通过在线状玻璃纤维上做标尺刻度，可以保证待处理样品均移动到炉管中相同位置，从而保证了实验条件的一致性，缩小实验误差；

5、相比于传统的管式炉使用推拉杆装卸料，利用线状玻璃纤维链条移动石英舟操作简单，方便快捷。线状玻璃纤维链条的一端接金属栓子可以防止热量流失，影响升温速度。

6、本发明改进方案成本较低。

附图说明

为使本发明的目的、设计方案和优点更加清楚明白，以下将参照说明书附图，对本发明作进一步的详细说明如后，其中：

图1是本发明石英舟的结构示意图；

图2是本发明密封法兰的结构示意图；

图3是组合结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种可快速装卸料管式炉，包括：

一石英舟10，其为半圆柱状槽体11，该石英舟10的两端面12均有一圆环13，圆环13上各连接一根链条14，链条14的另一端各连接一金属栓子15，所述石英舟10与圆环13为一整体结构，材料为石英；石英舟 10为一具有双端圆环的半圆柱形结构，其大小应结合炉管30来确定，一般石英舟10外径小于炉管内径，可保证在炉管10内自由移动；石英舟10 内部底部设计应配合所用夹具形状，使夹具与石英舟10接触面最大，以保证待处理材料在实验过程中受热均匀。

一密封法兰20，由其上三个小孔22固定；在密封法兰20靠近中心处开一小孔21，所述法兰20上的小孔21上装有耐高温绝热密封圈(未图示)，既可以避免实验完成后金属栓子15过热导致烫伤，又能够有效防止外界杂质进入和内部热量散失；耐高温绝热密封圈内径应大于链条14直径，且大于金属栓子15细端，小于金属栓子15粗端，可供链条14在其中自由通过；工作时，金属栓子15可将小孔21完全封闭；密封法兰20末端，带螺纹的空心圆柱23为通气孔，螺纹用来连接外部通气管道。密封法兰 20和金属栓子15材料均为不锈钢。

一炉管30，在炉管30一端的外壁上开一装卸料窗口31，其大小应以方便装卸料为原则，不宜过大，否则影响其机械性能。窗口31通过一盖板32密封，该窗口31用于装卸料，该炉管30的直径为100mm；

装料时，将密封盖板32打开，通过链条14将石英舟10拉窗口31处，将待处理样品放入石英舟10，再通过另一端链条14将石英舟10送入炉管 30内适当位置；卸料过程与上述类似，通过链条14将石英舟拉至窗口31 处，打开密封盖板32，将处理完成材料取出。实验时，通过密封盖板32 将装卸料窗口31封闭，可以有效防止外界杂质污染和炉管30内热量损失。采用炉管30一端开窗口31设计，省去了在装卸料过程中反复取下密封法兰20和通气管道的复杂步骤，节省了装卸料的时间，同时避免了器件的磨损。装卸料时只需打开窗口31即可，工作时窗口31关闭，可以有效防止杂质污染和热量损失。炉管30和密封盖板32的材料均为石英。

一卡具40，该卡具40为现有技术，所述卡具40为双半圆结构，两者组合起来可以将炉管30的窗口31处完全密封。

其中，所述石英舟10位于炉管30内，通过石英舟10两端的链条14 控制石英舟10在炉管30内的移动；石英舟10的大小应结合炉管30来确定，一般石英舟10外径小于炉管30内径，可保证石英舟10在炉管30内自由移动；石英舟10内部底部设计应配合所用炉管30形状，使石英舟10 与炉管30接触面最大，以保证待处理样品在实验过程中受热均匀。

其中，所述链条14的一端与石英舟10侧面圆环13相连，另一端各连接一个金属栓子15，以方便拉取；另一方面，金属栓子15用来封闭密封法兰20上的小孔21，防止管式炉工作过程中杂质的污染和热量的损失。链条14的长度约为炉管30长度的1.5倍，通过其连动作用，牵引石英舟 10在炉管30内移动，可保证通过链条14将石英舟10移动到炉管30内的任意位置。所述炉管30的材料为石英，所述链条14的材料为线状玻璃纤维，其具有以下优点：

1、熔点高：能在11200℃下长时间稳定运行，且能持其机械性能和化学稳定性。

2、不易升华：1200℃高温下几乎不会出现升华的现象，从而避免了在使用过程中的材料损耗，且不会造成炉管中环境污染。

3、价格低廉：目前市场上高性能玻璃纤维价格大约20元/米(直径 5mm)。

4、在链条上做标尺刻度，可以将石英舟准确无误的拉至炉管内任何指定位置。

其中，所述链条14的连接的金属栓子15为锥形，其细端直径小于密封法兰20上小孔21的内径，粗端直径大于小孔21内径，其不能从密封法兰20小孔21中通过，，有利于装卸料过程中拉取石英舟。

其中，所述卡具40将盖板32固定在炉管30的窗口31上。卡具40 用来固定盖板32，控制窗口31的开与关。卡具40与炉管30之间以及卡具40与盖板32之间通过耐高温绝热密封胶相连。卡具40与盖板32之间连接时应注意，当卡具40闭合时，盖板32与炉管30一端窗口31完全贴合，以保工作时证能将窗口31密封，防止其他杂质污染以及热量损失导致的升温过程缓慢。耐高温绝热密封胶具有粘接强度高、密封性好、耐高温(300-1730℃)、耐腐蚀等优点，完全适合在此处使用。卡具40双半圆形结构设计可以将装卸料盖板32完全固定，封闭窗口31，且操作简单，避免传统管式炉装卸料时反复取下与安装密封法兰和通气管道过程中的器件磨损。

本发明的工作过程为：请参阅图3所示，

首先将带有金属栓子15的线状玻璃纤维14从炉管两端密封法兰上的小孔21穿入，并将线状玻璃纤维14的另一端连接到石英舟两端圆环13 上，由此完成了设计的第一步。装料时，利用线状玻璃纤维14将石英舟 10拉至炉管窗口31处，打开盖板32将待处理材料放入石英舟10中适当位置，然后用盖板32将窗口31密封，并用组合完成后卡具40将窗口31 部分固定，注意螺栓螺母不可拧太紧，防止造成炉管30碎裂，然后利用另一端线状玻璃纤维14，将石英舟10拉至炉管30内适当位置，完成整个装料过程。卸料过程与上述类似，先利用线状玻璃纤维14将石英舟10拉至窗口31处，打开固定螺母，然后打开盖板32，将处理完成的材料取出。上述步骤完成一次完整装卸料过程。

以上所述，对本发明的目的、设计方案和优点进行了进一步的详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施过程而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可快速装卸料管式炉，包括：

一石英舟，其为半圆柱状槽体，该石英舟的两端面均有一圆环，圆环上各连接一根链条，链条的另一端各连接一金属栓子；

一密封法兰，在密封法兰靠近中心处开出一个圆孔；

一炉管，在炉管一端的外壁上开一个窗口，该窗口通过一盖板密封，该窗口用于装卸料；

一卡具；

其中，所述石英舟位于炉管内，通过石英舟两端的链条控制石英舟在炉管内的移动；所述卡具将盖板固定在炉管的窗口上。

2.如权利要求1所述可快速装卸料管式炉，其中所述石英舟与圆环为一整体结构，材料为石英。

3.如权利要求1所述可快速装卸料管式炉，其中所述链条的长度为炉管长度的1.5倍，所述炉管的材料为石英，所述链条的材料为线状玻璃纤维。

4.如权利要求1所述可快速装卸料管式炉，其中所述法兰上的小孔上装有耐高温绝热密封圈，可供链条在其中自由通过。

5.如权利要求1所述可快速装卸料管式炉，其中所述链条的连接的金属栓子为锥形，其细端直径小于密封法兰上小孔的内径，粗端直径大于小孔内径，其不能从密封法兰小孔中通过。

6.如权利要求1所述可快速装卸料管式炉，其中所述卡具为双半圆结构，两者组合起来可以将炉管的窗口处完全密封。