CN110699667A - 一种炭炭坩埚生产装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种炭炭坩埚生产装置，包括用于盛放坩埚工件的引流装置，所述引流装置上设有进气孔和出气孔，引流装置内设有阻隔装置，所述阻隔装置用于形成流经坩埚内外壁的气流通道，所述进气孔通过所述气流通道与出气孔相连通。所述引流装置包括底座、外限气筒、内限气装置、盖板、垫块和上限气板；所述气流通道包括中央通道、内流通道、中间通道和外流通道。本发明中的引流装置可以引导碳源气体均匀地流经工件表面，确保反应均匀，提高工件生产质量。

Description

一种炭炭坩埚生产装置
技术领域
本发明涉及一种生产炭炭坩埚产品的装置。
背景技术
生产炭炭坩埚时，需要高温的碳源气体（如市政天然气）流经工件表面，与工件发生反应，产生热解炭附着到产品上，使产品密度增加。
目前的生产方式为，碳源气体直接进入高温炉内，与产品接触发生反应。但是气体在产品表面流动时，气流存在分配不均或紊乱的问题，反应不均匀，影响产品的品质。
发明内容
本发明提出了一种炭炭坩埚生产装置，其目的是：使碳源气体与坩埚产品均匀接触，反应均匀，提高产品质量。
本发明技术方案如下：
一种炭炭坩埚生产装置，包括用于盛放坩埚工件的引流装置，所述引流装置上设有进气孔和出气孔，引流装置内设有阻隔装置，所述阻隔装置用于形成流经坩埚内外壁的气流通道，所述进气孔通过所述气流通道与出气孔相连通。
作为本生产装置的进一步改进：所述引流装置包括底座、外限气筒、内限气装置、盖板、垫块和上限气板；
所述气流通道包括中央通道、内流通道、中间通道和外流通道；
所述底座中央设有所述进气孔，所述外限气筒竖直放置在底座上，所述上限气板放置在外限气筒顶部且中央开设有所述出气孔；
所述内限气装置放在底座、外限气筒与上限气板所围成的空间内，所述内限气装置为筒状，所述内限气装置的中心孔构成所述中央通道且下端与所述进气孔相接；
所述盖板安装在坩埚工件中央的通孔处，所述坩埚工件通孔向上、放置在外限气筒、内限气装置、上限气板以及底座所围成的空间内，且坩埚工件底部与底座之间设置有所述垫块，以使坩埚工件底部与底座顶部之间构成所述中间通道；所述内限气装置的外壁与所述坩埚工件的内壁之间构成所述内流通道，所述外限气筒的内壁与所述坩埚工件的外壁之间构成所述外流通道。
作为本生产装置的进一步改进：所述引流装置为若干组，上下叠装在一起，相邻的引流装置的进气孔和出气孔位置相对应。
作为本生产装置的进一步改进：还包括用于预热碳源气体的预热室，所述预热室设有进气口和出气口，出气口用于与引流装置的进气孔相连通。
作为本生产装置的进一步改进：所述预热室的进气口开设在底部，进气口上方设置有分气盘。
作为本生产装置的进一步改进：所述预热室内放置有导热装置。
作为本生产装置的进一步改进：所述导热装置为导热管。
作为本生产装置的进一步改进：所述预热室的出气口设置在顶部，与放置在预热室顶部的引流装置的进气孔位置相对应。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）本发明中的引流装置可以引导碳源气体均匀地流经工件表面，确保反应均匀，提高工件生产质量；（2）引流装置的内部结构及进出气孔经过巧妙地涉及，可以上下叠放，对于每层引流装置，气体都是从底部进入、从顶部引出直接进入下一引流装置，从而可以方便地实现多个工件的同时加热，占地面积小，效率提升明显；（3）通过随意摆放的导热管可以对引入的低温碳源气体进行阻隔、预热，热交换面积大，加热效果好，并且相对于直接加热还具有安全性好的优点。
附图说明
图1为一件引流装置放置在预热室顶部时的结构示意图。
图2为图1中A部分的局部示意图。
图3为两件引流装置放置在预热室顶部时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
如图1，一种炭炭坩埚生产装置，包括用于盛放坩埚工件3的引流装置2，所述引流装置2上设有进气孔和出气孔，引流装置2内设有阻隔装置，所述阻隔装置用于形成流经坩埚内外壁的气流通道，所述进气孔通过所述气流通道与出气孔相连通，从而确保碳源气体与工件3均匀反应。
具体的：所述引流装置2包括底座2-1、外限气筒2-3、内限气装置2-2、盖板2-5、垫块2-6和上限气板2-4。
所述气流通道包括中央通道10、内流通道20、中间通道30和外流通道40。
所述底座2-1为圆盘状，中央处设有所述进气孔，所述外限气筒2-3竖直放置在底座2-1上，底部与底座2-1顶面外边缘出的卡槽相配合。所述上限气板2-4放置在外限气筒2-3顶部且中央开设有所述出气孔，上限气板2-4的底部为向上拱起的圆顶状。
所述内限气装置2-2放在底座2-1、外限气筒2-3与上限气板2-4所围成的空间内，所述内限气装置2-2为筒状，顶部具有内高外低的弧度。所述内限气装置2-2的中心孔构成所述中央通道10且下端与所述进气孔相接。所述内限气装置2-2为上下两部分扣合而成，降低加工难度。
所述盖板2-5安装在坩埚工件3中央的通孔处，防止气体从此处流过。所述坩埚工件3通孔向上、放置在外限气筒2-3、内限气装置2-2、上限气板2-4以及底座2-1所围成的空间内，且如图3，坩埚工件3底部与底座2-1之间设置有所述垫块2-6，以使坩埚工件3底部与底座2-1顶部之间构成所述中间通道30。
如图1，所述内限气装置2-2的外壁与所述坩埚工件3的内壁之间构成所述内流通道20，所述外限气筒2-3的内壁与所述坩埚工件3的外壁之间构成所述外流通道40。内流通道20的底部通过中间通道30与外流通道40的底部相通。
所述上限气板2-4的底部形状与内限流装置的顶部形状都要依据坩埚工件3的形状进行设计，以使形成的流道的截面宽度均匀一致。
所述生产装置还包括用于预热碳源气体的预热室1，所述预热室1设有进气口和出气口，出气口用于与引流装置2的进气孔相连通。预热室1的作用是为引入的碳源气体加热。
所述预热室1的进气口开设在底部，进气口上方设置有分气盘1-1，分气盘1-1中开设有圆孔，使引入的碳源气体更均匀地进入预热室1的内腔。所述预热室1内堆放有若干导热管1-2。导热管1-2可以增大与气体接触的面积，延长气体在预热室1内的停留时间，确保进入引流装置2中的气体的温度达到要求。
进一步的，如图3，所述预热室1的出气口设置在顶部。所述引流装置2为若干组，上下叠装在一起，相邻的引流装置2的进气孔和出气孔位置相对应，同时，最底层的引流装置2的进气孔与预热室1的出气口位置相对应，二者直接连通。
对坩埚进行加热反应时，将本装置整体放在加热炉内，炉内高温（1000℃左右），碳源气体从炉底通入，从炉顶通过真空泵抽出，保持炉内负压（10KPa以内）。炉内，引入的碳源气体（低温）先进入预热室1进行预热，然后从预热室1顶部的出气口输出，直接进入第一层的引流装置2内，在引流装置2内，先通过中央通道10，再依次经过内流通道20、中间通道30和外流通道40，由于内限气装置2-2、上限气板2-4以及外限气筒2-3等部件的形状和尺寸都是按工件3进行设计的，因此可以使内流通道20和外流通道40的截面宽度均匀一致，确保碳源气体与工件3均匀反应。然后，气体从顶部的出气孔流出，直接进入下一层引流装置2与下一个工件3反应，直至最后从最顶部的出气孔输出，被真空泵抽出高温炉。

Claims (8)

1.一种炭炭坩埚生产装置，其特征在于：包括用于盛放坩埚工件（3）的引流装置（2），所述引流装置（2）上设有进气孔和出气孔，引流装置（2）内设有阻隔装置，所述阻隔装置用于形成流经坩埚内外壁的气流通道，所述进气孔通过所述气流通道与出气孔相连通。
2.如权利要求1所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：所述引流装置（2）包括底座（2-1）、外限气筒（2-3）、内限气装置（2-2）、盖板（2-5）、垫块（2-6）和上限气板（2-4）；
所述气流通道包括中央通道（10）、内流通道（20）、中间通道（30）和外流通道（40）；
所述底座（2-1）中央设有所述进气孔，所述外限气筒（2-3）竖直放置在底座（2-1）上，所述上限气板（2-4）放置在外限气筒（2-3）顶部且中央开设有所述出气孔；
所述内限气装置（2-2）放在底座（2-1）、外限气筒（2-3）与上限气板（2-4）所围成的空间内，所述内限气装置（2-2）为筒状，所述内限气装置（2-2）的中心孔构成所述中央通道（10）且下端与所述进气孔相接；
所述盖板（2-5）安装在坩埚工件（3）中央的通孔处，所述坩埚工件（3）通孔向上、放置在外限气筒（2-3）、内限气装置（2-2）、上限气板（2-4）以及底座（2-1）所围成的空间内，且坩埚工件（3）底部与底座（2-1）之间设置有所述垫块（2-6），以使坩埚工件（3）底部与底座（2-1）顶部之间构成所述中间通道（30）；所述内限气装置（2-2）的外壁与所述坩埚工件（3）的内壁之间构成所述内流通道（20），所述外限气筒（2-3）的内壁与所述坩埚工件（3）的外壁之间构成所述外流通道（40）。
3.如权利要求1所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：所述引流装置（2）为若干组，上下叠装在一起，相邻的引流装置（2）的进气孔和出气孔位置相对应。
4.如权利要求1至3任一所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：还包括用于预热碳源气体的预热室（1），所述预热室（1）设有进气口和出气口，出气口用于与引流装置（2）的进气孔相连通。
5.如权利要求4所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：所述预热室（1）的进气口开设在底部，进气口上方设置有分气盘（1-1）。
6.如权利要求4所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：所述预热室（1）内放置有导热装置。
7.如权利要求6所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：所述导热装置为导热管（1-2）。
8.如权利要求4所述的炭炭坩埚生产装置，其特征在于：所述预热室（1）的出气口设置在顶部，与放置在预热室（1）顶部的引流装置（2）的进气孔位置相对应。
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