CN112304099B - 一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，该匣钵为圆形匣钵，包括盖板、围板、底面垫板以及环形垫块，其围板为环柱形结构，内表面上成型有不规则错位设置的多个盲槽；围板上表面通过盖板封闭，而下表面座放于底面垫板上，盖板的下表面上成型有格栅结构突起；而底面垫板上成型有两个圆环形突起，围板座放于两个圆环形突起之间，并在其底部垫放有所述环形垫块，环形垫块包括垫放部以及搭放部，搭放部在外侧与垫放部成型为一体，而内侧与所述底面垫板的底面之间留有2～3cm的间隙。本发明能有效提高闸钵的焙烧稳定性，使其在二次焙烧过程中，不易开裂和变形，从而延长闸钵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及炭素制品的辅助生产设备领域，具体涉及一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵。
背景技术
在大型炭素制品制造过程中的热处理工艺大致可分为一次焙烧以及浸渍沥青后的二次焙烧和石墨化，在焙烧操作的过程中，一次焙烧过程需要进行生坯焙烧加工，而在生坯焙烧加工过程多以浆料简单涂覆生坯，以减少焙烧加工后制品表面的填充料粘附量，焙烧后的生坯中含有较多沥青(20％-25％)，因而需要进行后续二次焙烧加工，使浸入炭素制品表层一定深度的空隙内的沥青排出挥发份、以降低沥青比例，实现沥青炭化，从而提高高炭素制品的产品品质。
匣钵作为一种烧结辅具，可用于炭素制品的二次焙烧加工,是二次焙烧过程中防止浸渍品氧化的必要设备。由于在二次焙烧炉中，炭素制品要加热到700℃以上，盛装炭素制品的闸钵要在900℃以上的高温条件下长期反复使用，因此要求闸钵除有足够的强度外，还要有良好的耐热性，即在高温下导热性好，抗氧化，不透气且热胀冷缩时变形小，不开裂。在现有技术中，常用于炭素制品二次烧结的闸钵主要是金属闸钵和非金属闸钵两种，但都普遍存在寿命较短的情况，其中，金属闸钵在焙烧过程中,由于受高温等因素作用常发生变形、裂纹、甚至烧穿等现象,影响匣钵的使用寿命和二次焙烧效果；而非金属闸钵的主要失效方式为闸钵变形，当闸钵在焙烧过程中，内部温度升高发生材料热膨胀时，在闸钵内部气体压力下向外侧侧胀，进而产生塑性变形，随着使用次数的增加，在闸钵自身重力作用下变形加剧，并最终导致失效。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，这种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵结构简单，可有效延长闸钵本身的使用寿命，以解决上述技术背景中的缺陷。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，所述匣钵为圆形匣钵，包括盖板、围板、底面垫板以及环形垫块；
所述围板为横截面呈圆环形的环柱形结构，围板内表面上成型有若干盲槽，所述盲槽为矩形槽，横向设置，盲槽的槽剖面为内凹圆弧形剖面，且围板内表面上位置相邻的盲槽之间为不规则错位设置；
所述围板上、下表面为开口面，其上表面开口通过盖板进行面封闭，而下表面座放于底面垫板上；所述盖板的下表面上成型有格栅结构突起；而所述底面垫板上成型有两个圆环形突起，两个圆环形突起同心设置，而所述围板座放于两个圆环形突起之间，并在其底部垫放有所述环形垫块，所述环形垫块包括垫放于围板底面上的垫放部，而在所述垫放部内侧成型有搭放于两个圆环形突起中内圈圆环形突起上的搭放部，该搭放部剖面为倒U形，搭放部在外侧与垫放部成型为一体，而内侧与所述底面垫板的底面之间留有2～3cm的间隙。
作为进一步限定，所述盲槽在围板内表面上的面积之和为围板内表面面积的1/3～1/2。
作为进一步限定，所述盲槽的宽度为50～150mm，高度为30～80mm；而所述盲槽的槽中间位置最深部的深度为围板厚度的1/3，且槽深自盲槽两侧向槽中间位置最深部连续增加以形成内凹圆弧形剖面。
作为进一步限定，所述盖板的下表面上成型的格栅结构突起包括交错设置的横条以及竖条，所述竖条为一条，而所述横条为2～3条，且横条的单条宽度为竖条的一半。
作为进一步限定，所述围板有2～3个围板单元叠合成型，相邻的围板单元的对接位置对应的外柱面上设置有环槽，并在环槽上通过A3钢材成型的法兰进行结构对装。
作为进一步限定，所述底面垫板对应内圈圆环形突起内侧的表面上成型有单向等间距设置的凹槽作为流通槽。
作为进一步限定，所述围板以及所述底面垫板为为堇青石基材质、刚玉基材质或者耐热合金钢成型制成。
作为进一步限定，所述盖板为球磨铸铁盖板。
作为进一步限定，所述围板以及所述底面垫板为一体成型制成。
有益效果：本发明一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵结构简单紧凑，采用拼接方式组装成型，该结构特征下的闸钵既能合理利用闸钵容量以保证产量，又有利于烧结过程中的蒸汽流动，焙烧过程中，内壁不易出现裂缝，而围板以及底面垫板不易发生变形，延长了坩埚的使用寿命，且烧出来的产品质量好，烧损低，还能大幅减少炭素制品二次焙烧后的空洞和裂纹等不利因素，提高炭素制品的机械强度和内部结构的稳定性。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。
图2为图1中的剖面细节示意图。
图3为图1中盖板的结构示意图。
图4为图1中围板的截面细节示意图。
其中：1、盖板；2、围板；3、底面垫板；4、法兰；5、连接螺栓；6、盲槽；7、流通槽；8、搭放部；9、内圈圆环形突起；10、垫放部；11、外圈圆环形突起；12、环形垫块；13、竖条；14、横条。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
在本说明书的描述中，实施例指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参见图1～图4的一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，在本实施例中，闸钵的结构如图1、图2所示，其包括盖板1、围板2、底面垫板3，其围板2包括上、下两个结构一致的围板单元，两个围板单元上、下叠合形成围板2，而为了提高围板单元叠合后的稳定性，减少接缝所造成加工的不利条件，在相邻的围板单元的对接位置对应的外柱面上设置有环槽，并在环槽上通过A3钢材成型的法兰4配合连接高强度的连接螺栓5进行结构对装。多个围板单元的叠合能有效增加闸钵的容积，提高烧结效率，同时多个围板单元之间单独成型，可在叠合结构后减少自重累积对围板2侧壁的受力冲击，减少变形，另外，在对应的围板单元变形或者损坏后也可以只对该部分围板单元进行替换即可，不用将整个围板2替换，提高结构部位的利用率。
围板2的内表面上成型有盲槽6，所述盲槽6为矩形盲槽，横截面如图4所示，为内凹弧形，这些盲槽6在围板2的内表面上不规则设置，且在朝向上为横向设置，即矩形的长(对应图2中的宽度)与水平面平行。盲槽6的宽度为100mm，而高度为60mm，而槽深自盲槽两侧向槽中间位置最深部连续增加以形成内凹圆弧形剖面，其槽中间位置最深部的深度为围板2的厚度的1/3。且围板2的内表面上的盲槽6在围板内表面上的面积之和为围板内表面面积的1/3～1/2。在本实施例中，这种不规则的围板2内表面能在保证热效应的基础上有效减少围板2的重量，减少闸钵在自身重力作用下易产生的持续形变量，从而延长闸钵的使用寿命。
在本实施例中，围板2下部放置于底面垫板3上，参见图2的相应结构，底面垫板3的主体为具有厚度的平面板体，其上表面上成型有内圈圆环形突起9以及外圈圆环形突起11，内圈圆环形突起9与外圈圆环形突起11同心设置，其中，内圈圆环形突起9的外径小于围板2的内径，而外圈圆环形突起11的内径大于围板2的外径，以使得围板2能座放于内圈圆环形突起9与外圈圆环形突起11之间的区域，并以内圈圆环形突起9内侧的底面垫板3上表面区域作为焙烧物料放置区域。
另外，在围板2与底面垫板3表面的座放区域还设置有一个环形垫块12，该环形垫块12包括垫放部10以及搭放部8，垫放部10以及搭放部8与底面垫板3以及围板2中的围板单元一样，均为耐热合金钢一体成型制成，其中，垫放部10为一个环形平面，用于从下部支撑围板2，而搭放部8剖面为倒U形，其U形部分倒扣在内圈圆环形突起9的顶面上，并在搭放部8内侧与所述底面垫板3的上表面之间留有2～3cm的间隙；另外，在底面垫板3上表面的焙烧物料放置区域上对应设置有若干平行设置的盲槽作为流通槽7，流通槽7与该搭放部8内侧与底面垫板3上表面之间的间隙空间一同作为气体流通通道，同时该搭放部8内侧与底面垫板3上表面之间的间隙空间还能使得环形垫块12在发生热形变时，通过水平端面的形变沿圆周方向进行，从而不产生过量的容易引起围板2或者底面垫板3的塑性变形，即将围板2或者底面垫板3上可能产生的圆周方向上的塑性变形转移到环形垫块12上，并在该间隙空间位置上产生，进而大大延长闸钵的使用寿命。使得围板2和底面垫板3的使用寿命从传统结构特征下的使用寿命从50～80次延长至120～150次，期间只需要每50～60次更换一次环形垫块12即可，且烧出来的产品质量好,无烧损。
围板2上部通过盖板1进行面封闭，该围板2为球磨铸铁盖板，其结构如图3所示，盖板1的下表面上成型有格栅结构突起，这些格栅结构突起包括交错设置的横条14以及竖条13，竖条13为一条成组，而横条13为2～3条成组，且横条13的单条宽度为竖条的一半。这种结构能有效有效避免盖板1在焙烧过程中发生下凹变形，匣钵运转20次左右才开始发生变形，不会影响产品装钵，80次左右才开始发生变形失效。同时，这种盖板1还能有效减少盖板1/3左右的重量，对减缓下端闸钵(围板2、底面垫板3)的变形大为有利。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述闸钵为圆形匣钵，包括盖板、围板、底面垫板以及环形垫块；
所述围板为横截面呈圆环形的环柱形结构，围板内表面上成型有若干盲槽，所述盲槽为矩形槽，横向设置，盲槽的槽剖面为内凹圆弧形剖面，且围板内表面上位置相邻的盲槽之间为不规则错位设置；
所述围板上、下表面为开口面，其上表面开口通过盖板进行面封闭，而下表面座放于底面垫板上；所述盖板的下表面上成型有格栅结构突起；而所述底面垫板上成型有两个圆环形突起，两个圆环形突起同心设置，而所述围板座放于两个圆环形突起之间，并在其底部垫放有所述环形垫块，所述环形垫块包括垫放于围板底面上的垫放部，而在所述垫放部内侧成型有搭放于两个圆环形突起中内圈圆环形突起上的搭放部，该搭放部剖面为倒U形，搭放部在外侧与垫放部成型为一体，而内侧与所述底面垫板的底面之间留有2~3cm的间隙；
所述围板由2~3个围板单元叠合成型，相邻的围板单元的对接位置对应的外柱面上设置有环槽，并在环槽上通过A3钢材成型的法兰进行结构对装。
2.根据权利要求1所述的专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述盲槽在围板内表面上的面积之和为围板内表面面积的1/3~1/2。
3.根据权利要求1所述的专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述盲槽的宽度为50~150mm，高度为30~80mm；而所述盲槽的槽中间位置最深部的深度为围板厚度的1/3，且槽深自盲槽两侧向槽中间位置最深部连续增加以形成内凹圆弧形剖面。
4.根据权利要求1所述的专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述盖板的下表面上成型的格栅结构突起包括交错设置的横条以及竖条，所述竖条为一条成组，而所述横条为2~3条成组，且横条的单条宽度为竖条的一半。
5.根据权利要求1所述的专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述底面垫板对应内圈圆环形突起内侧的表面上成型有单向等间距设置的凹槽作为流通槽。
6.根据权利要求1所述的专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述围板以及所述底面垫板为为堇青石基材质、刚玉基材质或者耐热合金钢一体成型制成。
7.根据权利要求1所述的专用于炭素制品二次焙烧的闸钵，其特征在于，所述盖板为球磨铸铁盖板。
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