CN117287977B - 碳化预热炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳化预热炉，采用了在炉体上连接冷却过滤装置；在冷却过滤装置上连接真空装置；冷却过滤装置对真空装置从炉体抽取的气体进行冷却；在炉体内设置碳化预热装置；碳化预热装置与真空装置真空连接；在炉体的上方设置炉门升降装置；在真空装置不工作的状态下，炉门升降装置驱动所述炉体上方的封头，对放置在碳化预热装置中的碳化材料，进行置换。实现了快速将碳化预热炉的顶部打开并将其移动的碳化预热炉，解决了现有技术中的碳化预热炉的加料和出料，均采用人工将碳化预热炉的顶部依靠人力将其打开，并将其抬下来，费时费力，效率较低的技术问题。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种高温处理材料的加热设备，特别涉及一种碳化预热炉，主要用于预热石墨、碳纸等材料，以增加其耐热性和机械性能。
背景技术
碳化预热炉的主要工作原理是利用电热加热器将炉腔内的气体加热至高温，利用高温气体对材料进行预热处理，石墨化是将碳素材料（如石墨或碳素纤维）在高温下进行热处理，使其结构变得更加有序、纯净、均匀，石墨化过程通常包括两个步骤：碳化和石墨化。在碳化工艺前对碳纸，PI膜，石墨等材料进行预加热，在此过程中排出酸性气体及其他杂质。减少杂质及有害物质在后续工艺中的产生，减少对碳化炉以及石墨化炉的腐蚀，延长设备的寿命，在现有技术中的碳化预热炉的加料和出料，均采用人工将碳化预热炉的顶部依靠人力将其打开，并将其抬下来，费时费力，效率较低。
发明内容
本发明的具体实施方式的目的在于提供一种能够快速将碳化预热炉的顶部打开并将其移动的碳化预热炉。
为了实现上述目的，本发明的具体实施方式设计了一种碳化预热炉，包括：
炉体；
冷却过滤装置，在所述炉体上连接所述冷却过滤装置；
真空装置，在所述冷却过滤装置上连接所述真空装置；所述的冷却过滤装置对所述真空装置从所述炉体抽取的气体进行冷却；
碳化预热装置，在所述的炉体内设置所述碳化预热装置；所述碳化预热装置与所述真空装置真空连接；
炉门升降装置，在所述炉体的上方设置所述炉门升降装置；在所述真空装置不工作的状态下，所述炉门升降装置驱动所述炉体上方的封头，对放置在所述碳化预热装置中的碳化材料，进行置换。
进一步，本发明中的碳化预热炉，在所述炉体的外侧设置作业平台，在所述的作业平台上固定所述炉门升降装置。
进一步，本发明中的碳化预热炉，在所述的炉体上，在所述的真空装置的对应侧连接进气装置。
进一步，本发明中的碳化预热炉，所述的炉体，还包括：
腔体,在所述的炉体中设置所述腔体，所述腔体与所述作业平台固定；
封头，在所述腔体的上方通过活节螺栓和吊环螺母固定所述封头；
密封圈，在所述封头与所述腔体之间设置所述密封圈，通过所述活节螺栓和所述吊环螺母压紧所述密封圈，进行密封；
底封，在所述腔体的下方固定所述底封。
进一步，本发明中的碳化预热炉，所述的冷却过滤装置，还包括：
冷却罐体，所述炉体中的腔体通过管道连接所述冷却罐体；
冷却部件，在所述冷却罐体内设置所述冷却部件；所述冷却部件对从所述腔体内抽出的气体进行冷却；
过滤罐体，所述的冷却罐体通过管道与所述的过滤罐体相连接；
压差阀，所述的过滤罐体通过波纹法兰连接所述的压差阀；所述的压差阀连接至所述真空装置。
进一步，本发明中的碳化预热炉，所述的真空装置为h150真空泵。
进一步，本发明中的碳化预热炉，所述的碳化预热装置，还包括：
坩埚，在所述的碳化预热装置中设置所述坩埚；
支架，在所述坩埚的外侧设置若干个所述支架；所述支架设置在所述坩埚的上部和坩埚的下部；所述支架间隔设置；
加热棒，在所述支架上开设若干个固定孔；所述加热棒沿着所述坩埚的纵向轴线在所述固定孔内固定所述加热棒；
保温罩，在所述加热棒的外侧，沿着所述坩埚的圆筒形外侧环绕设置所述保温罩；
保温材料，在所述保温罩的中空结构中设置所述保温材料；
顶封石墨盘，在所述保温罩上固定所述顶封石墨盘；
保温顶毡，在所述顶封石墨盘上方固定所述保温顶毡；
顶端保温底板，在所述保温顶毡上方设置所述顶端保温底板；在所述的顶端保温底板上穿入螺栓与所述顶封石墨盘螺栓固定；
底部保温毡，在所述保温罩的下方设置所述底部保温毡；
底部刚玉层板，在所述底部保温毡下方固定所述底部刚玉层板；
保温层底座，在所述底部刚玉层板的下方设置所述保温层底座，所述保温层底座与所述保温罩用螺栓固定。
进一步，本发明中的碳化预热炉，所述的炉门升降装置，还包括：
滑轨，所述的滑轨固定在作业平台上；
升降机底架，在所述的滑轨内设置若干个滑轮组；在所述滑轮组上固定所述升降机底架的底部；
在所述的升降机底架放置在封头的上方；所述的滑轨设置在所述封头的两侧；
电机，在所述的升降机底架上方固定所述电机的底座；
减速机，在所述电机的输出端连接所述减速机的输入端；
丝杆连接器，在所述减速机的输出端连接所述丝杆连接器；
丝杆，在所述丝杆连接器内活动连接所述丝杠；
封头横档，在所述丝杆的一端固定所述封头横档；
封头吊杆，在所述封头横档上固定所述封头吊杆的一端；所述封头吊杆的另一端上固定在所述封头上。
进一步，本发明中的碳化预热炉，所述进气装置，还包括：
阀块，在所述炉体的腔体上连同所述阀块；
电磁进气阀，在所述阀块的一侧连接所述电磁进气阀；
手动进气阀，在所述阀块上连通所述手动进气阀；
真空表，在所述的阀块上连通所述真空表；
真空压力传感器，在所述的阀块上连通所述真空压力传感器。
进一步，本发明中的碳化预热炉，在所述的腔体上设置电极机构；在所述封头的上方连接第一焊接波纹法兰的一端；在所述第一焊接波纹法兰的另一端连接压力传感器；
在所述底封的下方固定连接第二焊接波纹法兰的一端；在所述第二焊接波纹法兰的另一端压头水冷腔的一端；在所述压头水冷腔的另一端上固定压头水冷盖板。
本发明的具体实施方式同现有技术相比，采用了在炉体上连接冷却过滤装置；在冷却过滤装置上连接真空装置；冷却过滤装置对真空装置从炉体抽取的气体进行冷却；在炉体内设置碳化预热装置；碳化预热装置与真空装置真空连接；在炉体的上方设置炉门升降装置；在真空装置不工作的状态下，炉门升降装置驱动所述炉体上方的封头，对放置在碳化预热装置中的碳化材料，进行置换。实现了快速将碳化预热炉的顶部打开并将其移动的碳化预热炉，解决了现有技术中的碳化预热炉的加料和出料，均采用人工将碳化预热炉的顶部依靠人力将其打开，并将其抬下来，费时费力，效率较低的技术问题。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为图1去掉的作业平台1后的主视示意图；
图3为图1去掉的作业平台1后的俯视示意图；
图4为图1去掉的作业平台1后的左视示意图；
图5为本发明的炉门升降装置示意图；
图6为本发明的碳化预热装置的示意图；
图7为本发明的冷却过滤装置的结构示意图；
图8为本发明的炉体的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的具体实施方式涉及一种碳化预热炉，如图1-图8所示，包括：
本实施例中的碳化预热炉的炉体10，炉体10主要用于放置碳素材料；将碳化预热装置40，设置在炉体10的内部；
在炉体10上连接冷却过滤装置20；冷却过滤装置20主要用于对抽取的气体进行冷却过滤；冷却过滤装置20使碳素材料进通过水冷使其冷却，随后使其沉淀分层以达到过滤效果；
在冷却过滤装置20上连接真空装置30；冷却过滤装置20对真空装置30从炉体10抽取的气体进行冷却；真空装置30用于炉体10抽取真空；
在炉体10内设置碳化预热装置40；碳化预热装置40与真空装置30真空连接；碳化预热装置40用于碳素材料的碳化和石墨化；
在炉体10的上方设置炉门升降装置50；在真空装置30不工作的状态下，炉门升降装置50驱动炉体10上方的封头11，对放置在碳化预热装置中40的碳化材料，进行置换。炉门升降装置50用于驱动炉体10上方的封头11，实现了快速将碳化预热炉的顶部打开并将其移动的碳化预热炉，解决了现有技术中的碳化预热炉的加料和出料，均采用人工将碳化预热炉的顶部依靠人力将其打开，并将其抬下来，费时费力，效率较低的技术问题。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，在炉体10的外侧设置作业平台1，在作业平台1上固定炉门升降装置50。作业平台1主要用于更换碳素材料时，人员的站立。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，在炉体10上，在真空装置30的对应侧连接进气装置60。进气装置60用于碳化预热装置40的真空的破坏。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，炉体10，还包括：
在炉体10中设置腔体11，腔体11与作业平台1固定；腔体11安装在作业平台1，腔体11内放置碳化预热装置40。
在腔体11的上方通过活节螺栓14和吊环螺母13固定封头12；
密封圈15，在封头12与腔体11之间设置密封圈15，通过活节螺栓14和吊环螺母13压紧所述密封圈15，进行密封；
在腔体11的下方固定底封16。腔体11、封头12和底封16构成炉体10的结构。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，冷却过滤装置20，还包括：
炉体10中的腔体11通过管道连接冷却罐体21；冷却罐体21通过管道连接冷却罐体21；
在冷却罐体21内设置冷却部件22；冷却部件22对从腔体11内抽出的气体进行冷却；冷却部件22安装在冷却罐体21内；冷却部件22对腔体11内抽出的气体进行冷却；
冷却罐体21通过管道与过滤罐体23相连接；过滤罐体23用于过滤从腔体11内抽出的气体进行冷却；
过滤罐体23通过波纹法兰25连接压差阀24；压差阀24连接至真空装置30。压差阀24主要是保证过滤罐体23与真空装置30之间的压力保持平衡，主要能够减少对于真空装置30进行保护。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，真空装置30为h150真空泵。在本实施例中的碳化预热炉采用了h150真空泵。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，碳化预热装置40，还包括：
在碳化预热装置40中设置坩埚41；坩埚41主要用于加热碳素材料，对碳素材料进行预热；
在坩埚41的外侧设置若干个支架42；支架42设置在坩埚41的上部和坩埚41的下部；支架42间隔设置；支架42用于安装固定加热棒43，
在支架42上开设若干个固定孔44；加热棒43沿着坩埚41的纵向轴线在固定孔44内固定加热棒43；
在加热棒43的外侧，沿着坩埚41的圆筒形外侧环绕设置保温罩45；保温罩45主要用于安装保温材料48；
在保温罩45的中空结构中设置保温材料48；
在保温罩45上固定顶封石墨盘49；
在顶封石墨盘49上方固定保温顶毡51；保温顶毡51和顶封石墨盘49用于保温罩45上方进行保温；
在保温顶毡51上方设置顶端保温底板52；在顶端保温底板52上穿入螺栓与顶封石墨盘49螺栓固定；
在保温罩45的下方设置底部保温毡53；顶端保温底板52、底部保温毡53，和底部刚玉层板54主要起到在保温罩45下方进行保温；
在底部保温毡53下方固定底部刚玉层板54；
在底部刚玉层板54的下方设置保温层底座55，保温层底座55与所保温罩45用螺栓固定。保温层底座55主要起到固定作用。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，炉门升降装置50，还包括：
滑轨501，滑轨501固定在作业平台1上；
升降机底架502，在滑轨501内设置若干个滑轮组503；在滑轮组503上固定升降机底架502的底部；
在升降机底架502放置在封头12的上方；滑轨501设置在封头12的两侧；
电机504，在升降机底架502上方固定电机504的底座；
减速机505，在电机504的输出端连接减速机505的输入端；
丝杆连接器506，在减速机505的输出端连接丝杆连接器506；
丝杆507，在丝杆连接器506内活动连接丝杠507；
封头横档508，在丝杆507的一端固定封头横档508；
封头吊杆509，在封头横档508上固定封头吊杆509的一端；封头吊杆509的另一端上固定在封头12上。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，进气装置60，还包括：
阀块61，在炉体10的腔体11上连同阀块61；
电磁进气阀62，在阀块61的一侧连接电磁进气阀62；
手动进气阀63，在阀块61上连通手动进气阀63；
真空表64，在阀块62上连通真空表64；
真空压力传感器65，在阀块61上连通真空压力传感器65。
为了实现上述的技术效果，本实施例中的碳化预热炉，如图1-图8所示，在腔体11上设置电极机构111；在所述封头12的上方连接第一焊接波纹法兰121的一端；在第一焊接波纹法兰121的另一端连接压力传感器122；
在底封16的下方固定连接第二焊接波纹法兰161的一端；在第二焊接波纹法兰161的另一端压头水冷腔162的一端；在所述压头水冷腔162的另一端上固定压头水冷盖板163。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (9)
1.一种碳化预热炉，其特征在于，包括：
炉体；
冷却过滤装置，在所述炉体上连接所述冷却过滤装置；
真空装置，在所述冷却过滤装置上连接所述真空装置；所述的冷却过滤装置对所述真空装置从所述炉体抽取的气体进行冷却；
碳化预热装置，在所述的炉体内设置所述碳化预热装置；所述碳化预热装置与所述真空装置真空连接；
炉门升降装置，在所述炉体的上方设置所述炉门升降装置；在所述真空装置不工作的状态下，所述炉门升降装置驱动所述炉体上方的封头，对放置在所述碳化预热装置中的碳化材料，进行置换；
所述的炉门升降装置，还包括：
滑轨，所述的滑轨固定在作业平台上；
升降机底架，在所述的滑轨内设置若干个滑轮组；在所述滑轮组上固定所述升降机底架的底部；
在所述的升降机底架放置在封头的上方；所述的滑轨设置在所述封头的两侧；
电机，在所述的升降机底架上方固定所述电机的底座；
减速机，在所述电机的输出端连接所述减速机的输入端；
丝杆连接器，在所述减速机的输出端连接所述丝杆连接器；
丝杆，在所述丝杆连接器内活动连接所述丝杆；
封头横档，在所述丝杆的一端固定所述封头横档；
封头吊杆，在所述封头横档上固定所述封头吊杆的一端；所述封头吊杆的另一端上固定在所述封头上。
2.根据权利要求1所述的碳化预热炉，其特征在于，在所述炉体的外侧设置作业平台，在所述的作业平台上固定所述炉门升降装置。
3.根据权利要求1所述的碳化预热炉，其特征在于，在所述的炉体上，在所述的真空装置的对应侧连接进气装置。
4.根据权利要求1所述的碳化预热炉，其特征在于，所述的炉体，还包括：
腔体,在所述的炉体中设置所述腔体，所述腔体与所述作业平台固定；
封头，在所述腔体的上方通过活节螺栓和吊环螺母固定所述封头；
密封圈，在所述封头与所述腔体之间设置所述密封圈，通过所述活节螺栓和所述吊环螺母压紧所述密封圈，进行密封；
底封，在所述腔体的下方固定所述底封。
5.根据权利要求1所述的碳化预热炉，其特征在于，所述的冷却过滤装置，还包括：
冷却罐体，所述炉体中的腔体通过管道连接所述冷却罐体；
冷却部件，在所述冷却罐体内设置所述冷却部件；所述冷却部件对从所述腔体内抽出的气体进行冷却；
过滤罐体，所述的冷却罐体通过管道与所述的过滤罐体相连接；
压差阀，所述的过滤罐体通过波纹法兰连接所述的压差阀；所述的压差阀连接至所述真空装置。
6.根据权利要求1所述的碳化预热炉，其特征在于，所述的真空装置为h150真空泵。
7.根据权利要求1所述的碳化预热炉，其特征在于，所述的碳化预热装置，还包括：
坩埚，在所述的碳化预热装置中设置所述坩埚；
支架，在所述坩埚的外侧设置若干个所述支架；所述支架设置在所述坩埚的上部和坩埚的下部；所述支架间隔设置；
加热棒，在所述支架上开设若干个固定孔；所述加热棒沿着所述坩埚的纵向轴线在所述固定孔内固定所述加热棒；
保温罩，在所述加热棒的外侧，沿着所述坩埚的圆筒形外侧环绕设置所述保温罩；
保温材料，在所述保温罩的中空结构中设置所述保温材料；
顶封石墨盘，在所述保温罩上固定所述顶封石墨盘；
保温顶毡，在所述顶封石墨盘上方固定所述保温顶毡；
顶端保温底板，在所述保温顶毡上方设置所述顶端保温底板；在所述的顶端保温底板上穿入螺栓与所述顶封石墨盘螺栓固定；
底部保温毡，在所述保温罩的下方设置所述底部保温毡；
底部刚玉层板，在所述底部保温毡下方固定所述底部刚玉层板；
保温层底座，在所述底部刚玉层板的下方设置所述保温层底座，所述保温层底座与所述保温罩用螺栓固定。
8.根据权利要求3所述的碳化预热炉，其特征在于，所述进气装置，还包括：
阀块，在所述炉体的腔体上连同所述阀块；
电磁进气阀，在所述阀块的一侧连接所述电磁进气阀；
手动进气阀，在所述阀块上连通所述手动进气阀；
真空表，在所述的阀块上连通所述真空表；
真空压力传感器，在所述的阀块上连通所述真空压力传感器。
9.根据权利要求4所述的碳化预热炉，其特征在于，在所述的腔体上设置电极机构；在所述封头的上方连接第一焊接波纹法兰的一端；在所述第一焊接波纹法兰的另一端连接压力传感器；
在所述底封的下方固定连接第二焊接波纹法兰的一端；在所述第二焊接波纹法兰的另一端压头水冷腔的一端；在所述压头水冷腔的另一端上固定压头水冷盖板。
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