CN117328168A - 一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其包括炉体、密封装置和排气组件;炉体的炉壁开设有多个料口,部分料口为进料口,其余料口为出料口,炉体于进料口和出料口处各设有一密封装置;密封装置包括料管、斜吹组件和直吹组件,料管连接于炉体且与料口连通,斜吹组件、直吹组件均固定且连通于料管,以向料管内供气;斜吹组件的吹气方向由料管内腔至料管远离炉体的一端倾斜,以使斜吹组件将料管内的气体向料管远离炉体一端吹动,直吹组件的吹气方向垂直于料管的送气方向;直吹组件位于斜吹组件靠近炉体的一侧。本申请具有减少炉体外空气进入炉体内的效果。
Description
技术领域
本申请涉及陶瓷化炉的领域,尤其是涉及一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉。
背景技术
碳纤维是一种含陶瓷量在95%以上的高强度、高模量新型纤维材料,具有无蠕变、耐高温、耐腐蚀及热膨胀系数小等优点,已在航空航天、风力发电、飞机制造等领域得到很好的应用。碳纤维制备及生产的过程中,高温陶瓷化设备极其关键,管式陶瓷化炉具有耐温高、保温性能好、适用多种惰性气氛的特性,管式陶瓷化炉也比较适用于碳纤维的陶瓷化过程。
为了减少加热过程中碳纤维丝束在炉体内与氧气反应,炉体内氧含量过高会对碳纤维丝束产生损伤,如申请号为201010285254.4的中国专利公开的一种用于连续化生产碳纤维的高温炉密封装置,该装置设有供碳纤维丝束进出的料口、高温炉、密封室、进气组件,密封室设于高温炉的进料口和出料口,密封室的进气方向水平设置,且密封式固定连通有多个进气组件,气体以竖直方向由进气组件进入密封室,再由密封室进入炉体内与碳纤维丝束进行反应。
相关技术下的装置的料口两端都设有密封装置,气体由进料口端的进气组件以向炉体倾斜的方向进入炉体后,与碳纤维丝束反应后产生的废气会从出料口端的密封装置排出,整个反应过程中,炉体内的压强会减少,随之导致炉体外的空气不断由进料口端的密封室进入炉体,使得炉体内含氧量过多,从而造成碳纤维丝束的损伤,无法实现密封作用,影响制备的质量。因此,如何减少炉体外空气进入炉体内是亟待解决的问题。
发明内容
为了减少炉体外空气进入炉体内,本申请提供一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉。
本申请提供的一种碳纤维用管式陶瓷化炉采用如下的技术方案:
一种碳纤维用管式陶瓷化炉,包括炉体和密封装置;
一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:包括炉体、密封装置和排气组件;
炉体的炉壁开设有多个料口,其中,至少有一个料口为进料口,其余料口为出料口,炉体于进料口和出料口处各设有一密封装置;
密封装置包括料管、斜吹组件和直吹组件,料管连接于炉体且与料口连通,斜吹组件、直吹组件均固定连接且连通于料管,以向料管内供气;
斜吹组件的吹气方向由料管内腔至料管远离炉体的一端倾斜,以使斜吹组件将料管内的气体向料管远离炉体一端吹动,直吹组件的吹气方向垂直于料管的送气方向;
直吹组件位于斜吹组件靠近炉体的一侧;
排气组件设于连接于出料口处的料管上,且位于直吹组件远离斜吹组件的一侧,以将料管内的气体排出。
通过采用上述技术方案,使用时,碳纤维丝束从进料口的料管进入炉体内,并与惰性气体(如氩气)在高温下发生反应,进而从出料口穿出完成碳纤维的制备,在这一过程中,炉体内含氧量不能过高,以免损坏碳纤维丝束,为此,本申请的斜吹组件、直吹组件可将气体送入料管内,使气体与碳纤维丝束发生反应,由于料管两端均设有密封装置,气体由进料口的料管进入炉体后,与碳纤维丝束产生的废气由出料口的排气组件排出,这一过程中,炉体内压强减少,在进料口的密封装置进气的同时,气体也不断排向出料口的密封装置,进气过程中出料口的料管内压强变小,炉体外的空气则会不断进入进料口的料管内,而设置于料管上的斜吹组件则以倾斜的方式将空气吹出至炉体外,设置于斜吹组件一侧的直吹组件隔绝料管内的空气进入炉体内,避免炉体内含氧量过高,进一步提高碳纤维制备的合格率。
可选的,密封装置还包括进气组件,进气组件固定连接于料管,进气组件位于直吹组件靠近炉体的一侧,以向料管内进气。
通过采用上述技术方案,由于制备碳纤维时需要气体与碳纤维丝束进行充分反应,靠近炉体侧的进气组件可以以更近的距离将气体送入穿管中,因此,本申请进气组件可以使将气体送入料管,使气体与碳纤维丝束进行充分反应。
可选的,斜吹组件包括进气板,进气板开设有第三通槽,第三通槽的方向由靠近炉体一侧向远离炉体一侧倾斜。
通过采用上述技术方案,碳纤维丝束在炉体内腔进行反应时,若炉体内腔含氧量过高则会损坏碳纤维丝束,从而影响制备的质量,为此,斜吹组件进气板的第三通槽方向设置为由靠近炉体至远离炉体的方向倾斜,使气体从第三通槽倾斜吹出炉体外,因此,本申请可以减少炉体内部的含氧量。
可选的,还包括穿管,穿管设于炉体内腔,穿管一端连通于进料口,另一端连通于出料口,穿管连接于料管,穿管两端各与一个料管连通。。
通过采用上述技术方案,在制备时,碳纤维丝束从进料口的料管进入炉体,反应后从出料口的料管出来,由于碳纤维丝束呈条状,且制备过程属于一个连续的反应,为此,连通于料管的穿管可供碳纤维丝束进出,因此,本申请可提供放置碳纤维丝束的连续反应。
可选的,还包括导向组件,导向组件包括第一导向件,料管两端固定连接有一第一导向件,第一导向件沿穿管的管长方向滑动连接于炉体;且第一导向件固定连接于料管。
通过采用上述技术方案,碳纤维在穿管内在高温下进行反应,温度过高时,穿管两端会向外伸长,本申请中穿管温度过高的状态下,导向组件用于穿管两端向炉体外伸长。
可选的,还包括冷却装置,冷却装置包括冷却座,冷却座冷却座设于料管与穿管之间,冷却座平行于穿管的轴线方向开设有第二通孔,第二通孔一端连通于料管,另一端连通于穿管,冷却座内开设有储水空腔。
通过采用上述技术方案,穿管温度过高会受热膨胀并导致穿管总长变长,穿管两端则会向炉体外伸长,冷却座中储水空腔的冷水可以降低穿管的温度,减少穿管长度变化,因此,本申请可以对穿管进行冷却,防止穿管温度过高造成损坏。
可选的,还包括温度传导件,还包括温度传导件,温度传导件固定连接于冷却座,温度传导件与冷却座接触,且温度传导件与穿管接触;温度传导件平行于穿管的轴线方向开设有第一通孔,第一通孔一端连通于料管,另一端连通于穿管。
通过采用上述技术方案,冷却座内的储水空腔可以直接对温度传导件进行冷却降温,温度传导件进一步对穿管进行冷却,因此,本申请可以通过温度传导件对穿管实现冷却作用。
可选的,还包括加热组件,加热组件包括石墨加热管、石墨电极、水冷电极和电源,石墨加热管设于穿管的外周;石墨电极一端连接于加热管,另一端连接于水冷电极,石墨电极与石墨加热管电性导通,水冷电极另一端固定连接于于炉体的炉壁,且与电源电性连通。
通过采用上述技术方案,制备时,碳纤维丝束在高温下与气体发生反应,穿管需要产生热量,而石墨加热管可以对穿管进行热量传递,从而使碳纤维丝束在穿管内进行反应,而石墨电极具有强导电性和强导热性,在使用设备时,石墨电极一端连接于石墨加热管,另一端连接水冷电极,水冷电极接通电源,电流由水冷电极流入石墨电极,石墨电极对石墨加热管进行导电,石墨加热管对穿管进行加热,同时,由于石墨电极导电后温度较高,而水冷电极可通过自身的降温结构对自身进行降温,避免水冷电极温度过高而损坏,因此,本申请能够使加热装置对穿管进行加热,且可以保证设备长久稳定的运行,使制备的碳纤维质量得到保证。
可选的,还包括保温组件,保温组件设于炉体内壁与石墨加热管之间,保温组件包括多个保温层。
通过采用上述技术方案,通过保温组件可以避免热量散失,使得加热温度更加均匀稳定,可以实现更好的保温效果,因此,本申请具有良好的保温效果,避免热量散失。
可选的,还包括测温组件,测温组件包括第一测温件和第二测温件,第一测温件包括第一测温头,第二测温件包括第二测温头,第一测温头位于炉体靠近石墨加热管的一侧,第二测温头位于保温组件靠近炉体的炉壁的一端。
通过采用上述技术方案,碳纤维丝束在高温下发生反应时,本申请中测温组件可对炉体内石墨加热管以及保温层的温度进行测量。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.本申请减少炉体外空气进入炉体内,有效减少炉体内氧含量,避免损伤碳纤维丝束;
2.本申请多层复合保温层可以实现更好的保温效果,避免热量散失;
3.本申请可以实现穿管的冷却,防止穿管温度过热而膨胀伸长,提高使用寿命和产品质量。
附图说明
图1是本申请碳纤维用管式陶瓷化炉第一视角的结构示意图;
图2是本申请碳纤维用管式陶瓷化炉第二视角的结构示意图;
图3是本申请穿管的剖视图;
图4是本申请石墨加热条的剖视图;
图5是本申请加热组件的结构示意图;
图6是本申请保温组件的剖视图;
图7是本申请测温组件的结构示意图;
图8是本申请导向组件的结构示意图;
图9是本申请温度传导件的结构示意图;
图10是本申请温度传导件及冷却装置的剖视图;
图11是本申请冷却装置的结构示意图;
图12是本申请冷却装置的剖视图;
图13是本申请斜吹组件与直吹组件的剖视图;
图14是本申请排气组件的结构示意图。
附图标记说明:1、炉体;11、料口;111、进料口;112、出料口;12、支撑架;13、炉盖;2、穿管;3、加热组件;31、石墨加热管;311、石墨加热条;32、石墨电极;33、水冷电极;34、陶瓷保护管;4、保温组件;41、保温层;411、石墨毡层;412、陶瓷毡层;413、硅酸铝毡层;414、纳米气凝胶层;5、测温组件;51、第一测温件;511、第一测温头;52、第二测温件;521、第二测温头;6、导向组件;61、第一导向件;7、温度传导件;71;第一通孔;8、冷却装置;81、冷却座;811、储水空腔;812、第二通孔;82、水管;9、密封装置;91、料管;911、第一通槽;92、斜吹组件;921、进气罩;9211、第二通槽;922;进气板;9221、第三通槽;9222、第四通槽;923、进气管;93、直吹组件;94、进气组件;95、排气组件;951、排气罩;952、整流罩;953、排气管。
具体实施方式
以下结合附图,1-14对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种碳纤维用管式陶瓷化炉。参照图1,一种碳纤维用管式陶瓷化炉包括炉体1,为了支撑炉体1,在炉体1下方设有支撑架12,支撑架12通过螺丝固定连接于炉体1底壁,以将炉体1支撑至所需高度。
参照图1和图2,炉体1顶部设有开口,且炉体1顶壁于开口处通过搭接的方式盖设有炉盖13,以由炉盖13将炉体1的开口进行密封,在炉体1开口被炉盖13密封状态下,便可对炉体1内腔的碳纤维丝束进行加工作业。
参照图1和图2,为了供碳纤维丝束进出炉体1,在炉体1的炉壁开设有多个料口11,本实施例中,料口11设有两个,一个为进料口111,另一个为出料口112,且炉体开设有进料口111和出料口112的侧壁平行设置;碳纤维丝束穿过进料口111进入炉体1内腔,再通过出料口112延伸至炉体1外,以使碳纤维丝束在炉体1内与气体发生连续反应,具体的,炉体1内的气体为氩气,以实现碳纤维丝束与氩气在高温下反应后生成碳纤维的过程。
参照图3,碳纤维在制备过程中,由于碳纤维丝束需要在炉体1内腔进行一段时间的高温反应,为了对碳纤维丝束起到承载作用,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括穿管2,穿管2穿设于炉体1内,穿管2穿过进料口111后进入炉体1内腔,并通过出料口112穿出至炉体1外,穿管2一端连通于进料口111,另一端连通于出料口112,碳纤维丝束穿设于穿管2,以由穿管2对碳纤维丝束起到承载作用。
参照图3,为了对碳纤维丝束进行加热,穿管2为石墨管,石墨材质的穿管2具有良好的导热性和耐热性,可以快速受热以达到碳纤维丝束反应所需的温度;为了达到均匀的加热效果,穿管2呈圆柱形管状,圆柱形管状的穿管2能够对碳纤维丝束的每一个方向均匀加热。
参照图4和图5,为了对穿管2进行加热,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括加热组件3,加热组件3包括石墨加热管31、石墨电极32、水冷电极33和电源;石墨加热管31位于炉体1内腔,石墨加热管31包括多个石墨加热条311,每一石墨加热条311沿垂直自身长边方向的截面呈具有一定厚度的圆弧状,石墨加热管31由多个石墨加热条311沿圆周方向拼接形成接近圆形筒状的结构,具体的,相邻两个石墨加热条311侧壁可以接触,也可以处于非接触状态,当两个石墨加热条311侧壁处于非接触状态时,两个石墨加热条311的侧壁之间形成绝缘间隙,以避免相邻两个石墨加热条311相互导电,进一步的,本申请中石墨加热条311数量为3个,且相邻两个石墨加热条311的侧壁之间形成绝缘间隙;由多个石墨加热条311拼接成的石墨加热管31同轴套设于穿管2外,对每一石墨加热条311通电后,石墨加热条311均匀发热,进一步对穿管2进行加热。
参照图5,为了对石墨加热条311加热,每一石墨加热条311均连接有石墨电极32、水冷电极33和电源,以避免其中一个水冷电极33损坏后,导致石墨电极32无法对石墨加热条311导电的情况发生,石墨电极32一端通过固定连接的方式与石墨发热条511电性导通,另一端通过固定连接的方式与水冷电极33电性导通,水冷电极33另一端电性连通于电源,以由电源对水冷电极33供电,再由水冷电极33对石墨电极32导电,石墨电极32对石墨发热条511导电,以使石墨加热条311发热,当石墨电极32处于高温状态下,水冷电极33通过自身的降温结构进行冷却,避免温度过高造成水冷电极33的损坏,以使水冷电极33进行持续供电。
参照图5,本申请中,加热组件3的每一结构与炉体的连接方式如下:石墨电极32的壳体穿设于炉体1的炉壁,且与炉体1的炉壁通过螺丝固定连接,石墨电极32一端与水冷电极33固定,另一端与石墨加热条311固定,以避免石墨加热条311在炉体1内晃动。进一步的,为了对石墨电极32进行保护,避免石墨电极32与炉体1内除水冷电极33的导电结构以外的其他结构接触,石墨电极32外周套设有陶瓷保护管34,同样的,为了避免水冷电极33与炉体1内除石墨电极32的导电结构以外的其他结构接触,水冷电极33外周也套设有陶瓷保护管34。
参照图6,碳纤维丝束在穿管2内经过一段时间的高温反应后,为了达到更好的加热效果,避免热量散失,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括保温组件4,为了提高保温组件4对穿管2的保温效果,保温组件4包括多个保温层41,本申请中,保温层41设有4层,由内至外依次为石墨毡层411、陶瓷毡层412、硅酸铝毡层413和纳米气凝胶层414,每一保温层41均包括上保温结构和下保温结构,上保温结构固定连接于炉盖13,因此,开启并移动炉盖13时,便可带动多层保温层41中的上保温结构同步移动;下保温结构的形状与炉体1相似,均留有向上的开口,因此,每一层保温层41中,上保温结构位于下保温结构的开口处,以将位于该层保温层41内层的结构封闭的同时,对石墨加热管31也起到逐层包裹保温的作用。
参照图7,碳纤维丝束在炉体1内进行高温反应时,为了对石墨加热管31以及保温层41的温度进行测量,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括测温组件5,测温组件5包括第一测温件51和第二测温件52,第一测温件51和第二测温件52均穿设于炉体1的炉壁,第一测温件51包括第一测温头511,第一测温头511位于炉体1内腔靠近石墨加热管31的一侧,以用于测量炉体1内高温反应时石墨加热管31的温度,第二测温件52包括第二测温头721,第二测温头721位于保温组件4靠近炉体1的炉壁的一侧,以用于测量保温层41远离石墨加热管31一侧的温度。
参照图8,碳纤维丝束在穿管2内进行加热及保温时,由于穿管2温度过高,穿管2整体会受热膨胀并导致穿管2总长变长,为了避免穿管2在炉体1内因总长变长而产生弯曲形变,为此,本申请设置穿管2两端能够沿炉体1的炉壁滑动,为此,穿管2两端设有导向组件6,导向组件6包括第一导向件61,第一导向件61呈圆柱形管状,第一导向件61通过同轴套接的方式固定连接于穿管2外周,第一导向件61穿设于料口11,且第一导向件61能够在料口11内沿穿管2的管长方向滑动,当穿管2两端处于过热状态时,第一导向件61随穿管2两端沿炉体1滑动,第一导向件61沿炉体1的滑动方向平行于穿管2的轴线。
参照图9,在温度过高的情况下,为了减少第一导向件61沿炉体1的滑动距离,本申请对穿管2两端进行冷却,为了使冷却作用快速传递给穿管2端部,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括温度传导件7,为了对温度传导件7更好的固定,温度传导件7呈板状,且焊接于第一导向件61端壁,同时,温度传导件7与穿管2端壁接触,以使第一导向件61和温度传导件7通过接触的方式传递温度,由于碳纤维丝束需要能穿过温度传导件7进入穿管2内进行高温反应,为此,温度传导件7平行于穿管2的轴线方向开设有第一通孔71,第一通孔71连通于穿管2。
参照图9和图10,为了达到冷却效果,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括冷却装置8,冷却装置8包括冷却座81和多个水管82,为了进一步达到冷却效果,冷却座81空心设置,即于冷却座81内留有储水空腔811,冷却座81焊接于温度传导件7,且冷却座81与温度传导件7通过接触的方式传递温度;冷却座81平行于穿管2轴线的方向开设有第二通孔812,温度传导件7位于第二通孔812内,且储水空腔811环绕于温度传导件7外周,以由灌注于储水空腔811内的冷水对温度传导件7进行多方位的冷却,冷却座81连通有多个水管82,以使水流进入冷却座81内的储水空腔811,本申请中,水管82为2个,一个连通于冷却座81顶部,另一个连通于冷却座81底部,以使水流由上方的水管82及下方的水管82进入储水空腔811,以对温度传导件7进行冷却;当穿管2两端受热处于向外伸长的状态下,冷却座81内的储水空腔811内的冷水可对温度传导件7进行冷却,温度传导件7进一步对穿管2进行冷却,以使穿管2两端温度降低,减少穿管2的长度变化;同时,在制备过程结束后,需要对穿管2进行快速冷却时,即可以通过将炉盖13以及炉盖13上的上保温结构移除的同时,还可以通过不断向储水空腔811内注入冷水的方式,来对冷却座81降温,进而对与冷却座81接触的温度传导件7,以及与温度传导件7接触的穿管2降温。
参照图11,在制备碳纤维时,碳纤维丝束需要与氩气发生反应,同时要避免炉外空气进入炉体1内腔,确保炉体1内腔的含氧量处于较低的状态,为此,碳纤维用管式陶瓷化炉还包括密封装置9,为了避免其他气体通过进料口111或者出料口112进入炉体1内,本申请中,每一料口11处各设有一密封装置9。
参照图11,密封装置9包括料管91、斜吹组件92和直吹组件93,料管91一端焊接于温度传导件7,且与第二通孔连通;斜吹组件92、直吹组件93均连接于料管91,斜吹组件92位于料管91远离炉体1的一端,直吹组件93位于斜吹组件92靠近炉体1的一侧。
参照图12和图13,为了将氩气由斜吹组件92通入料管91内,斜吹组件92包括进气罩921、进气板922和进气管923,进气罩921焊接于料管91,进气管923固定连接于进气罩921远离料管91的板面,以通过进气管923向料管2内进气,料管91靠近进气罩921的管面开设有第一通槽911,进气罩921靠近料管91的板面开设有第二通槽9211,第一通槽911的内径小于第二通槽9211的内径,以确保进气罩921和料管2密封性的同时,使气体能够依次穿过第一通槽911和第二通槽9211后进入料管2内,进气板922位于进气罩921内,进气板922固定连接于料管91外;通气前,料管91内还存有空气,为了将料管91内的空气吹出至炉外,进气板922贯穿开设有多个第三通槽9221,第三通槽931的方向由靠近炉体1一侧向远离炉体1一侧倾斜设置,以使氩气从进气管923进入进气罩921后,氩气以向炉体1外倾斜的角度从第三通槽9221进入料管91,以将料管91内的空气吹出至炉体1外。
参照图12和图13,直吹组件93与斜吹组件92结构类似,直吹组件93同样包括进气罩921、进气板922和进气管923,为了避免料管91内的空气进入炉体1内,直吹组件93的进气板922结构不同于斜吹组件92中的进气板922,以使穿过进气板922的气流方向有所不同,具体的,在进气板922上沿垂直于穿管2的轴线的方向竖直贯穿开设有多个第四通槽9222,氩气以沿垂直于穿管2的轴线方向从第四通槽9222进入料管91,以隔绝料管91内空气进入炉体1内。
参照图12,为了进一步的使氩气与碳纤维丝束进行充分反应,密封装置9还包括进气组件94,进气组件94与直吹组件93结构相同,进气组件94包括进气罩921、进气板922和进气管923,进气组件94位于直吹组件93靠近炉体1的一侧,氩气以更靠近炉体1的距离进入料管91,以使氩气与碳纤维丝束更快速、充分的反应。
参照图14,碳纤维丝束在炉体1内与氩气高温反应后会产生废气,为了将废气排出,连接于出料口112处的密封装置9上设有排气组件95,排气组件95设于进气组件94与直吹组件93之间,排气组件95包括排气罩951、整流罩952和排气管953,排气罩951连通于料管91,整流罩952连通于排气罩951,整流罩952远离料管91的一侧呈收缩状,排气管953连通于整流罩952,废气由排气罩951进入整流罩952后以聚集的形态排出。
本申请实施例一种碳纤维用管式陶瓷化炉的实施原理为:制备碳纤维时,碳纤维丝束需要与氩气在炉体1内进行高温反应,碳纤维丝束由靠近进料口111端的料管91穿入,在料口11两端的料管91上设置有密封装置9,碳纤维丝束在炉体1内反应的整个过程中,密封装置9的斜吹组件92、直吹组件93与进气组件94均能将氩气由进气管923通入料管91内,斜吹组件92、直吹组件93除了具有进气作用之外,斜吹组件92的进气板922的第三通槽9221还可将料管91内的空气以倾斜的角度吹出至炉体1外,直吹组件93的进气板922的第四通槽9222可隔绝料管91内的空气进入炉体1内;
碳纤维丝束从进料口111的料管91进入后,进入穿管2内进行高温反应,此过程中,接通电源,电流通过水冷电极33对石墨电极32导电,石墨电极32对石墨加热管31进行导电加热,石墨加热管31进而对穿管2进行加热;整个反应过程中,为了达到更好的加热效果,避免热量散失,设于石墨加热管31外周的保温组件4对穿管2进行保温,上保温结构固定连接于炉盖13,开启并移动炉盖13时,便可带动多层保温层41中的上保温结构同步移动;
加热过程中,测温组件5可对炉体1内的温度进行测量,第一测温件51用于测量炉体1内高温反应时石墨加热管31的温度,第二测温件52用于测量保温层41远离石墨加热管31一侧的温度;
碳纤维丝束进行高温反应时,由于炉体1内温度较高,穿管2整体会受热膨胀并导致穿管2总长变长,同轴套接于穿管2两端的第一导向件61能够在料口11沿穿管2的管长方向滑动,当穿管2两端处于过热状态时,第一导向件61随穿管2两端沿炉体1滑动;为了对穿管2降温,焊接于第一导向件61端壁的温度传导件7作为对穿管2冷却的传导结构,焊接于温度传导件7的冷却座81可通过储水空腔811内的冷水对温度传导件7进行冷却,温度传导件7进一步对穿管2进行冷却,以减少穿管2的长度变化;
碳纤维丝束与氩气反应过程中会产生一定量的废气,位于出料口112的密封装置9上的排气组件95可将炉体1内反应完后的废气排出,碳纤维丝束在炉体1内反应完成后从出料口112端的料管91穿出。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:包括炉体(1)、密封装置(9)和排气组件(95);
所述炉体(1)的炉壁开设有多个料口(11),其中,至少有一个所述料口(11)为进料口(111),其余所述料口(11)为出料口(112),所述炉体(1)于所述进料口(111)和出料口(112)处各设有一所述密封装置(9);
所述密封装置(9)包括料管(91)、斜吹组件(92)和直吹组件(93),所述料管(91)连接于所述炉体(1)且与所述料口(11)连通,所述斜吹组件(92)、所述直吹组件(93)均固定且连通于所述料管(91),以向所述料管(91)内供气;
所述斜吹组件(92)的吹气方向由所述料管(91)内腔至所述料管(91)远离所述炉体(1)的一端倾斜,以使所述斜吹组件(92)将所述料管(91)内的气体向所述料管(91)远离所述炉体(1)一端吹动,所述直吹组件(93)的吹气方向垂直于所述料管(91)的送气方向;
所述直吹组件(93)位于所述斜吹组件(92)靠近炉体(1)的一侧;
所述排气组件(95)设于连接于所述出料口(112)处的所述料管(91)上,且位于所述直吹组件(93)远离所述斜吹组件(92)的一侧,以使所述料管(91)内的气体通过所述排气组件(95)排出至料管(91)外。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:所述密封装置(9)还包括进气组件(94),所述进气组件(94)固定连通于所述料管(91),所述进气组件(94)位于所述直吹组件(93)靠近所述炉体(1)的一侧,以向料管(91)内进气。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:所述斜吹组件(92)包括进气板(922),所述进气板(922)开设有第三通槽(9221),所述第三通槽(9221)的方向由靠近所述炉体(1)一侧向远离所述炉体(1)一侧倾斜。
4.根据权利要求3所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括穿管(2),所述穿管(2)设于所述炉体(1)内腔,所述穿管(2)一端连通于所述进料口(111),另一端连通于所述出料口(112),所述穿管(2)两端各与一个所述料管(91)连通。
5.根据权利要求4所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括导向组件(6),所述导向组件(6)包括第一导向件(61),所述穿管(2)两端固定连接有一所述第一导向件(61),所述第一导向件(61)沿所述穿管(2)的管长方向滑动连接于所述炉体(1);且所述第一导向件(61)固定连接于所述料管(91)。
6.根据权利要求4-5任一项所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括冷却装置(8),所述冷却装置(8)包括冷却座(81),所述冷却座(81)固定连接于所述料管(91)与所述穿管(2)之间,所述冷却座(81)平行于所述穿管(2)的轴线方向开设有第二通孔(812),所述第二通孔(812)一端连通于所述料管(91),另一端连通于所述穿管(2),所述冷却座(81)内开设有储水空腔(811)。
7.根据权利要求6所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括温度传导件(7),所述温度传导件(7)固定连接于所述冷却座(81),所述温度传导件(7)与所述冷却座(81)接触,且所述温度传导件(7)与所述穿管(2)接触;所述温度传导件(7)平行于所述穿管(2)的轴线方向开设有第一通孔(71),所述第一通孔(71)一端连通于所述料管(91),另一端连通于所述穿管(2)。
8.根据权利要求7所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括加热组件(3),所述加热组件(3)包括石墨加热管(31)、石墨电极(32)、水冷电极(33)和电源,所述石墨加热管(31)设于所述穿管(2)的外周;所述石墨电极(32)一端固定连接于所述石墨加热管(31),另一端固定连接于水冷电极(33),所述石墨电极(32)与所述石墨加热管(31)电性导通,所述水冷电极(33)固定连接于所述炉体(1)的炉壁,且与所述电源电性导通。
9.根据权利要求8所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括保温组件(4),所述保温组件(4)位于所述炉体(1)内壁与所述石墨加热管(31)之间,所述保温组件(4)包括多个保温层(41)。
10.根据权利要求9所述的一种碳纤维用管式高温陶瓷化炉,其特征在于:还包括测温组件(5),所述测温组件(5)包括第一测温件(51)和第二测温件(52),所述第一测温件(51)包括第一测温头(511),所述第二测温件(51)包括第二测温头(511),所述第一测温头(511)位于所述炉体(1)靠近所述石墨加热管(31)的一侧,所述第二测温(521)头位于所述保温组件(4)靠近所述炉体(1)的炉壁的一侧。
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