CN205473972U - 流化床炉碳碳涂覆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种流化床炉碳碳涂覆装置，包括：流化床炉，流化床炉具有进气口、尾气回收口、床层粒子添加口和床层粒子回收口；加热装置；设置在流化床炉内且由耐高温的微小撞击粒子构成的床层；气体混合罐，气体混合罐内存储有用以高温热解为碳的原气体和惰性气体。当原气体和惰性气体通入流化床炉内时，经炉内高温迅速膨胀且在气流压力的作用下将微小撞击粒子吹起，不断作用于碳碳涂覆零件的表面；原气体经过流化床炉内高温热解成炭滴，炭滴经微小撞击粒子打成分散微小炭滴，微小炭滴随后不断沉积在零件表面，经过一定的时间即可沉积为热解碳，较传统的静态碳碳涂覆时间大大缩短，提高了工作效率，而且得到加工性能良好的致密碳碳涂覆。

Description

流化床炉碳碳涂覆装置

技术领域

本实用新型涉及碳碳涂覆装置领域，特别涉及一种流化床炉碳碳涂覆装置。

背景技术

目前在工件表面涂上致密热解碳时，采用静态碳碳涂覆(碳碳涂覆即在石墨工件表面涂覆另一层热解碳)方式进行热解碳涂覆，在涂覆大约0.6mm后的碳碳涂覆时需要7-15天的时间，效率偏低。

目前的现有技术还没有一种能够快速碳碳涂覆且碳碳涂覆效果好的碳碳涂覆装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种能够快速碳碳涂覆且碳碳涂覆效果好的流化床炉碳碳涂覆装置，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，包括：

流化床炉，所述流化床炉具有进气口、尾气回收口、床层粒子添加口和床层粒子回收口；

给所述流化床炉加热的加热装置；

设置在所述流化床炉内且由耐高温的微小撞击粒子构成的床层；

出气口与所述流化床炉的进气口连接的气体混合罐，所述气体混合罐内存储有用以高温热解碳的原气体和惰性气体。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述流化床炉内设置有热电偶温度控制装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述气体混合罐具有第一进气口、第二进气口和第三进气口，所述第一进气口、第二进气口和第三进气口分别通过管道与氩气瓶、丙烷瓶和硅烷瓶连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述微小撞击粒子为氧化锆粒子。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述尾气回收口与尾气收集处理装置连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述尾气收集处理装置包括：

尾气沉降箱；

水环泵，所述水环泵的一端与所述尾气回收口连接，另一端与所述尾气沉降箱顶部的喷淋头连接；

向所述尾气沉降箱内添加中和剂的中和剂添加装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述加热装置将所述流化床炉内的温度加热至1350℃以上。

由于采用了如上的技术方案，当原气体和惰性气体通入流化床炉内时，经炉内高温迅速膨胀且在气流压力的作用下将微小撞击粒子吹起，不断作用于碳碳涂覆零件的表面；原气体经过流化床炉内高温热解成炭滴，炭滴经微小撞击粒子打成分散微小炭滴，微小炭滴随后不断沉积在零件表面，经过一定的时间即可沉积为热解碳涂覆层，较传统的静态碳碳涂覆时间大大缩短，提高了工作效率，而且得到加工性能良好的致密碳碳涂覆。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施例的结构连接示意图。

图2是本实用新型一种实施例的流化床炉的内部结构图。

图3是本实用新型一种实施例的尾气收集处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示的流化床炉碳碳涂覆装置，包括流化床炉100，流化床炉100的顶部具有尾气回收口120和床层粒子添加口130，流化床炉100的底部具有进气口110和床层粒子回收口140。床层粒子添加口130与床层粒子添加装置710连接，床层粒子回收口140与床层粒子收集装置720连接，尾气回收口120与尾气收集处理装置600连接，进气口110与气体混合罐400的出气口440通过管道401连接。

为了提高尾气的循环利用价值，结合图3所示，本实施例中的尾气收集处理装置600包括尾气沉降箱610、中和剂添加装置620和水环泵630，水环泵630的一端与尾气回收口120连接，另一端与尾气沉降箱610顶部的喷淋头640连接，中和剂添加装置620向尾气沉降箱610内添加中和剂621，使得尾气充分和中和剂621反应，提高回收效率，方便循环使用。

在流化床炉内设置有由耐高温的微小撞击粒子310构成的床层300，本实施例中，优选的微小撞击粒子310为氧化锆粒子，氧化锆粒子具有耐高温性，且热稳定性好，与之对应的床层粒子添加装置710和床层粒子收集装置720分别为氧化锆粒子添加装置和氧化锆粒子收集装置。

气体混合罐400内存储有用以高温热解为碳的原气体和惰性气体，本实施例中的原气体分别为丙烷和硅烷，惰性气体为氩气。气体混合罐400的第一进气口410通过管道531与氩气瓶510连接，为了方便监控，管道531上设置有流量计531a；气体混合罐400的第二进气口420通过管道521与丙烷瓶520连接，管道521设置有流量计521a；气体混合罐400的第三进气口通过管道534与硅烷瓶530连接。为了提高硅烷瓶530的安全输送能力，管道531还通过一带有流量计532a的分支管道532与一安全罐540的入口连接，安全罐540的出口通过管道533与硅烷瓶530连接。

在流化床炉100外侧设置有为其加热的加热装置200，为了方便控制加热温度和升温时间，本实施例中的加热装置200包括环绕设置在流化床炉100外周的绕组线圈220以及与绕组线圈220连接的中频柜210。为了及时监控流化床炉100内部的温度情况，在流化床炉100内设置有热电偶温度控制装置800。为了保证混合气体可以热解成炭滴，本实施例中的加热装置200将流化床炉100内的温度加热至1350℃以上。

本实用新型的工作原理如下：

将需要碳碳涂覆的零件1放置在流化床炉100内，当丙烷、硅烷和氩气的混合气体通入流化床炉100内时，经炉内高温迅速膨胀且在气流压力的作用下将微小撞击粒子310吹起，不断作用于碳碳涂覆的零件1的表面；丙烷、硅烷经过流化床炉100内高温热解成炭滴，炭滴经微小撞击粒子310打成分散微小炭滴，微小炭滴随后不断沉积在碳碳涂覆的零件1表面，经过3小时左右的时间，即可沉积为厚度约0.6mm的热解碳涂覆层，较传统的静态碳碳涂覆需要7-15天的工时大大缩短了工作时间，本实用新型只需要3-6小时即可，提高了工作效率，而且得到加工性能良好的致密碳碳涂覆。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型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.流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，包括：

流化床炉，所述流化床炉具有进气口、尾气回收口、床层粒子添加口和床层粒子回收口；

给所述流化床炉加热的加热装置；

设置在所述流化床炉内且由耐高温的微小撞击粒子构成的床层；

出气口与所述流化床炉的进气口连接的气体混合罐，所述气体混合罐内存储有用以高温热解为碳的原气体和惰性气体。

2.如权利要求1所述的流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，所述流化床炉内设置有热电偶温度控制装置。

3.如权利要求1所述的流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，所述气体混合罐具有第一进气口、第二进气口和第三进气口，所述第一进气口、第二进气口和第三进气口分别通过管道与氩气瓶、丙烷瓶和硅烷瓶连接。

4.如权利要求3所述的流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，所述微小撞击粒子为氧化锆粒子。

5.如权利要求1所述的流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，所述尾气回收口与尾气收集处理装置连接。

6.如权利要求5所述的流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，所述尾气收集处理装置包括：

尾气沉降箱；

水环泵，所述水环泵的一端与所述尾气回收口连接，另一端与所述尾气沉降箱顶部的喷淋头连接；

向所述尾气沉降箱内添加中和剂的中和剂添加装置。

7.如权利要求1所述的流化床炉碳碳涂覆装置，其特征在于，所述加热装置将所述流化床炉内的温度加热至1350℃以上。