CN205662636U - 用于炭化炉的连接装置及炭化炉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于炭化炉的连接装置及炭化炉系统，其中，所述连接装置过渡连接相邻的两个炭化炉，两个所述炭化炉分别为第一炭化炉(1)和第二炭化炉(2)；其中，所述连接装置包括连接本体(4)，所述连接本体(4)具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一炭化炉(1)连接，所述第二端部与所述第二炭化炉(2)连接，所述连接本体(4)的壁面上设置有伸缩部。本实用新型提供的用于炭化炉的连接装置的侧壁上设置有伸缩部，以能够吸收相邻的炭化炉之间由于热胀冷缩造成的形变量，从而可以防止炭化炉损坏，降低了生产成本，提高了生产效率。

Description

用于炭化炉的连接装置及炭化炉系统

技术领域

本实用新型涉及一种炭化炉结构，具体而言，涉及一种用于炭化炉的连接装置。本实用新型还涉及一种炭化炉系统。

背景技术

聚丙烯腈基碳纤维作为一种高性能材料，具有多种优点，例如但不限于高强度、高模量、高耐磨性以及重量轻，在工业、生活等多领域得到越来越广泛的应用。

为了满足市场的需求，生产厂家在不断地提高生产速度，随之产生的技术问题为聚丙烯腈基碳纤维在炭化炉内的化时间变短，质量难以保证，因此需要增大炭化炉的尺寸。然而，现有的炭化炉通常为一体式结构，将一体式的炭化炉的尺寸增大是其中的一个手段。增大单个炭化炉的尺寸会对制造设备材料和制造工艺都有极高的要求，因此，这个手段增大了聚丙烯腈基碳纤维的制造成本。

实现炭化炉尺寸增大的另一个手段，就是将多个炭化炉直接串联相通。这种情况下，通常是将单个炭化炉分别固定，然而，由于炭化炉热胀冷缩会在连接位置处将单体炭化炉炉壁撕裂，导致制造成本升高。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，提供一种能够满足市场需求的用于炭化炉的连接装置。

本实用新型所要解决的另一个技术问题在于，提供一种能够满足市场需求的炭化炉系统。

针对上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种用于炭化炉的连接装置，其中所述连接装置过渡连接相邻的两个炭化炉，两个所述炭化炉分别为第一炭化炉和第二炭化炉；其中，所述连接装置包括连接本体，所述连接本体具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一炭化炉连接，所述第二端部与所述第二炭化炉连接，所述连接本体的壁面上设置有伸缩部。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述伸缩部包括多个可伸缩褶皱。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述连接装置还包括保温结构，所述保温结构可拆卸地包裹于所述连接本体的外壁面上。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述保温结构包括相互对接的第一结构和第二结构。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述连接装置还包括用于支撑丝带的托辊，所述托辊设置于所述连接本体的侧壁上，所述托辊的延伸方向与所述丝带传输方向垂直。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述连接装置还包括第二密封件和用于支撑所述托辊的轴承，所述第二密封件设置于所述轴承的内侧，以将所述连接装置的内部空间与所述轴承隔离。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述连接装置还包括连接组件，所述连接组件为快速连接组件，以连接相邻结构。

本实用新型还提供一种炭化炉系统，所述炭化炉系统包括两个以上化炉和本实用新型提供的用于炭化炉的连接装置，其中，所述连接装置设置于相邻的所述炭化炉之间。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述炭化炉系统还包括导轨，所述第一炭化炉、所述第二炭化炉以及所述连接装置分别可滑动地设置于所述导轨上。

根据本实用新型提供的一种具体实施方式，其中所述炭化炉系统还包括气体密封结构，所述气体密封结构包括：第一密封结构，所述第一密封结构设置于所述第一端部与所述第一炭化炉之间；第二密封结构，所述第二密封结构设置于所述第二端部与所述第二炭化炉之间。

由上述技术方案可知，本实用新型的用于炭化炉的连接装置及炭化炉系统的优点和积极效果在于：本实用新型提供的用于炭化炉的连接装置的侧壁上设置有伸缩部，以能够吸收相邻的炭化炉之间由于热胀冷缩造成的形变量，从而可以防止炭化炉损坏，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施方式提供的炭化炉系统的结构图；

图2本实用新型一种具体实施方式提供的炭化炉系统的结构图的爆炸图；

图3为本实用新型一种具体实施方式提供的用于炭化炉的连接装置的剖面图；

图4为本实用新型一种具体实施方式提供的连接组件；

图5为本实用新型另一种具体实施方式提供的连接组件。

附图标记说明

1、第一炭化炉； 2、第二炭化炉； 3、气体密封结构；

31、第一密封结构； 32、第二密封结构； 4、连接本体；

5、保温结构； 51、第一结构； 52、第二结构；

6、托辊； 7、第一支架； 8、第二支架；

9、第三支架； 10、导轨； 11、弹簧搭扣；

12、第一密封件； 13、端盖； 14、轴承；

15、第二密封件； 16、炉门；

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本实用新型使用的顺序词“第一、第二、第三”，只是为了更好地说明本实用新型，不代表各个构件具有先后主次之分，且不用于限制本实用新型。使用的方位词“上、下、左、右”是根据图示中方位进行定义的，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种用于炭化炉的连接装置，其中连接装置过渡连接于串接的两个炭化炉之间，两个炭化炉分别为第一炭化炉1和第二炭化炉2；其中，连接装置包括连接本体4，该连接本体4具有第一端部和第二端部，第一端部与第一炭化炉1连接，第二端部与第二炭化炉2连接，连接本体4的壁面上设置有伸缩部。

参照图1至图5，作为本实用新型的一种具体实施方式，用于炭化炉的连接装置设置于相邻的两个炭化炉之间，以将两个炭化炉相连。具体地，连接本体4可以为具有第一端部和第二端部的筒形结构，第一端部可以连接于与其相邻的第一炭化炉1的一端，第二端部可以连接于与其相邻的第二炭化炉2一端，第一炭化炉1和第二炭化炉2的另一端分别设置有炉门16。

本实用新型的连接本体4的壁面上具有伸缩部，该伸缩部能够发生形变，以克服相邻的炭化炉之间由于热胀冷缩导致的形变量，从而可以很好地保护与其连接的炭化炉，防止炭化炉连接位置处壁面撕裂。可以理解的是，伸缩部可以根据需要设置为连接本体4的壁面的全部或部分。本实用新型通过使用多个单体炭化炉串联相通来增大整个炭化炉系统的尺寸，各炭化炉的作用温度可以分别控制，以提升化效果。在相邻的炭化炉之间使用了连接装置，能够在炭化炉发生热胀冷缩时对炭化炉的炉壁进行保护，在满足了市场需要的整体炭化炉系统的尺寸的基础上，也不会增大制造成本。可以理解的是，连接本体4还可以为波纹伸缩器或管道伸缩器或补偿器，本领域技术人员能够想到的，用于起连接作用且能够吸收形变的结构，都在本实用新型的保护范围内。

继续参照图1和图2，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中伸缩部包括多个可伸缩褶皱。具体地，组装完成后相邻的炭化炉具有恒定间距，在工作过程中随着炭化炉的炉体内的温度不断地升高，使得炭化炉的尺寸在一定程度上增大。例如但不限于，在沿丝带传输的方向上，炭化炉的尺寸增大，致使相邻炭化炉之间的间距变小，此时，连接本体4在该方向上的尺寸能够适应性变小，从而可以避免由于相邻炭化炉在该方向上的尺寸变大而造成相互挤压，提高了炭化炉的安全性，降低了维修成本。

为了给丝带提供更佳的化环境，连接装置可以设置为具有保温功能，继续参照图1和图2，作为本实用新型一种具体实施方式，其中连接装置还包括保温结构5，保温结构5可拆卸地包裹于连接本体4的外壁面上。可以理解的是，保温结构5与连接本体4为分别独立的部件，使用时将两者进行组装即可。这样方便操作工对连接本体4或设置于连接本体4上的其他零部件进行检修维护，更换时只更换连接本体4或保温结构5即可，从而进一步降低了维修成本。

可以理解的是，保温结构5可以一体式结构，也可以分体式结构，都在本实用新型的保护范围内。本实用新型的具体实施方式中提供的一种分体式保温结构5，如图2至图4所示。作为本实用新型的一种具体实施方式，其中保温结构5包括相互对接的第一结构51和第二结构52。还可以理解的是，保温结构5可以为上下对接的分体式结构，参照图2至图4所示，也可以为左右对接的分体式结构，都在本实用新型的保护范围内。该保温结构5能维持丝带的化环境，从而提高丝带的质量。具体地，第二结构52可以固定在连接本体4的外壁面上，第一结构51可相对第二结构52沿箭头L1方向移动，以实现保温结构5的拆卸和安装。

为了进一步提高保温效果，参照图3和图4，作为本实用新型一种具体实施方式，其中第一结构51和第二结构52的对接面上分别设置有凹凸结构，凹凸结构相匹配，以在组装保温结构5时，凹凸结构相互穿插，以使第一结构51与第二结构52卡合。凹凸结构可以为锯齿形、方齿形或其他本领域技术人员能够想到的形状，都在本实用新型的保护范围内。

为了进一步提高丝带的质量，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中连接装置还包括用于支撑丝带的托辊6，托辊6设置于连接本体4的壁面上，托辊6的延伸方向与丝带传输方向垂直。丝带传输方向上整体炭化炉的尺寸增大，也就使整体炭化炉内的丝带长度增加，在自身重力作用下丝带向下弯曲形成弧形，该情况下丝带容易与炉壁和炉渣发生摩擦，从而造成丝带起毛，影响丝带的质量，甚至导致丝带拉断。在连接装置中设置托辊6，以为丝带提供支撑，从而可以保证丝带的产量，也进一步提高了丝带的质量。可以理解的是，托辊6可以为由本领域技术人员能够想到的材料构成，例如但不限于不锈钢托辊，该托辊6还可以为经过表面抛光的不锈钢光辊，以进一步减小摩擦。

为了进一步保证丝带的质量，加强各连接件之间的密封效果，可以在各连接处设置密封件，参照图1至图3和图5，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中连接装置还包括第二密封件15和用于支撑托辊6的轴承14，第二密封件15设置于轴承14的内侧，以将连接装置的内部空间与轴承14隔离。可以理解的是，上述托辊6可以设置为相对于连接本体4的壁面为静止的，为了减少与丝带之间的摩擦，进一步提高丝带的质量，可以将托辊6设置为可转动的。例如但不限于，可以在连接本体4的壁面上的与托辊6的两端相应的位置处，分别设置轴承座，在托辊6的两端相应设置轴承14。

为了防止连接装置腔体内的杂质(例如但不限于毛丝)进入到轴承14内，在托辊6的轴承14的内侧可以设置第二密封件15，在轴承14的外侧可以设置端盖13，以对其进行定位。如图3所示，该第二密封件15可以由耐高温材料制成，例如但不限于陶瓷材料，本领域技术人员能够想到的其他耐高温材料也在本实用新型的保护范围内。第二密封件15将两端轴承14与连接装置的内部高温环境隔离，可防止轴承14因热效应而导致润滑不足和受热损坏等故障。轴承14可以由本领域技术人员能够想到的各种材料制成，例如但不限于陶瓷轴承。

另外，可以理解的是，在第一端部与第一炭化炉1的连接位置处、第二端部与第二炭化炉2的连接位置处、第一炭化炉1与炉门16的连接位置处以及第二炭化炉2与炉门16的连接位置处也都设置有第一密封件12，如图2和图5所示。第一密封件12可以为丁晴橡胶、氯丁橡胶或本领域技术人员能够想到的其他密封件。可以理解的是，在上述各个连接位置的连接面上均可以设置有凹槽，以用于填充第一密封件12。

为了加速整体炭化炉的组装，提高工作效率，作为本实用新型一种具体实施方式，其中连接装置还包括连接组件，连接组件为快速连接组件，以连接相邻结构。快速连接组件可以为弹簧搭扣11、快速锁紧装置(如图5所示)和本领域技术人员能够想到的其他快速连接结构。具体地，本实用新型一种具体实施方式在第一结构51和第二结构52的连接位置处设置有弹簧搭扣11，如图3和图4所示。

本实用新型还提供一种炭化炉系统，炭化炉系统包括两个以上化炉和本实用新型提供的用于炭化炉的连接装置，其中，连接装置设置于相邻的炭化炉之间。可以理解的是，本实用新型提供的炭化炉系统可以包括第一炭化炉1和第二炭化炉2，第一炭化炉1和第二炭化炉2可以分别为多个，以连接成为市场所需的炭化炉的尺寸。

为了方便组装，提高工作效率，降低人工成本，如图1所示，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中炭化炉系统还包括：第一支架7，第一支架7设置于第一炭化炉1下方，以支撑第一炭化炉1；第二支架8，第二支架8设置于第二炭化炉2下方，以支撑第二炭化炉2；第三支架9，第三支架9设置于连接装置下方，以支撑连接装置。第一支架7、第二支架8以及第三支架9可以具有相同高度，以将第一炭化炉1、第二炭化炉2以及连接装置保持在同一水平面上。各个支架(第一支架7、第二支架8以及第三支架9)可以设置在工作台面上，也可以设置在地面上，依工作环境不同可以进行调整。各个支架在工作台面或地面的可以为滑动移动，也可以为滚动移动。如图1所示，本实用新型提供的各个支架的底部设置有滚轮，以可以在工作台面或地面上滚动。可以理解的是，各个支架均可以为多个，以使所支撑的炭化炉或连接装置上至少设置一个支架。可以理解的是，单个炭化炉的温度控制区间可以变小，例如但不限于第一炭化炉1的温控区间可以为200℃至450℃，第二炭化炉2的温控区间可以为450℃至900℃。

为了进一步提高个相邻部件的对准度，提高组装效率，方便对单体炭化炉进行移动，继续参照图1，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中炭化炉系统还包括导轨10，第一支架7、第二支架8以及第三支架9分别可滑动地设置于导轨10上。可以理解的是，导轨10可以设置在工作台面或地面上。

继续参照图1，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中炭化炉系统还包括微调结构，微调结构设置于第一炭化炉1和/或第二炭化炉2和/或连接装置上，以能够调节第一炭化炉1和/或第二炭化炉2和/或连接装置的相对位置。可以理解的是，本实用新型提供的微调结构可以为本领域技术人员能够想到的各种结构，例如但不限于微调螺杆，本实用新型的一个实施方式中，将微调螺杆设置于支架底部的滚轮旁边，如图1所示。

为了进一步提高炭化炉系统的气体密封性，可以在炭化炉系统中设置密封结构，参照图1和图2，作为本实用新型的一种具体实施方式，其中炭化炉系统还包括气体密封结构3，气体密封结构3包括：第一密封结构31，第一密封结构31设置于第一端部与第一炭化炉1之间；第二密封结构32，第二密封结构32设置于第二端部与第二炭化炉2之间。丝带化过程需要在无氧环境下进行，在炭化炉系统中设置气体密封结构3，可以不断地向炭化炉系统内通入惰性气体，例如但不限于氮气、氩气等，使炭化炉系统炉腔内的压力大于外界压力，从而可以防止外界空气进入到炉腔内。

第一密封结构31和第二密封结构32可以分别设置于连接本体4的第一端部和第二端部，在炭化炉系统的多个连接位置处都设置密封结构可以提高炭化炉系统炉腔内的局部密封效果，从而进一步提高炭化炉系统的密封效果。第一密封结构31和/或第二密封结构32可以为迷宫式密封结构或本领域技术人员能够想到的其他密封结构。

进入炭化炉系统炉腔内的惰性气体需提前预热，以防止进入炉腔内局部炉温降低，影响丝带的质量。具体地，参照图1，在第一炭化炉1和第二炭化炉2的壁面上预埋有惰性气体导管，以在生产过程中利用炉体的壁面温度为惰性气体预热，这样设置既实现了节能，又保证了惰性气体的温度与炉温接近。

为了进一步提高组装效率，在气体密封结构3和连接装置通过快速连接组件连接，如图1和图5所示，快速连接组件为快速锁紧装置，更进一步地，为偏心轮快速锁紧装置。当快速锁紧装置处于图5中的虚线位置时，气体密封结构3和连接装置可分离；将快速锁紧装置沿着L2箭头方向旋转，就使其处于实线位置，气体密封结构3和连接装置连接固定。具体地，在连接装置的第一端部和第二端部可以分别设置有第一法兰，在第一密封结构31和第二密封结构32的与上述连接装置的端部连接的端部可以分别设置有第二法兰，快速锁紧装置可以设置与第一法兰和第二法兰之间，以将第一端部和第一密封结构31快速连接，且将第二端部与第二密封结构32快速连接。

丝带的化过程需要有多个温度区间，沿着丝带的传输方向，多个温度区间依次逐渐递增或递减。将炭化炉系统设置为多个单体炭化炉串联相通，可以使多个温度区间分别分布在多个炭化炉中，使单个炭化炉内的温度区间减少，从而使温度控制更加准确，实际控制温度同设定温度之间的差异很小，例如但不限于温度相差±3℃。可以理解的是，单个炭化炉内还可以有多个温度区间，且多个温度区间依次逐渐递增或递减，变化趋势与炭化炉系统的温度区间变化趋势形同。更进一步地，使单个炉体受热的温度区间变小，从而提高了使用寿命。另外，在有单个炭化炉破损的情况下，只需更换单个炭化炉，从而降低了维修成本。

本实用新型提供的连接装置包括伸缩部，该伸缩部既能够在吸收相邻单体炭化炉之间的形变量，在一定程度上提高了单体炭化炉的使用寿命。该连接装置还包括保温结构5，该保温结构5能够维持炭化炉系统的炉腔温度稳定，增大了炭化炉系统的结构尺寸，在此基础上可以提高丝带的传输速度，例如但不限于传输速度可以设置为20米/分。该连接装置还包括用于支撑丝带的托辊6，以防止丝带在自身重力作用下向下弯曲形成弧形，从而造成丝带起毛，影响丝带的质量，甚至导致丝带拉断，提高丝带的质量。

可以理解的是，本实用新型的炭化炉系统可以包括多个单体炭化炉，从而将化过程需要的温度范围，例如但不限于200℃至900℃分别控制在不同的单体炭化炉内，例如第一炭化炉1的温控区间为200℃至450℃，第二炭化炉2的温控区间为450℃至900℃。从而使单体炭化炉的温控区间变小，提高的单体炭化炉的温控精度，例如但不限于实际温度与预设温度的差异为±3℃。将多个单体炭化炉串联接通后，可以使炭化炉系统的整体尺寸增大，在丝带的传输速度提高后，仍然可以满足化时间的需求，例如但不限于丝带的传输速度可以为20米/分。

本实用新型所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

Claims (10)

1.一种用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述连接装置过渡连接于串接的两个炭化炉之间，两个所述炭化炉分别为第一炭化炉(1)和第二炭化炉(2)；

其中，所述连接装置包括连接本体(4)，所述连接本体(4)具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一炭化炉(1)连接，所述第二端部与所述第二炭化炉(2)连接，所述连接本体(4)的壁面上设置有伸缩部。

2.如权利要求1所述的用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述伸缩部包括多个可伸缩褶皱。

3.如权利要求1所述的用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括保温结构(5)，所述保温结构(5)可拆卸地包裹于所述连接本体(4)的外壁面上。

4.如权利要求3所述的用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述保温结构(5)包括相互对接的第一结构(51)和第二结构(52)。

5.如权利要求1所述的用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括用于支撑丝带的托辊(6)，所述托辊(6)设置于所述连接本体(4)的侧壁上，所述托辊(6)的延伸方向与所述丝带传输方向垂直。

6.如权利要求5所述的用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括第二密封件(15)和用于支撑所述托辊(6)的轴承(14)，所述第二密封件(15)设置于所述轴承(14)的内侧，以将所述连接装置的内部空间与所述轴承(14)隔离。

7.如权利要求1至6中任一项所述的用于炭化炉的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括连接组件，所述连接组件为快速连接组件，以连接相邻结构。

8.一种炭化炉系统，所述炭化炉系统包括两个以上炭化炉和如权利要求1至7任一项所述的用于炭化炉的连接装置，其中，所述连接装置设置于相邻的所述炭化炉之间。

9.如权利要求8所述的炭化炉系统，其特征在于，所述炭化炉系统还包括导轨(10)，所述第一炭化炉(1)、所述第二炭化炉(2)以及所述连接装 置分别可滑动地设置于所述导轨(10)上。

10.如权利要求8或9中任一项所述的炭化炉系统，其特征在于，所述炭化炉系统还包括气体密封结构(3)，所述气体密封结构(3)包括：

第一密封结构(31)，所述第一密封结构(31)设置于所述第一端部与所述第一炭化炉(1)之间；

第二密封结构(32)，所述第二密封结构(32)设置于所述第二端部与所述第二炭化炉(2)之间。