CN208071633U - 一种石墨毡生产用碳化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种石墨毡生产用碳化炉，涉及石墨毡生产设备技术领域，解决了碳化炉对低温、高温碳化单独进行，导致热量浪费、生产成本增加的问题，本实用新型包括卧置的外炉体，外炉体内部设置有内炉体，外炉体内炉体，内炉体外壁与外炉体内壁之间为低温碳化区，内炉体内部为高温碳化区，内炉体长度小于外炉体长度，内炉体左端与外炉体左端齐平，外炉体左端与内炉体左右端均开设有用于碳纤维进出的通孔，内炉体右端面与外炉体右侧内壁之间为导向室，导向室中设置有若干导向机构，导向机构包括导向滑轮a与导向滑轮b，导向滑轮a与低温碳化区对应，导向滑轮b与高温碳化区对应。
Description
技术领域
本实用新型涉及石墨毡生产设备技术领域，更具体的是涉及一种石墨毡生产用碳化炉。
背景技术
石墨毡是碳毡在真空或惰性气氛下经2000℃以上高温处理后得到的，含碳量比炭毡高，达99％以上，具有良好的保温、隔热以及导电性能，在工业领域中具有广泛的运用。在生产石墨毡时，通常要先加工出对应的碳毡原料，而碳毡通常是由原料纤维通过经针刺、预氧、碳化等生产过程而制得，其中碳化过程的加工效果对于产品碳毡的质量影响非常大。
碳化加工，通常应用到的设备是碳化炉，通常原料纤维需要依次进行低温与高温碳化，现有技术中通常采用单一的碳化炉进行温度的改变来实现原料纤维的低温与高温碳化，或着分别设置低温碳化炉与高温碳化炉对原料纤维分别进行处理，以上碳化方式都是将低温与高温碳化单独进行，导致了每一个碳化工序中都存在大量的热量被浪费，不仅浪费能源而且增加生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了解决现有碳化炉对低温、高温碳化单独进行，导致热量浪费、生产成本增加的问题，本实用新型提供一种石墨毡生产用碳化炉。
本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种石墨毡生产用碳化炉，包括卧置的外炉体，外炉体内部设置有内炉体，外炉体内炉体，内炉体外壁与外炉体内壁之间为低温碳化区，内炉体内部为高温碳化区，内炉体长度小于外炉体长度，内炉体左端与外炉体左端齐平，外炉体左端与内炉体左右端均开设有用于碳纤维进出的通孔，内炉体右端面与外炉体右侧内壁之间为导向室，导向室中设置有若干导向机构，导向机构包括导向滑轮a与导向滑轮b，导向滑轮a与低温碳化区对应，导向滑轮b与高温碳化区对应。
进一步地，内炉体内壁上由内炉体轴线向外依次设置有石墨发热体、碳毡保温层以及电磁感应加热层，内炉体轴线处设置有石墨发热棒，内炉体左右两端内壁上设置有碳毡保温层。
进一步地，内炉体外壁上设置有辅助电加热装置，低温碳化区中外炉体内壁上设置有碳毡保温层。
进一步地，外炉体与内炉体左端面外壁上以及内炉体右端面外壁上均设只有密封层，内炉体右端外壁与外炉体右端内壁之间设置有环形密封层。
进一步地，外炉体外壁上套设有水冷却夹套，水冷却夹套上分别设置有进水口与出水口，导向室中的外炉体底端设置有带阀门的排污管，排污管末端穿过水冷却夹套与外部连通。
进一步地，石墨发热棒为空心状，石墨发热棒右侧末端在导向室中链接有伸出外炉体右端面的绝热管，石墨发热棒在位于外炉体中的表面上开设有若干连通内部的通气孔，绝热管末端链接外部的用于炉体内部通入惰性气体以及气体循环过滤的保护气处理装置。
本实用新型的有益效果如下：
1、在外炉体中设置内炉体，利用内炉体中高温碳化区加热产生高温散逸的余热来加热外炉体中的低温碳化区，实现热量的充分利用，节约能源与生产成本，并且碳纤维依次通过低温碳化区与高温碳化区，使碳纤维剧透更好的加工质量。
2、石墨发热体与石墨发热棒具有良好的发热性能，二者同时作用可以使内流体中炉壁与炉心处的温度相当，使碳纤维受热均匀，防止局部高温影响产品加工质量。
3、密封层与环形密封层可以防止外部杂质进入炉内，同时不影响碳纤维的进出。
4、辅助电加热装置可以在低温碳化区温度到不到要求时，进行升温，保证低温碳化的正常温，使反应正常进行。
5、水冷却夹套可以对碳化炉进行降温，帮助碳化炉在反应完成后迅速冷却，排污管可以排除导向室中产生的污质，保持导向室以及炉内的清洁。
6、通过石墨发热棒、绝热管与保护气处理装置的配合可以向炉内通入惰性气体，防止空气对碳化过程产生影响，并可以将惰性气体进行循环清洁。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
附图标记：1-碳纤维，2-水冷却夹套，3-外炉体，4-碳毡保温层，5-低温碳化区，6-辅助电加热装置，7-内炉体，8-电磁感应加热层，9-导向室，10-进水口，11-导向机构，11.1-导向滑轮a，11.2-导向滑轮b，12-绝热管，13-保护气处理装置，14-排污管，15-环形密封层，16-石墨发热体，17-石墨发热棒，18-高温碳化区，19-出水管，20-密封层。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
一种石墨毡生产用碳化炉，包括卧置的外炉体3，外炉体3内部设置有内炉体7，外炉体3内炉体7，内炉体7外壁与外炉体3内壁之间为低温碳化区5，内炉体7内部为高温碳化区18，内炉体7长度小于外炉体3长度，内炉体7左端与外炉体3左端齐平，外炉体3左端与内炉体7左右端均开设有用于碳纤维1进出的通孔，内炉体7右端面与外炉体3右侧内壁之间为导向室9，导向室9中设置有若干导向机构11，导向机构11包括导向滑轮a11.1与导向滑轮b11.2，导向滑轮a11.1与低温碳化区5对应，导向滑轮b11.2与高温碳化区18对应。
工作原理：使用时，碳纤维1从低温碳化区5处的炉体进入低温碳化区5进行低温碳化，而后进入导向室9中，通过导向机构11进行180°的换向后进入高温碳化区18中进行高温碳化，而后碳纤维1从高温碳化区18对应的一侧炉体出料。
在外炉体中设置内炉体，利用内炉体中高温碳化区加热产生高温散逸的余热来加热外炉体中的低温碳化区，实现热量的充分利用，节约能源与生产成本，并且碳纤维依次通过低温碳化区与高温碳化区，使碳纤维剧透更好的加工质量。
实施例2
内炉体7内壁上由内炉体7轴线向外依次设置有石墨发热体16、碳毡保温层4以及电磁感应加热层8，内炉体7轴线处设置有石墨发热棒17，内炉体7左右两端内壁上设置有碳毡保温层4。
以上改进优点在于：石墨发热体与石墨发热棒具有良好的发热性能，二者同时作用可以使内流体中炉壁与炉心处的温度相当，使碳纤维受热均匀，防止局部高温影响产品加工质量。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上进行改进：
内炉体7外壁上设置有辅助电加热装置6，低温碳化区5中外炉体3内壁上设置有碳毡保温层4。
以上改进优点在于：密封层与环形密封层可以防止外部杂质进入炉内，同时不影响碳纤维的进出。
实施例4
本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：
外炉体3与内炉体7左端面外壁上以及内炉体7右端面外壁上均设只有密封层20，内炉体7右端外壁与外炉体3右端内壁之间设置有环形密封层15。
以上改进优点在于：辅助电加热装置可以在低温碳化区温度到不到要求时，进行升温，保证低温碳化的正常温，使反应正常进行。
实施例5
本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：
外炉体3外壁上套设有水冷却夹套2，水冷却夹套2上分别设置有进水口10与出水口，导向室9中的外炉体3底端设置有带阀门的排污管14，排污管14末端穿过水冷却夹套2与外部连通。
以上改进优点在于：水冷却夹套可以对碳化炉进行降温，帮助碳化炉在反应完成后迅速冷却，排污管可以排除导向室中产生的污质，保持导向室以及炉内的清洁。
实施例6
本实施例是在以上实施例的基础上进行改进：
石墨发热棒17为空心状，石墨发热棒17右侧末端在导向室9中链接有伸出外炉体3右端面的绝热管12，石墨发热棒17在位于外炉体3中的表面上开设有若干连通内部的通气孔，绝热管12末端链接外部的用于炉体内部通入惰性气体以及气体循环过滤的保护气处理装置13。
以上改进优点在于：通过石墨发热棒、绝热管与保护气处理装置的配合可以向炉内通入惰性气体，防止空气对碳化过程产生影响，并可以将惰性气体进行循环清洁。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种石墨毡生产用碳化炉，包括卧置的外炉体(3)，其特征在于：外炉体(3)内部设置有内炉体(7)，外炉体(3)内炉体(7)，内炉体(7)外壁与外炉体(3)内壁之间为低温碳化区(5)，内炉体(7)内部为高温碳化区(18)，内炉体(7)长度小于外炉体(3)长度，内炉体(7)左端与外炉体(3)左端齐平，外炉体(3)左端与内炉体(7)左右端均开设有用于碳纤维(1)进出的通孔，内炉体(7)右端面与外炉体(3)右侧内壁之间为导向室(9)，导向室(9)中设置有若干导向机构(11)，导向机构(11)包括导向滑轮a(11.1)与导向滑轮b(11.2)，导向滑轮a(11.1)与低温碳化区(5)对应，导向滑轮b(11.2)与高温碳化区(18)对应。
2.根据权利要求1所述的石墨毡生产用碳化炉，其特征在于：内炉体(7)内壁上由内炉体(7)轴线向外依次设置有石墨发热体(16)、碳毡保温层(4)以及电磁感应加热层(8)，内炉体(7)轴线处设置有石墨发热棒(17)，内炉体(7)左右两端内壁上设置有碳毡保温层(4)。
3.根据权利要求1所述的石墨毡生产用碳化炉，其特征在于：内炉体(7)外壁上设置有辅助电加热装置(6)，低温碳化区(5)中外炉体(3)内壁上设置有碳毡保温层(4)。
4.根据权利要求1所述的石墨毡生产用碳化炉，其特征在于：外炉体(3)与内炉体(7)左端面外壁上以及内炉体(7)右端面外壁上均设只有密封层(20)，内炉体(7)右端外壁与外炉体(3)右端内壁之间设置有环形密封层(15)。
5.根据权利要求1-4任一所述的石墨毡生产用碳化炉，其特征在于：外炉体(3)外壁上套设有水冷却夹套(2)，水冷却夹套(2)上分别设置有进水口(10)与出水口，导向室(9)中的外炉体(3)底端设置有带阀门的排污管(14)，排污管(14)末端穿过水冷却夹套(2)与外部连通。
6.根据权利要求2所述的石墨毡生产用碳化炉，其特征在于：石墨发热棒(17)为空心状，石墨发热棒(17)右侧末端在导向室(9)中链接有伸出外炉体(3)右端面的绝热管(12)，石墨发热棒(17)在位于外炉体(3)中的表面上开设有若干连通内部的通气孔，绝热管(12)末端链接外部的用于炉体内部通入惰性气体以及气体循环过滤的保护气处理装置(13)。
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|---|---|---|---|---|
| CN110518260A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-29 | 辽宁金谷炭材料股份有限公司 | 一种改性钒电池多孔电极石墨毡的生产方法 |
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