CN220366672U - 一种真空炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及化工生产设备领域，公开了一种真空炉，包括炉体和冷却装置，炉体上设有保温夹套，保温夹套内设有石墨件，冷却装置包括推车，推车上设有冷却腔体，冷却腔体设有充气口和两个循环气口，冷却腔体内设有用于冷却保温夹套与冷却腔体之间循环流动的氮气的冷却管路，冷却管路的两端延伸至冷却腔体的边缘并与外设的冷却液循环管道连接；循环气口可拆卸地连接有氮气循环管，氮气循环管一端与冷却腔体导通，另一端与保温夹套导通；氮气循环管上设有用于驱动氮气在冷却腔体与保温夹套之间循环的风机，通过此设计，不仅实现对真空炉内石墨件的快速冷却，同时，实现多台真空炉共用同一冷却装置，提高了冷却装置的利用率。

Description

一种真空炉

技术领域

本申请涉及化工生产设备领域，尤其涉及一种真空炉。

背景技术

在冶金领域，尤其是真空冶金领域，绝大部分设备的内部构造由石墨构成，真空冶金领域内多数情况下处于高温度、高真空的状态，因此对于这一种设备而言，升温快、保温久是其特点，但同时由于其具有良好的保温性能，生产结束后石墨需要进行降温处理，并且为防止石墨氧化，石墨件不能采用直接接触空气的方式降温，故此类设备降温时间久就是其一大弊端。

中国专利申请201820165375.7公开了一种便于炉壁降温的石墨加热炉，包括外炉体，所述外炉体包括炉底以及固定连接于炉底上方的外侧壁，所述外侧壁内部还开设有第一空腔，所述第一空腔呈螺旋状，所述外侧壁外侧还固设有第一进水管以及第一出水管，所述第一进水管与第一空腔下端联通，所述第一出水管与第一空腔上端联通，冷却水可以从第一进水管通入第一空腔，然后沿螺旋形的第一空腔流动，从而均匀地对外侧壁进行降温。

从该方案的说明书中不难看出，该方案通过冷却水管对位于炉体侧壁的空腔进行降温，进而对炉体进行降温，以达到使炉体内部石墨件降温的目的。

中国专利申请201620057990.7公开了一种石墨件提纯炉，包括炉体、对称设置在炉体两侧的石墨电极、设置在炉体内壁上的保温料层以及氯气罐和氟气罐，石墨电极包括导电电极本体以及导电电极本体内部的冷却水道，导电电极本体上设置有翅片，导电电极本体上连接有冷却水装置。

该方案在导电电极本体上设置增大冷却面积的翅片，冷却水与电极换热充分，冷却速度快；在回水管上设置了电接点压力表并在上水管上控制上水通断的电磁阀，当炉头电极从过水孔处断裂时，电接点压力表就会发出信号，使电磁阀动作截断给炉头供水，避免水与灼热的碳发生化学反应，发生爆炸事故；并且，通过该方案说明书第三段可以看见：“由于石墨电极在使用过程中不断氧化，而且石墨电极的大部分是在炉墙里而看不到，所以，一旦电极断裂，过水孔里的大量冷却水就会直接往炉墙、炉膛里倾泻，水与灼热的碳发生剧烈的化学反应，产生大量的易燃易爆的CO、H₂，必然发生爆炸，后果极为严重。”

不难看出，一旦水与高温碳接触后，其产生的后果十分严重，不仅会影响参与反应的设备，并且还有一定对工作人员安全上的影响。

本申请需要解决的技术问题是：如何设计一种能够对真空炉内石墨结构件进行冷却的真空炉，并且冷却过程中尽量减少水与石墨接触的可能，降低生产过程中的风险。

实用新型内容

本申请的主要目的是提供一种真空炉，该真空炉通过在保温夹套和冷却腔体之间循环流动的氮气直接对保温夹套内的石墨件进行降温处理，同时利用冷却腔体中循环流动的冷却液对一直在保温夹套和冷却腔体之间循环流动的氮气进行降温，以使热量能够不断地从保温夹套内传递至冷却腔体，此种冷却方式的优势在于，低温氮气相对低温水而言，其在与高温碳接触后并无上述可能会产生爆炸的风险，并且，由于使用低温的氮气，可以尽可能地减少石墨件的氧化，进而提高石墨件的寿命。

为实现上述目的，本申请所采用的技术方案：

一种真空炉，包括炉体和冷却装置，炉体上设有保温夹套，保温夹套内设有石墨件，冷却装置包括推车，推车上设有冷却腔体，冷却腔体设有充气口和两个循环气口，冷却腔体内设有用于冷却保温夹套与冷却腔体之间循环流动的氮气的冷却管路，冷却管路的两端延伸至冷却腔体的边缘并与外设的冷却液循环管道连接；

循环气口可拆卸地连接有氮气循环管，氮气循环管一端与冷却腔体导通，另一端与保温夹套导通；

氮气循环管上设有用于驱动氮气在冷却腔体与保温夹套之间循环的风机。

优选地，冷却管路盘绕并紧贴在冷却腔体的内壁。

优选地，充气口设置于冷却腔体的顶部，两个循环气口分别设置于冷却腔体侧面的顶部和底部，且处于冷却腔体侧面顶部的循环气口设有第一阀门，第一阀门用于遮挡或暴露冷却腔体侧面顶部的循环气口。

优选地，保温夹套设有进气口、出气口，进气口、出气口与氮气循环管导通。

优选地，保温夹套的出气口高度高于进气口，进气口设有第二阀门，出气口设有第三阀门，风机通过氮气循环管与进气口导通。

优选地，循环气口与氮气循环管之间通过螺栓连接。

优选地，冷却管路内的冷却液为水或水和甘油的混合物。

本申请上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本申请中的真空炉通过在保温夹套和冷却腔体之间循环流动的氮气直接对保温夹套内的石墨件进行降温处理，同时利用冷却腔体中循环流动的冷却液对一直在保温夹套和冷却腔体之间循环流动的氮气进行降温，以使热量能够不断地从保温夹套内传递至冷却腔体，此种冷却方式的优势在于，低温氮气相对低温水而言，其在与高温碳接触后并无上述可能会产生爆炸的风险，并且，由于使用低温的氮气，可以尽可能地减少石墨件的氧化，进而提高石墨件的寿命。

附图说明

图1为实施例1中真空炉的第一示意图；

图2为实施例1中真空炉的第二示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

参考图1-2，一种真空炉，包括炉体1和冷却装置4，炉体1上设有保温夹套2，保温夹套2内设有石墨件3，冷却装置4包括推车5，推车5上设有冷却腔体6，冷却腔体6设有充气口7和两个循环气口8，冷却腔体6内设有用于冷却保温夹套2与冷却腔体6之间循环流动的氮气的冷却管路9，冷却管路9的两端延伸至冷却腔体6的边缘并与外设的冷却液循环管道连接；

循环气口8可拆卸地连接有氮气循环管10，氮气循环管10一端与冷却腔体6导通，另一端与保温夹套2导通；

氮气循环管10上设有用于驱动氮气在冷却腔体6与保温夹套2之间循环的风机11。

在本实施例中，真空炉使用时主要包括以下步骤：

步骤1：开启真空炉加热，在保温夹套2的保温下，真空炉内部温度快速升高，并对待加热的外设零件进行加热；

步骤2：关闭真空炉并冷却，将冷却管路9与外设的冷却液供给装置通过外设的冷却循环管道连接，降低冷却管路9的温度，进而降低冷却腔体6的温度；

步骤3：开启冷却腔体6的充气口7和循环气口8，并与外设的氮气供应装置连接，将外设的氮气供应装置中的氮气通入冷却腔体6并排出冷却腔体6内部的空气；

步骤4：将氮气循环管10的一端与冷却腔体6上的循环气口8连接，并持续向冷却腔体6通入氮气，排出氮气循环管10中的空气；随后将氮气循环管10的另一端与保温夹套2连接，开启风机11，将冷却腔体6内的氮气通入保温夹套2，并关闭外设的氮气供应装置、封闭充气口7；

步骤5：待保温夹套2内的石墨件3冷却后，断开氮气循环管10与保温夹套2的连接，并断绝保温夹套2与外界环境的接触，真空炉的冷却完成。

并且，需要说明的是，由于冷却装置4设置在拖车上，因此，不仅便于移动而且可以多台真空炉共用同一冷却装置4，但多台需要真空炉冷却时需要具有时间间隔，即不能同时冷却多台真空炉；通过以上设计，不仅能够实现对真空炉内石墨件3的快速冷却，同时，能够实现多台真空炉共用同一冷却装置4，提高了冷却装置4的利用率。

作为常规的增大冷却效率的手段，本实施例将冷却管路9盘绕并紧贴在冷却腔体6的内壁，以增大冷却管路9在冷却腔体6内的长度，提高冷却速度。

同时，为了能够快速地排出冷却腔体6内的空气，并减少氮气的浪费，本实施例将充气口7设置于冷却腔体6的顶部，两个循环气口8分别设置于冷却腔体6侧面的顶部和底部，且处于冷却腔体6侧面顶部的循环气口8设有第一阀门12，第一阀门12用于遮挡或暴露冷却腔体6侧面顶部的循环气口8，在实际使用的过程中，当需要排除冷却腔体内的空气时，可利用第一阀门12封闭位于冷却腔体顶部的循环气口8，如此操作，使得排出冷却腔体6内空气时，质量较大的空气从底部的循环气口8被排除，而质量较低的氮气随着空气的排出而逐渐下沉，直至空气完全排出；

在实际的应用过程中，作为进一步的优选，保温夹套2设有进气口13、出气口14，进气口13、出气口14与氮气循环管10导通；

与此同时，保温夹套2的出气口14高度高于进气口13，进气口13设有第二阀门15，出气口14设有第三阀门16，风机11通过氮气循环管10与进气口13导通，由于向保温夹套2内通入的氮气为低温氮气，通常温度在10-20℃之间，而保温夹套2内的空气处于高温环境中，其密度远低于低温氮气，这也导致低温氮气的质量大于保温夹套2内的空气，因此，当实际操作过程中需要排除保温夹套2内的空气时，需开启第二阀门15、第三阀门16，同时，将进气口13与冷却腔体导6通，出气口14与大气导通；此时，随着低温氮气的持续通入，高温空气不断从位于顶部的出气口14排除，降低了氮气的浪费。

作为本领域的常规技术手段，循环气口8与氮气循环管10之间通过螺栓连接，其实现可拆卸连接。

作为本领域的常规技术手段，冷却液为水或水和甘油的混合物。

综上，本申请中的真空炉通过在保温夹套和冷却腔体之间循环流动的氮气直接对保温夹套内的石墨件进行降温处理，同时利用冷却腔体中循环流动的冷却液对一直在保温夹套和冷却腔体之间循环流动的氮气进行降温，以使热量能够不断地从保温夹套内传递至冷却腔体，此种冷却方式的优势在于，低温氮气相对低温水而言，其在与高温碳接触后并无上述可能会产生爆炸的风险，并且，由于使用低温的氮气，可以尽可能地减少石墨件的氧化，进而提高石墨件的寿命。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种真空炉，其特征在于，包括炉体和冷却装置，所述炉体上设有保温夹套，所述保温夹套内设有石墨件，所述冷却装置包括推车，所述推车上设有冷却腔体，所述冷却腔体设有充气口和两个循环气口，所述冷却腔体内设有用于冷却保温夹套与冷却腔体之间循环流动的氮气的冷却管路，所述冷却管路的两端延伸至冷却腔体的边缘并与外设的冷却液循环管道连接；

所述循环气口可拆卸地连接有氮气循环管，所述氮气循环管一端与冷却腔体导通，另一端与保温夹套导通；

所述氮气循环管上设有用于驱动氮气在冷却腔体与保温夹套之间循环的风机。

2.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述冷却管路盘绕并紧贴在冷却腔体的内壁。

3.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述充气口设置于冷却腔体的顶部，所述两个循环气口分别设置于冷却腔体侧面的顶部和底部，且处于冷却腔体侧面顶部的循环气口设有第一阀门，所述第一阀门用于遮挡或暴露冷却腔体侧面顶部的循环气口。

4.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述保温夹套设有进气口、出气口，所述进气口、出气口与氮气循环管导通。

5.根据权利要求4所述的真空炉，其特征在于，所述保温夹套的出气口高度高于进气口，所述进气口设有第二阀门，所述出气口设有第三阀门，所述风机通过氮气循环管与进气口导通。

6.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述循环气口与氮气循环管之间通过螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，冷却管路内的冷却液为水或水和甘油的混合物。