CN220892937U - 用于立式碳管炉预热的石墨料台与立式碳管炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于立式碳管炉预热的石墨料台与立式碳管炉，属于碳管炉技术领域。石墨料台包括：设置在立式碳管炉炉体内的料台底座、料台盖、预热管以及导气管；其中，料台盖盖设在所述料台底座上，并与料台底座围设形成容纳腔；预热管穿设在所述料台盖与料台底座上，预热管具有相连通的进气流道与出气流道；导气管的第一端与进气流道相连通，导气管的第二端连接至炉体外部，以将外部气体导入至进气流道中；出气流道与容纳腔相连通，以使进气流道中的气体经出气流道流动至所述容纳腔中，通过气体在预热管中一上一下的流动，以完成气体预热过程，无需单独设置外部预热设备。

Description

用于立式碳管炉预热的石墨料台与立式碳管炉

技术领域

本实用新型属于碳管炉技术领域，具体涉及一种石墨料台与立式碳管炉。

背景技术

碳管炉主要用于工业陶瓷、结构陶瓷、金属陶瓷、硬质合金行业作为材料在气氛和压力条件下的烧结设备，现有的碳管炉需要外置预热设备，结构复杂，预热过程繁琐，并且，在烧结过程中需要通入反应气体，反应气体温度影响烧结过程。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于立式碳管炉预热的石墨料台与立式碳管炉。

本实用新型的一方面，提供一种用于立式碳管炉预热的石墨料台，所述石墨料台包括：设置在立式碳管炉炉体内的料台底座、料台盖、预热管以及导气管；其中，

所述料台盖盖设在所述料台底座上，并与所述料台底座围设形成容纳腔；

所述预热管穿设在所述料台盖与所述料台底座上，所述预热管具有相连通的进气流道与出气流道；

所述导气管的第一端与所述进气流道相连通，所述导气管的第二端连接至炉体外部，以将外部气体导入至所述进气流道中；

所述出气流道与所述容纳腔相连通，以使进气流道中的气体经所述出气流道流动至所述容纳腔中。

可选地，所述预热管包括内预热子管以及套设在所述内预热子管外侧的外预热子管；其中，

所述内预热子管的第一端穿设在所述料台底座上，并与所述导气管的第一端连接，所述内预热子管的第二端与所述外预热子管的第二端连接，所述内预热子管形成进气流道；

所述外预热子管的第一端穿设在所述料台盖上，并与所述容纳腔相连通，所述外预热子管与所述内预热子管之间形成出气流道。

可选地，所述内预热子管为两端开口的中空管。

可选地，所述外预热子管的直径与高度大于所述内预热子管的直径与高度。

可选地，所述料台盖上设置有多个透气孔，所述容纳腔内的气体通过所述多个透气孔释放至所述炉体内。

可选地，所述多个透气孔的孔径不同。

可选地，所述料台底座朝向所述料台盖一侧的中央区域设置有多个连接柱，所述多个连接柱与所述料台盖相抵接。

可选地，所述料台底座朝向所述料台盖的一侧的边缘区域设置有上环形连接凸缘；

所述料台盖朝向所述料台底座的一侧设置有下环形连接凸缘，所述下环形连接凸缘围设在所述上环形连接凸缘外围，以使所述料台盖与所述料台底座之间形成所述容纳腔。

可选地，所述料台底座朝向所述导气管的一端设置有连接部，所述导气管朝向所述料台底座的一侧设置有连接槽，所述连接部容置于所述连接槽中。

本实用新型的另一方面，提出一种立式碳管炉，所述立式碳管炉包括炉体以及设置在所述炉体内的石墨料台，其中，所述石墨料台采用前文记载的所述石墨料台。

本实用新型提出一种用于立式碳管炉预热的石墨料台与立式碳管炉，石墨料台包括：设置在立式碳管炉炉体内的料台底座、料台盖、预热管以及导气管；其中，料台盖盖设在所述料台底座上，并与料台底座围设形成容纳腔；预热管穿设在所述料台盖与料台底座上，预热管具有相连通的进气流道与出气流道；导气管的第一端与进气流道相连通，导气管的第二端连接至立式碳管炉炉体外部，以将外部气体导入至进气流道中；出气流道与容纳腔相连通，以使进气流道中的气体经出气流道流动至所述容纳腔中，通过气体在预热管中一上一下的流动，以完成气体预热过程，无需外置预热设备，预热过程简单。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的用于立式碳管炉预热的石墨料台的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的料台盖的结构示意图；

图3本实用新型另一实施例的料台盖的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例的料台底座的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例的料台底座的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例的预热管的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例的立式碳管炉的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

除非另外具体说明，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。

在本实用新型的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1所示，本实用新型的一方面，提出一种用于立式碳管炉预热的石墨料台，该石墨料台包括：设置在立式碳管炉炉体210内的料台底座110、料台盖120、预热管130以及导气管140；其中，料台盖120盖设在料台底座110上，料台盖120并与料台底座110围设形成用于容纳气体的容纳腔；预热管130穿设在料台盖120与料台底座110上，且该预热管130具有相连通的进气流道与出气流道；导气管140的第一端与进气流道相连通，导气管140的第二端连接至立式碳管炉炉体210外部，以将外部气体导入至进气流道中；出气流道与容纳腔相连通，以使进气流道中的气体经出气流道流动至容纳腔中。

应当理解的是，上述预热管应当为自料台底座向上设置，这样，在进气流道中，气体介质自下向上流动，在出气流道中，气体介质自上向下流动至容纳腔中，通过一上一下的气体流动过程，完成气体预热。

在本实施方式中，通过在炉体内设置石墨料台即可完成反应气体预热过程，使外部气体通过导气管进入至预热管，经预热管由下至上流动，再自上向下折返至容纳腔中，以完成预热过程，无需设置外置预热设备，结构简单，预热过程简单，极大地降低了生产能耗和成本。

需要说明的是，在本实施方式中，对预热管的结构不作具体限定，只要能实现气体由下至上流动，再由上至下折返的预热管均可。例如，预热管包括两个并列的预热子管，两个预热子管的顶端相连通，其中一个预热子管的底端与导气管连通，另外一个预热子管的底端与容纳腔连通，由其中一个预热子管将气体导入至顶端，气体再经另一个预热子管向下折返至容纳腔。当然，为了增加预热面积，预热管还可以包括两个套设的预热子管，两个预热子管之间具有气体可以流动的流道，这样，气体在其中一个预热子管由下向上流动，再经另一个预热子管由上向下流动至容纳腔，以完成气体预热。

具体地，如图1和图6所示，预热管130包括内预热子管131以及套设在内预热子管131外侧的外预热子管132；其中，内预热子管131的第一端穿设在料台底座110上，并且，该内预热子管131的第一端与导气管140的第一端相连接，内预热子管131的第二端与外预热子管132的第二端连接，即，内预热子管形成进气流道，以使气体由下向上流动；外预热子管132的第一端穿设在料台盖120上，并与容纳腔相连通，外预热子管132与内预热子管131之间形成出气流道，以使气体由上向下流动，完成预热过程。

需要说明的是，在本实施方式中，对于内预热子管第二端与外预热子管第二端的连通方式不作具体限定，例如，可以在内预热子管的第二端设置有多个通气孔，通过多个通气孔实现内预热子管与外预热子管的相连通，以将内预热子管中的气体导入至外预热子管中；还可以将内预热子管设置为两端开口的中空管，通过上端的开口实现内预热子管与外预热子管相连通。

应当理解的是，为了形成出气流道，外预热子管的直径与高度应当大于内预热子管的直径与高度，即，出气流道的截面积由外预热子管与内预热子管的直径差，以及外预热子管的高度决定。

进一步需要说明的是，上述内预热子管与外预热子管的直径可以根据需要进行具体设置，通过调节内预热子管与外预热子管的直径差值，以控制出气流道的截面积，进而控制气体流动过程的截面积，从而调节反应气体预热效果。

仍需要说明的是，在本实施方式中，基于气体在内预热子管与外预热子管之间流动实现预热，因此，还可以通过控制外预热子管的高度进而控制出气流道的截面积，进一步实现调节气体预热效果。

进一步地，在本实施方式中，如图1至图3、图6所示，料台盖120上设置有第一安装孔121与多个透气孔122，该多个透气孔122均匀分布于第一安装孔121的周侧，外预热子管132的第一端穿设在第一安装孔121中，容纳腔内的气体通过多个透气孔122匀化出气，将气体释放至炉体210内，进一步增加预热效果。

需要说明的是，在本实施方式中，上述多个透气孔的孔径可以相同，也可以不同，具体孔径大小可以根据需求进行设置。

在一些优选实施例中，多个透气孔的孔径不同，以调节容纳腔内的气体释放速率。

进一步需要说明的是，在本实施方式中，可以将外预热子管与料台盖设置为可拆卸连接关系，例如，在料台盖上的第一安装孔内壁上设置有第一内螺纹，外预热子管的第一端设置有第一安装部，第一安装部外部设置有第一外螺纹，第一安装部插设于第一安装孔中，通过第一外螺纹、第一内螺纹相匹配实现外部气管与料台盖的螺纹连接关系，同时实现外预热子管与容纳腔相连通。

更进一步地，如图1、图4和图5所示，料台底座110包括底座本体111以及设置在底座本体111背离料台盖120一侧的连接部112，底座本体与连接部上设置有第二安装孔，内预热子管的第一端穿设在第二安装孔内，以实现内预热子管与料台底座的连接，同时还使得预热内管与导气管直接连接。

应当理解的是，上述内预热子管与导气管还可以为间接连接关系，如图1、图4、图5和图6所示，底座本体111上设置有第二安装孔113，内预热子管131的第一端穿设在第二安装孔113内，连接部112上设置有连接通孔，该连接通孔的一端与内预热子管131连通，连接通孔的另一端与导气管140连通，通过连接部上的连接通孔实现内预热子管131与导气管140的间接连接。

需要说明的是，为了便于拆卸，可以将内预热子管与料台底座也设置为可拆卸连接关系，例如，在料台底座的第二安装孔内壁上设置有第二内螺纹，内预热子管的第一端设置有第二安装部，第二安装部外部设置有第二外螺纹，第二安装部插设于第二安装孔中，通过第二外螺纹、第二内螺纹相匹配实现内预热子管与料台底座的螺纹连接关系。

更进一步地，请继续参考图1、图4和图5，料台底座110的连接部112的直径小于底座本体111的直径，形成类似于插销柱的结构，用于与导气管140连接，对应的，导气管140的第一端上设置有连接槽141，料台底座110上的连接部112插置于导气管140上的连接槽141内，以使料台底座110与导气管140形成插销式的可拆卸连接关系。

需要说明的是，在本实施方式中，除了上述料台底座与导气管形成插销式的连接关系外，料台底座与料台盖也可以形成插销式的可拆卸连接方式。

具体地，请继续参考图1、图4和图5所示，料台底座110上的底座本体111朝向料台盖120一侧的中央区域设置有多个连接柱114，该多个连接柱围设在第二安装孔113周侧，通过多个连接柱114与料台盖120抵接，以实现料台盖与料台底座的连接，当然，还可以在料台盖120朝向料台底座110的一侧设置有多个插接槽，多个连接柱插置于对应的插接槽中，以使料台底座110与料台盖120形成插销式的可拆卸连接关系。

更进一步地，如图1至图5所示，在料台底座110的底座本体111的边缘区域设置有上环形连接凸缘115，料台盖120朝向料台底座110的一侧设置有下环形连接凸缘123，下环形连接凸缘123围设在上环形连接凸缘115外围，以使料台盖120与料台底座110之间形成容纳腔，同时增加容纳腔的密封性。

更进一步地，如图1所示，导气管140具有沿其高度方向设置的导气孔，炉体底部设置有进气口；其中，导气孔的第一端与进气流道相连通，导气孔的第二端与进气口相连通，即，导气管140的第一端与内预热子管131相连接，导气管140的第二端与炉体底部的进气口相连接。

需要说明的是，在本实施方式中，对于导气管不作具体限定，例如，可以采用石墨柱，石墨柱沿其高度方向上设置有导气孔。

基于上述结构，在本实施方式中，预热过程如下：反应气体通过炉体底部的导气管传递至料台底座，气体上升至内预热子管，内预热子管中的气体继续上升并折返至外预热子管，外预热子管中的气体下降至料台盖下方的容纳腔中，之后，再通过料台盖上的透气孔释放至炉体内，这样，气体的一上一下折返过程完成气体预热。

本实用新型的另一方面，提出一种立式碳管炉，该立式碳管炉包括炉体以及设置在炉体内的石墨料台，该石墨料台的具体结构请参考前文记载，在此不再赘述。

在本实施方式中，该立式碳管炉既具有烧结的功能，还同时具有预热的功能，结构简单。

应当理解的是，如图1和图7所示，立式碳管炉的炉体210内还应当设置有保温桶220、石墨底板230、加热体以及石墨托盘等结构；其中，保温桶220设置于石墨底板230上，石墨料台中的导气管140穿过石墨底板230的中央区域直至炉体210底部，加热体容置于保温桶220内且位于石墨托盘上，且加热体围设在料台底座110、料台盖120以及预热管130外侧。

本实用新型提出一种石墨料台与立式碳管炉，与现有技术相比，具有以下有益效果：通过在炉体内设置石墨料台可以完成立式碳管炉气体预热，以实现立式碳管炉集预热与烧结为一体，无需设置外部加热设备对反应气体进行预热，具备降低生产能耗，提高能源利用率，具备量产价值。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于立式碳管炉预热的石墨料台，其特征在于，所述石墨料台包括：设置在立式碳管炉炉体内的料台底座、料台盖、预热管以及导气管；其中，

所述料台盖盖设在所述料台底座上，并与所述料台底座围设形成容纳腔；

所述预热管穿设在所述料台盖与所述料台底座上，所述预热管具有相连通的进气流道与出气流道；

所述导气管的第一端与所述进气流道相连通，所述导气管的第二端连接至炉体外部，以将外部气体导入至所述进气流道中；

所述出气流道与所述容纳腔相连通，以使所述进气流道中的气体经所述出气流道流动至所述容纳腔中。

2.根据权利要求1所述的石墨料台，其特征在于，所述料台盖上设置有多个透气孔，所述容纳腔内的气体通过所述多个透气孔释放至所述炉体内。

3.根据权利要求2所述的石墨料台，其特征在于，所述多个透气孔的孔径不同。

4.根据权利要求1所述的石墨料台，其特征在于，所述预热管包括内预热子管以及套设在所述内预热子管外侧的外预热子管；其中，

所述内预热子管的第一端穿设在所述料台底座上，并与所述导气管的第一端连接，所述内预热子管的第二端与所述外预热子管的第二端连接，所述内预热子管形成进气流道；

所述外预热子管的第一端穿设在所述料台盖上，并与所述容纳腔相连通，所述外预热子管与所述内预热子管之间形成出气流道。

5.根据权利要求4所述的石墨料台，其特征在于，所述内预热子管为两端开口的中空管。

6.根据权利要求5所述的石墨料台，其特征在于，所述外预热子管的直径与高度大于所述内预热子管的直径与高度。

7.根据权利要求1至6任一项所述的石墨料台，其特征在于，所述料台底座朝向所述料台盖一侧的中央区域设置有多个连接柱，所述多个连接柱与所述料台盖相抵接。

8.根据权利要求1至6任一项所述的石墨料台，其特征在于，所述料台底座朝向所述料台盖的一侧的边缘区域设置有上环形连接凸缘；

所述料台盖朝向所述料台底座的一侧设置有下环形连接凸缘，所述下环形连接凸缘围设在所述上环形连接凸缘外围，以使所述料台盖与所述料台底座之间形成所述容纳腔。

9.根据权利要求1至6任一项所述的石墨料台，其特征在于，所述料台底座朝向所述导气管的一端设置有连接部，所述导气管朝向所述料台底座的一侧设置有连接槽，所述连接部容置于所述连接槽中。

10.一种立式碳管炉，其特征在于，所述立式碳管炉包括炉体以及设置在所述炉体内的石墨料台，其中，所述石墨料台采用权利要求1至9任一项所述的石墨料台。