[实用新型]连续式高温碳化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高温碳化炉，具体为一种可用于碳纤维、碳纸材料的连续碳化的连续式高温碳化炉。

背景技术

目前碳纤维、碳纸材料的碳化工艺，基本分为低温碳化和高温碳化。高温碳化温度在1400℃左右，超高温碳化工作于1800℃左右。一般来说，1800℃以上的高温炉体结构称为超高温。它的特点是最高温可达1800℃以上。

传统的用于碳材料的碳化的高温加热炉都是由发热体、内炉膛、上堵头、下堵头、保温层、外壳及接线部位构成的，在这种结构中，即使采用了高纯石墨发热体，也是围绕在炉膛内壁的槽内，被碳化物件直接从发热体中间空隙穿过，炉膛和外壳之间填充耐火高温材料作为保温层。炉膛、下堵头和上堵头均是用刚玉或者刚玉莫来石制成。在加热过程中，由于被加热材料宽度及安全问题等原因，使得发热体相互之间及中间的空隙都做得比较大，造成功率增加，实际辐射到物料上的温度非常不均匀；而且由于发热体是采用的是四周围绕型，增加了实际制作中的接点，导致打火点也增加，并且在更换发热体时非常不方便。且保温性能差，绝缘不好，发热体与保温材料的定位困难等问题，在吸热量大的同时，耗热量也大；且施工和维护过程复杂。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种连续式高温碳化炉，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

连续式高温碳化炉，主要包括：加热部分、均热部分、保温层、炉体及外腔，气封装置组成。

加热部分采用三高石墨发热体，石墨发热体上下分布。整个加热部分采用板状发热体形式，使发热更均匀。

均热部分利用石墨均热材料制成的石墨均热腔实行均匀导热，防止局部过热造成特料碳化不均匀，下部铺有均热、支撑双重作用的较厚石墨板；

保温层为多层长筒状结构，前端和后端均为两层结构的出口保温硬毡，整体保温结构为三层，由外到内，分别为外层保温硬毡、中间保温软毡和内层保温硬毡。

炉内支撑结构为耐热砖体双重支撑结构和双重绝缘体系，主要包括炉内保温材料、发热体与均热腔体的双重支撑、绝缘。

通过硬质钢结构的支撑架固定保温层，用以作炉内主体支撑

外腔为装置外部的保护结构，主体为钢结构，下部用炉体支撑脚支撑其整个炉体结构，炉体前后主要为双开门结构，上方为主炉体法兰，下方为炉盖法兰，用螺栓固定连接，炉盖法兰前端上方为炉盖出水口，下方为炉盖进水口；整个炉体的炉体结构和前端炉盖结构为中空夹层结构，夹层结构中间注入冷却水进行水冷操作。

外腔上方有两个主炉体出水口，在炉体前后各有一个。

在外腔上方设置若干测温装置，通过测温设备可以将炉体和炉内的温度数据。

主炉体进出口端各连接气封装置，气封装置为一多腔室结构，气封装置通过一连接机构连接到加热层内。

整个连续式高温碳化炉为一循环结构，可以多次连接相同结构，用以进行连续焙烧。有益效果：本实用新型加热温度均匀，有利于产品碳化，能稳定保持超高温度，可实现复杂控温要求内的连续可调，且安装调试简单，能大大增强易损件寿命。

附图说明

图1本实用新型的示意图。

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，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的连续式高温碳化炉，主要包括：加热部分、均热部分、保温层、炉体及外腔，气封装置组成。

在所述实施例的加热层中，在高温加热过程中通过炉内加热层中上下石墨发热体23进行加热，在此过程中温区隔板24可以起到温区隔离作用，保证不同分区内的温度符合要求，在同一温区内，有石墨均热腔体25进行均热，保证同一温区内的温度保持一致，此过程中通过，外壳的主炉体夹层水冷12和炉盖夹层水冷5，防止局部过热造成元件损坏，在加热层下部下部铺有均热与支撑石墨板9，由27支撑架提供支撑。

保温硬毡A 18、保温硬毡B 19从两端给予炉体保护，外层保温硬毡20、中间保温软毡21、内层保温硬毡22对炉体在周边进行保护。

在所述实施例中，炉盖进水口3、炉盖出水口10以及主炉体出水口13，保持随时开停状态，为炉体提供水冷却，测温装置A 14、测温装置B 15、测温装置C 16、测温装置D 17四个测温装置分别给出不同温区内的温度，同时反馈给外部控制器，由外部控制器给予控制指令。

在所述实施例中，气封装置26内部充保护气体，在炉体末端主要起保护炉体的作用，防止炉内温度过高造成元件损坏。

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。