[實用新型]一種方型高溫石墨化處理加熱爐

有效

• 申請號: 201822233549.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN209341826U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 關剛剛;李少華;李渭
• 申請（專利權）人: 西安西爐特種電爐有限公司
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;F27D1/10;F27D9/00;F27D11/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王蕊轉

本實用新型公開了一種方型高溫石墨化處理加熱爐,包括方形鋼結構的水冷爐殼，水冷爐殼的內壁四周設有隔熱層，水冷爐殼內沿豎直方向均勻分布有若干石墨加熱元件，石墨加熱元件吊掛在隔熱層內部，水冷爐殼內部中心處設有爐膛內方形等溫區，水冷爐殼的一側設有方形爐門，方形爐門與水冷爐殼的殼口形狀相適應，水冷爐殼的外部還連接有真空機組，真空機組用于對爐膛內方向等溫區進行抽真空。本實用新型可以實現加熱元件對工件的等距離輻射加熱，水冷爐殼散熱均勻，對爐膛內溫度均勻性起到了改善作用。

技術領域

本實用新型屬于C/C新材料加熱設備技術領域，涉及一種方型高溫石墨化處理加熱爐。

背景技術

高溫石墨化處理過程是制備C/C新材料不可缺少的熱處理工藝，該工藝的特點是應用熱活化將熱力學不穩定的炭原子實現由亂層結構向石墨晶體結構有序轉化的過程，是在2300℃左右高溫及真空或惰性保護氣氛下進行的。C/C新材料高溫石墨化熱處理爐主要由爐體鋼結構水冷爐殼、炭材料隔熱層、石墨加熱元件和真空機組組成。

目前應用的C/C新材料石墨化處理加熱爐主要現狀如下陳述：

1.第一種結構

爐體鋼結構水冷爐殼為圓柱狀夾層結構，整體呈臥式放置,在圓柱軸線方向截面開圓形爐門，以滿足爐膛內部抽真空，在負壓下運行和裝卸工件的工藝要求；在爐體鋼結構水冷爐殼內部安裝隔熱層，隔熱層的內部形成爐膛內部空間，爐膛內部隔熱層整體采用與外部鋼結構水冷爐殼相匹配的圓柱狀結構，直接固定在爐體鋼結構水冷爐殼內壁上；加熱元件從爐體鋼結構水冷爐殼的外側通過隔熱層吊掛在爐膛內部空間的兩側，通過加熱元件的發熱，形成爐膛內有效等溫區。

2.第二種結構

爐體鋼結構水冷爐殼為圓柱狀夾層結構，整體呈臥式放置，在圓柱軸線方向截面開圓形爐門，以滿足爐膛內部抽真空，在負壓下運行和裝卸工件的工藝要求；在爐體鋼結構水冷爐殼內部安裝隔熱層，隔熱層的內部形成爐膛內部空間，爐膛內部隔熱層整體設計成方形結構，通過方形框架固定在圓柱狀爐體鋼結構水冷爐殼的內壁上；加熱元件從爐體鋼結構水冷爐殼的外側通過方形隔熱層的上面吊掛在隔熱層內部空間的兩側或四側，通過周圍加熱元件的發熱。形成爐膛內有效等溫區。

目前這兩種高溫石墨化處理加熱爐爐體鋼結構水冷爐殼均是圓柱狀的，該結構的高溫石墨化加熱爐在制造、安裝、和使用過程中存在以下不足。

(一)爐膛內部隔熱層與水冷爐殼同樣是圓柱狀結構時(即外圓內圓型)。

(1)加熱元件安裝不便，在爐膛內空間的布置受到限制，導致加熱元件的有效發熱面積減少；

(2)水冷外爐殼散熱不均勻，對爐膛內溫度均勻性受到影響；

(3)爐膛內等溫區的體積在爐膛空間內不能最大化，形成空間浪費。

(二)爐膛內部隔熱層整體呈方形結構時(即外圓內方型)。

(1)爐膛方形隔熱層要通過方形框架固定在圓柱狀外殼的內壁上，隔熱層框架安裝不便，且隔熱層各部距離圓柱狀外殼的距離不同，形成圓柱狀外殼的散熱不均勻，對爐膛內等溫區的溫度均勻性受到影響；

(2)加熱元件的有效發熱面積減少；

(3)爐膛內等溫區的體積在圓柱狀水冷爐殼空間內不能最大化；

(4)方形隔熱層固定框架在高溫運行不穩定，易變形，故障率偏高。

(5)C/C新材料高溫石墨化熱處理工藝運行周期長，爐內使用溫度高，外部鋼結構水冷爐殼呈圓柱狀結構的高溫石墨化處理加熱爐在使用時內部結構故障率偏高，維修不便。

實用新型內容