一种碳纤维石墨化炉及其气封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种碳纤维石墨化炉及其气封装置。气封装置包括用于串接在炉体的进丝口或出丝口的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板沿主套筒轴向的至少一端的布气板端面与主套筒内壁上的相对应的套筒壁面之间设有布气缝隙，主套筒的筒壁上设有与布气缝隙相连通的进气口。在使用时，保护气体从进气口进入，通过布气缝隙进入到主套筒的内腔中，保护气体在布气缝隙处形成密封气帘，密封气帘阻挡外部空气进入到炉体内，使纤维在保护气体的气氛中进行反应。本实用新型专利技术中利用布气缝隙在主套筒的内腔中形成密封气帘以阻挡外部空气入侵，气封装置的结构简单，制作成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种碳纤维石墨化炉及其气封装置。
技术介绍
高模量碳纤维因其高模量、高导热导电性、尺寸稳定性等优点在碳纤维领域有着不可取代的地位，高模量纤维必须经过高温石墨化设备处理后方可达到高模量的性能，石墨化设备运行过程中需通入惰性气体保护，纤维连续运行时，炉体两端需要气封装置防止环境中的空气气氛进入石墨化设备内部，以保护石墨部件处在惰性气氛中，因此气封装置的结构设计对于石墨化设备及石墨化过程至关重要。例如，申请公开号为CN1746345A的中国专利公开了一种生产石墨化纤维的方法及装置，包括不锈钢炉体，不锈钢炉体的两端分别为进丝口和出丝口，进丝口和出丝口上均设有迷宫板气封装置，在炉体对在炉腔内的穿过的纤维加热过程中，通过气封装置向炉腔内充入惰性气体，使石墨纤维处于惰性气氛中。但是，现有的气封装置的结构过于复杂，设计和制作成本高，致使石墨化炉的制造成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单的气封装置，本技术的目的还在于提供一种使用该气封装置的碳纤维石墨化炉。本技术中气封装置的技术方案是：一种气封装置，其特征在于：包括用于串接在炉体的进丝口或出丝口的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板沿主套筒轴向的至少一端的布气板端面与主套筒内壁上的相对应的套筒壁面之间形成布气缝隙，主套筒的筒壁上设有与布气缝隙相连通的进气口。主套筒的内壁上设有用于布气板安装的安装槽，安装槽沿布气板的轴向的两端的槽侧壁构成套筒壁面，布气板的两端的布气板端面分别与相对应的套筒壁面均形成布气缝隙。布气板为与主套筒同轴套配的套筒形结构，安装槽为环形安装槽。主套筒包括至少两个分体设置的且在沿主套筒的周向上相对扣的周向分瓣，各周向分瓣的内壁上设有分瓣凹槽，各周向分瓣的分瓣凹槽在沿主套筒的周向上相对接围成用于布气板安装的环形安装槽。主套筒包括上下设置的两个周向分瓣，两个周向分瓣在沿主套筒的周向上相对接后通过焊接相固定。主套筒包括至少两个分体设置的且在沿主套筒的轴向上相对扣的轴向分瓣，各轴向分瓣的内壁上设有环形的分瓣凹槽，各分瓣凹槽在沿主套筒的轴向上相对接以形成环形安装槽。进气口位于布气板两端的两个布气板端面之间，布气板的外周面和/或主套筒的内壁上设有用于连通进气口与布气缝隙的引气通道。引气通道包括沿布气板周向间隔布置的多个轴向引气通道，引气通道还包括沿布气板周向设置的周向引气通道，周向引气通道与进气口相连通并且周向引气通道沿布气板的周向将各轴向引气通道串接连通。主套筒的两端设有端盖，两端盖之间固定有间隔套装在主套筒外部的冷却套筒，冷却套筒、两端盖和主套筒围成环形的冷却腔室，冷却套筒上开设有供冷却液注入冷却腔室中的注液口，进气口上设有从冷却套筒穿出的进气接头。本技术中碳纤维石墨化炉的技术方案是：一种碳纤维石墨化炉，包括炉体，炉体的两端设有供纤维丝穿入的进丝口和供纤维丝穿出的出丝口，进丝口和出丝口上分别装配有气封装置，气封装置包括用于串接在炉体的进丝口或出丝口的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板沿主套筒轴向的至少一端的布气板端面与主套筒内壁上的相对应的套筒壁面之间形成布气缝隙，主套筒的筒壁上设有与布气缝隙相连通的进气口。主套筒的内壁上设有用于布气板安装的安装槽，安装槽沿布气板的轴向的两端的槽侧壁构成套筒壁面，布气板的两端的布气板端面分别与相对应的套筒壁面均形成布气缝隙。布气板为与主套筒同轴套配的套筒形结构，安装槽为环形安装槽。主套筒包括至少两个分体设置的且在沿主套筒的周向上相对扣的周向分瓣，各周向分瓣的内壁上设有分瓣凹槽，各周向分瓣的分瓣凹槽在沿主套筒的周向上相对接围成用于布气板安装的环形安装槽。主套筒包括上下设置的两个周向分瓣，两个周向分瓣在沿主套筒的周向上相对接后通过焊接相固定。主套筒包括至少两个分体设置的且在沿主套筒的轴向上相对扣的轴向分瓣，各轴向分瓣的内壁上设有环形的分瓣凹槽，各分瓣凹槽在沿主套筒的轴向上相对接以形成环形安装槽。进气口位于布气板两端的两个布气板端面之间，布气板的外周面和/或主套筒的内壁上设有用于连通进气口与布气缝隙的引气通道。引气通道包括沿布气板周向间隔布置的多个轴向引气通道，引气通道还包括沿布气板周向设置的周向引气通道，周向引气通道与进气口相连通并且周向引气通道沿布气板的周向将各轴向引气通道串接连通。主套筒的两端设有端盖，两端盖之间固定有间隔套装在主套筒外部的冷却套筒，冷却套筒、两端盖和主套筒围成环形的冷却腔室，冷却套筒上开设有供冷却液注入冷却腔室中的注液口，进气口上设有从冷却套筒穿出的进气接头。本技术的有益效果是：主套筒的内壁上固定有布气板，布气板沿主套筒轴向的至少一端的布气板端面与主套筒内壁上的相对应的套筒壁面之间设有布气缝隙，主套筒的筒壁上设有与布气缝隙相连通的进气口。在使用时，保护气体从进气口进入，通过布气缝隙进入到主套筒的内腔中，保护气体在布气缝隙处形成密封气帘，密封气帘阻挡外部空气进入到炉体内，使纤维在保护气体的气氛中进行反应。本技术中利用布气缝隙在主套筒的内腔中形成密封气帘以阻挡外部空气入侵，气封装置的结构简单，制作成本低。进一步地，主套筒包括至少两个分体设置的且沿主套筒的周向上相对扣的周向分瓣，各周向分瓣的内壁上设有分瓣凹槽，各分瓣凹槽相对接以围成用于布气板安装的环形安装槽。在安装时，先将套筒形结构的布气板安装在其中一个周向分瓣上，然后再与其余的周向分瓣相对扣，主套筒采用这样的分体结构，方便将布气板安装于环形安装槽内。附图说明图1为本技术中碳纤维石墨化炉的实施例中气封装置的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图2中A处的局部放大图。图中：1、主套筒；2、布气板；3、进气接头；4、出气接头；5、入口端法兰；6、出口端法兰；7、冷却套筒；8、注液口；9、排液口；10、套筒壁面；11、布气板端面；12、布气缝隙。具体实施方式本技术中碳纤维石墨化炉的实施例，如图1至图3所示。碳纤维石墨化炉包括炉体，炉体的两端分别设有供纤维丝进入的进丝口和供纤维丝抽出的出丝口，进丝口和出丝口上分别装配有气封装置。气封装置包括用于串接在炉体的进丝口或出丝口的主套筒1，主套筒1包括两个分体设置的且在沿主套筒的周向上相对扣的周向分瓣，两个周向分瓣的横截面均为C形，两个周向分瓣上下布置并相对扣围成的主套筒1的横截面为矩形。各周向分瓣的内壁上均开设有分瓣凹槽，各周向分瓣的分瓣凹槽相对接围成环形安装槽，环形安装槽内固设有与主套筒同轴设置的布气板2，布气板2为套筒形结构。环形安装槽沿布气板的轴向的两端的槽侧壁称为套筒壁面10，布气板沿主套筒轴向的两端的布气板端面11与相对应的套筒壁面之间均形成布气缝隙12，布气缝隙12为连续的环形。主套筒1的筒壁上于布气板两端的两个布气板端面之间设有进气口，进气口与布气缝隙之间通过设于主套筒1内壁和布气板2的外周面上的引气通道相连通。引气通道包括设于布气板的外周面上的沿布气板的周向间隔布置的多个轴向引气通道，布气板2的外周面上间隔设置有多个长度沿布气板的轴向延伸的布气板轴向引气槽，布气板轴向引气槽的槽底与布气板的外周面围成轴向引气通道。引气通道还包括设于主套筒内壁上的沿布气板周向延伸的周向引气通道，环形安装槽的槽底设有沿布气板的周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气封装置，其特征在于：包括用于串接在炉体的进丝口或出丝口的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板沿主套筒轴向的至少一端的布气板端面与主套筒内壁上的相对应的套筒壁面之间形成布气缝隙，主套筒的筒壁上设有与布气缝隙相连通的进气口。

【技术特征摘要】
1.一种气封装置，其特征在于：包括用于串接在炉体的进丝口或出丝口的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板沿主套筒轴向的至少一端的布气板端面与主套筒内壁上的相对应的套筒壁面之间形成布气缝隙，主套筒的筒壁上设有与布气缝隙相连通的进气口。2.根据权利要求1所述的气封装置，其特征在于：主套筒的内壁上设有用于布气板安装的安装槽，安装槽沿布气板的轴向的两端的槽侧壁构成套筒壁面，布气板的两端的布气板端面分别与相对应的套筒壁面均形成布气缝隙。3.根据权利要求2所述的气封装置，其特征在于：布气板为与主套筒同轴套配的套筒形结构，安装槽为环形安装槽。4.根据权利要求3所述的气封装置，其特征在于：主套筒包括至少两个分体设置的且在沿主套筒的周向上相对扣的周向分瓣，各周向分瓣的内壁上设有分瓣凹槽，各周向分瓣的分瓣凹槽在沿主套筒的周向上相对接围成用于布气板安装的环形安装槽。5.根据权利要求4所述的气封装置，其特征在于：主套筒包括上下设置的两个周向分瓣，两个周向分瓣在沿主套筒的周向上相对接后通过焊接相固定。6.根据权利要求3所述的气封装置，其特征在于：主套筒包括至少两个分体...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿丽，王一麦，韩友霞，张国峰，宋前前，乔月月，王胜斌，赵新强，
申请(专利权)人：郑州四维特种材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41