一种炭／炭保温结构的加工制作方法技术

本发明专利技术公开了一种炭／炭保温结构的加工制作方法，包括步骤：一、确定需加工制作炭／炭保温结构的结构及尺寸；二、确定需加工制作保温单元的数量及尺寸：保温单元由内部带空腔的外保护层和密实填充在外保护层内的保温层，外保护层和保温层均由炭材料或炭／炭复合材料制成；三、保温单元加工制作；四、保温单元组拼：按确定的拼装位置，将加工完成的所有保温单元，逐个连续且紧固铺装在高温处理设备的内型面上，则完成炭／炭保温结构的加工制作过程。本发明专利技术设计合理、操作简便、投入成本低且使用效果好、适用面广，能有效解决现有整体式保温结构所存在的保温结构尺寸受炭／炭制造设备尺寸限制、防护层使用寿命有限、更换成本高等诸多缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高温处理设备用炭/炭保温结构的加工制造
，尤其是涉及一 种炭/炭保温结构的加工制作方法。
技术介绍
2007年07月11日公开的专利技术专利申请200610136811. X中，公开了一种硅晶体生 长炉用高纯固化炭毡的制造方法，其加工制造过程主要包括选用石墨软毡、固化-炭化、化 学气相沉积、机械加工、高温处理和表层涂刷处理等步骤。2009年06月M日公开的专利技术 专利申请200810030753. 1中涉及了一种内层高密度、外层低密度结构，其为经密度梯度预 制体、致密、纯化和机加工序后制备成的炭/炭保温材料。2009年06月03日公开的专利技术 专利申请200810236548. 0中涉及了一种针刺预制体结构炭/炭保温筒的制备方法，其制备 工艺为预制体制备、致密、机加工与外贴石墨纸处理。2009年10月07日公开的专利技术专利 申请200910043408. 6中，公开了一种高温炉用固化碳纤维保温材料及其生产工艺，工艺路 线为针刺网胎结构预制体制备、致密、纯化、机加工、表层处理与净化杂质处理。2010年03 月10日公开的专利技术专利申请200910024241. 9中，公开了一种卷绕二维石墨毡结构炭/炭 硬质保温筒，其表面采用S i C、石墨粉与炭纤维混合填料涂层处理。2010年08月11日公 开的专利技术专利申请200920034939. 4中，提到了一种通过将石墨箔、炭布与涂层粘胶复合在 复合炭毡/石墨毡的表面，达到表面处理的效果。美国专利US20040076810中，也提到了一 种由防护层和硬化毡组成的保温材料。但是，上述专利申请资料中涉及的炭/炭保温材料均为整体式结构设计保温材 料，而实际使用过程中整体式结构设计保温材料具有以下缺点第一、采用整体式结构设计 保温材料，使炭/炭保温材料的尺寸受到炭/炭保温材料制造设备尺寸的限制，如现有圆筒 件炭/炭保温材料制造设备的直径最大可达Φ2000πιπι左右，因而将加工制成的整体式结构 设计保温材料尺寸的直径也限定在Φ2000πιπι左右；第二、表面防护处理效果不理想，防护 层使用寿命有限；第三、整体式结构会因局部保温结构损坏而整体更换，造成更换成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种炭/炭保 温结构的加工制作方法，其设计合理、操作简便、投入成本低且使用效果好、适用面广，能有 效解决现有整体式保温结构所存在的保温结构尺寸受炭/炭制造设备尺寸限制、防护层使 用寿命有限、更换成本高等诸多缺点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种炭/炭保温结构的加工制 作方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、确定需加工制作炭/炭保温结构的结构及尺寸根据高温处理设备内型 面的结构和尺寸，确定需加工制作炭/炭保温结构的结构和尺寸，所述炭/炭保温结构的结 构和尺寸均与高温处理设备内型面的结构和尺寸相同；所述炭/炭保温结构为布设于所述高温处理设备内的保温结构，且其由多个结构均相同的保温单元紧密拼装而成；步骤二、确定需加工制作保温单元的数量及尺寸根据步骤一中所确定炭/炭保 温结构的结构和尺寸，确定需加工制作保温单元的数量以及各保温单元的结构、尺寸和在 所述高温处理设备内部的拼装位置；所述保温单元的长度不大于2000mm且其宽度不大于 1000mm，且保温单元为厚度不大于200mm的矩形保温板；所述保温单元由内部带有空腔的 外保护层和密实填充在所述外保护层内部空腔内的保温层，所述外保护层和保温层均由炭 材料或炭/炭复合材料制成；步骤三、保温单元加工制作按照步骤二中所确定保温单元的数量以及各保温单 元的结构和尺寸，对组成炭/炭保温结构的所有保温单元进行加工制作，且所有保温单元 的加工制作方法均相同；对保温单元进行加工制作时，采用常规机械加工设备加工所述外 保护层，之后再在加工成型的所述外保护层的内腔内布设保温层，且将保温层紧固固定在 所述外保护层内；步骤四、保温单元组拼按照步骤二中确定的拼装位置，将步骤三中加工完成的所 有保温单元，逐个连续且紧固铺装在所述高温处理设备的内型面上，则完成炭/炭保温结 构的加工制作过程。上述，其特征是步骤二中所述保温单元的 长度为40_ 2000mm且其宽度为20_ 1000mm，且保温单元的厚度为5. 8mm 200mm。上述，其特征是步骤二中所述外防护层的 厚度为0. 8mm 10mm，所述保温层的厚度为5mm 199. 2mm ；所述外防护层由密度为0. Sg/ cm3 1. 8g/cm3的高密度炭/炭复合材料制成，所述保温层为密度为0. 05g/cm3 0. 8g/cm3 的硬化保温毡、软炭毡或软石墨毡。上述，其特征是步骤二中所述的确定需加 工制作保温单元的数量以及各保温单元的结构、尺寸和在所述高温处理设备内部的拼装位 置时，按照所确定的各保温单元在所述高温处理设备内部的拼装位置确定组成炭/炭保温 结构的所有保温单元的拼装顺序，并按照所确定的拼装顺序对所有保温单元进行编号。上述，其特征是所述外防护层由上部带开 口的防护盒和布设在所述防护盒上部开口上的盖板组成，且所述防护盒、盖板和保温层之 间通过多个紧固螺栓进行紧固连接，所述盖板和防护盒上对应开有供紧固螺栓安装的螺栓 安装孔，所述紧固螺栓由金属质材料或密度为1. 2g/cm3 1. 8g/cm3的高密度炭/炭复合材 料。上述，其特征是步骤四中所述将步骤三中 加工完成的所有保温单元，逐个连续且紧固铺装在所述高温处理设备的内型面上时，采用 焊接或螺纹连接方式将紧固螺栓与步骤一中所述高温处理设备的内壁紧固连接为一体。上述，其特征是所述外保护层外侧均勻涂 覆有一层厚度为10 μ m 500 μ m且能提高所述外保护层抗冲刷性能的防护涂层。上述，其特征是步骤三中所述的将保温层 紧固固定在所述外保护层内时，先采用炭材料或炭/炭复合材料用高温胶对保温层与所述 外保护层的内壁之间进行粘接处理，再对粘接固定于所述外保护层内的保温层进行常规的 固化、炭化和高温处理工序后，获得整体全包覆式的炭/炭保温结构。上述，其特征是步骤一中所述的炭/炭保温 结构为圆筒状保温筒，步骤二中所述的所有保温单元的横截面均为等腰梯形。上述，其特征是步骤二中所述的所有保温 单元的结构和尺寸均相同；且步骤一中所述炭/炭保温结构的尺寸越大，步骤二中所述保 温单元的尺寸就越大。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、加工方法简单、加工步骤少、设计合理且操作简便，实现方便。 2、投入设备成本低，所采用的设备均为常用设备。3、使用效果好且实用价值高，采用多个保温单元组拼整个保温结构的设计方法， 可以根据实际具体需要组装成所需的圆形、方形等各种形状的炭/炭保温结构并能发挥保 温材料的保温功能的炭/炭保温结构，并且炭/炭保温结构的尺寸也不会受到任何限制；所 制作完成的炭/炭保温结构的表面防护处理效果好，防护涂层的使用寿命长，同时由于各 保温单元可以单独进行更换，因而有效解决了整体式结构因局部保温结构损坏而整体更换 的实际问题，大幅度降低了投入成本，并且保温效果非常好。综上，本专利技术与现有的整体式 保温结构相比，具有炭/炭保温结构的尺寸不会受到制造设备的限制且能拼接出任何尺寸 的炭/炭保温结构、采用整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭／炭保温结构的加工制作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、确定需加工制作炭／炭保温结构（１）的结构及尺寸：根据高温处理设备内型面的结构和尺寸，确定需加工制作炭／炭保温结构（１）的结构和尺寸，所述炭／炭保温结构（１）的结构和尺寸均与高温处理设备内型面的结构和尺寸相同；所述炭／炭保温结构（１）为布设于所述高温处理设备内的保温结构，且其由多个结构均相同的保温单元（２）紧密拼装而成；步骤二、确定需加工制作保温单元（２）的数量及尺寸：根据步骤一中所确定炭／炭保温结构（１）的结构和尺寸，确定需加工制作保温单元（２）的数量以及各保温单元（２）的结构、尺寸和在所述高温处理设备内部的拼装位置；所述保温单元（２）的长度不大于２０００ｍｍ且其宽度不大于１０００ｍｍ，且保温单元（２）为厚度不大于２００ｍｍ的矩形保温板；所述保温单元（２）由内部带有空腔的外保护层和密实填充在所述外保护层内部空腔内的保温层（２－２），所述外保护层和保温层（２－２）均由炭材料或炭／炭复合材料制成；步骤三、保温单元（２）加工制作：按照步骤二中所确定保温单元（２）的数量以及各保温单元（２）的结构和尺寸，对组成炭／炭保温结构（１）的所有保温单元（２）进行加工制作，且所有保温单元（２）的加工制作方法均相同；对保温单元（２）进行加工制作时，采用常规机械加工设备加工所述外保护层，之后再在加工成型的所述外保护层的内腔内布设保温层（２－２），且将保温层（２－２）紧固固定在所述外保护层内；步骤四、保温单元（２）组拼：按照步骤二中确定的拼装位置，将步骤三中加工完成的所有保温单元（２），逐个连续且紧固铺装在所述高温处理设备的内型面上，则完成炭／炭保温结构（１）的加工制作过程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青华，肖志超，苏君明，侯卫权，彭志刚，谢英姿，
申请(专利权)人：西安超码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]