石墨坩埚及卧式石墨反应炉的制作方法

本发明涉及石墨反应炉，特别是涉及一种石墨坩埚及卧式石墨反应炉。

背景技术：

1、石墨炉作为重要的工业设备，在多个领域如冶金、化工、新材料制备等都有着广泛的应用。石墨炉内部的石墨坩埚用于容置原料并进行石墨化，石墨坩埚外设置有保温结构以及加热体。传统的石墨炉保温结构，大多由单层或多层的石墨毡、石墨板构成，由于其材料特性，在石墨炉高温烧结过程中，保温结构会随着烧结发生质量损耗，从而导致保温结构发生沉降；

2、而保温结构的沉降一方面会影响保温效果、增加能耗，另一方面也会导致石墨炉的结构稳定性下降，从而对产品的烧结处理产生不可逆的影响；

3、现有的石墨炉大多会选择增加石墨毡、石墨板层数的方式来尽可能减少沉降影响，但是其会导致石墨炉整体体积增加，且防沉降效果一般。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前石墨炉内的保温结构会出现沉降现象，从而影响产品烧结的问题，提供一种不会增加石墨炉整体体积且防沉降效果优秀的石墨坩埚及卧式石墨反应炉。

2、本申请首先提供一种石墨坩埚，包括坩埚本体、保温部、发热体以及支撑部，所述坩埚本体具有沿水平方向的中轴线，所述保温部包覆于所述坩埚本体外侧，所述发热体包覆于所述保温部外侧；

3、所述保温部包括多层以所述坩埚本体中轴线为中心同心层叠的保温层，各所述保温层沿所述坩埚本体的径向方向处于压实状态；

4、所述支撑部位于所述坩埚本体下侧，所述支撑部的底部与所述发热体相抵，且所述支撑部内嵌于所述保温部内。

5、在其中一个实施例中，所述保温部在压实状态下的厚度为常规状态下厚度的80%~95%。

6、在其中一个实施例中，所述保温层为石墨软毡。

7、在其中一个实施例中，所述保温部还包括绝缘层以及固定层，所述绝缘层包覆于最外层所述保温层的外侧，所述固定层固定包覆于所述绝缘层外侧，以将各所述保温层固定在压实状态。

8、在其中一个实施例中，所述保温部开设有与所述支撑部对应的容置槽，所述支撑部内嵌于对应的所述容置槽内，且支撑部与所述容置槽的内壁贴合限位。

9、在其中一个实施例中，所述支撑部的高度占其所在位置所述保温部厚度的40%~60%。

10、在其中一个实施例中，所述支撑部材料为刚玉及/或碳化硅陶瓷。

11、在其中一个实施例中，所述支撑部包括支撑柱以及支撑板，所述支撑板与所述发热体相抵，所述支撑柱设置于所述支撑板上。

12、在其中一个实施例中，所述支撑部包括沿所述坩埚本体轴线方向等间距设置的多块所述支撑板，每一所述支撑板上均设置有两根所述支撑柱。

13、本申请第二方面提供一种卧式石墨反应炉，包括石墨炉主体以及上述的石墨坩埚，所述石墨坩埚设置于所述石墨炉主体内。

14、上述石墨坩埚，通过将各保温层固定于压实状态，以使得在石墨坩埚整体体积不变的前提下，保温部能够包括更多数量的保温层，以减少因沉降带来的保温效果下降等负面影响，此外，假设同样数量的保温层因烧结发生沉降，压实情况下发生沉降部分保温层的总厚度相对更小，沉降相对不明显，因此能够起到减少沉降风险；保温部内还嵌设有支撑部，一方面支撑部能够对保温部以及坩埚本体提供稳固支撑，以防止因保温部沉降导致设备稳定性下降的情况发生，另一方面，支撑部所在位置的保温部厚度相对其他位置较小，高温烧结导致的沉降量也相对较少，因此，嵌设支撑部能够减少其所在位置保温部沉降高度，从而达到增强防沉降效果、降低沉降风险的效果。

技术特征：

1.一种石墨坩埚，其特征在于，包括坩埚本体（10）、保温部（20）、发热体（30）以及支撑部（40），所述坩埚本体（10）具有沿水平方向的中轴线，所述保温部（20）包覆于所述坩埚本体（10）外侧，所述发热体（30）包覆于所述保温部（20）外侧；

2.根据权利要求1所述的石墨坩埚，其特征在于，所述保温部（20）在压实状态下的厚度为常规状态下厚度的80%~95%。

3.根据权利要求1所述的石墨坩埚，其特征在于，所述保温层为石墨软毡。

4.根据权利要求3所述的石墨坩埚，其特征在于，所述保温部（20）还包括绝缘层以及固定层，所述绝缘层包覆于最外层所述保温层的外侧，所述固定层固定包覆于所述绝缘层外侧，以将各所述保温层固定在压实状态。

5.根据权利要求1所述的石墨坩埚，其特征在于，所述保温部（20）开设有与所述支撑部（40）对应的容置槽，所述支撑部（40）内嵌于对应的所述容置槽内，且支撑部（40）与所述容置槽的内壁贴合限位。

6.根据权利要求5所述的石墨坩埚，其特征在于，所述支撑部（40）的高度占其所在位置所述保温部（20）厚度的40%~60%。

7.根据权利要求5所述的石墨坩埚，其特征在于，所述支撑部（40）材料为刚玉及/或碳化硅陶瓷。

8.根据权利要求5所述的石墨坩埚，其特征在于，所述支撑部（40）包括支撑柱（41）以及支撑板（42），所述支撑板（42）与所述发热体（30）相抵，所述支撑柱（41）设置于所述支撑板（42）上。

9.根据权利要求8所述的石墨坩埚，其特征在于，所述支撑部（40）包括沿所述坩埚本体（10）轴线方向等间距设置的多块所述支撑板（42），每一所述支撑板（42）上均设置有两根所述支撑柱（41）。

10.一种卧式石墨反应炉，其特征在于，包括石墨炉主体以及如权利要求1至权利要求9中任意一项所述的石墨坩埚，所述石墨坩埚设置于所述石墨炉主体内。

技术总结本发明涉及一种石墨坩埚及卧式石墨反应炉。该石墨坩埚包括坩埚本体、保温部、发热体以及支撑部，坩埚本体具有沿水平方向的中轴线，保温部包覆于坩埚本体外侧，发热体包覆于保温部外侧；保温部包括多层以坩埚本体中轴线为中心同心层叠的保温层，各保温层沿坩埚本体的径向方向处于压实状态；支撑部位于坩埚本体下侧，支撑部的底部与发热体相抵，且支撑部内嵌于保温部内；通过将各保温层固定于压实状态，以使得在整体体积不变的前提设置更多数量的保温层，从而减少因沉降带来的保温效果下降等负面影响；此外，保温部内嵌设有支撑部，一方面能够对保温部以及坩埚本体提供稳固支撑，另一方面能够起到增强防沉降效果、降低沉降风险的效果。技术研发人员：叶剑,高光平,李迎春,蒋成锋受保护的技术使用者：杭州嘉悦智能设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9