碳化石墨化一体炉的制作方法

本发明涉及石墨炉相关，特别是涉及一种碳化石墨化一体炉。

背景技术：

1、碳化炉主要用于制造碳材料以及某些特定的工业生产过程，石墨化炉则更侧重于碳素材料的石墨化及其他高温处理过程；传统的碳化和石墨化过程通常是在不同的设备中分别进行的，这涉及到物料在不同设备之间的转移，可能导致生产中断和效率下降。

2、对此，目前存在部分碳化石墨化一体化炉，其通过将碳化和石墨化两个过程整合在一个炉体内，实现了连续、高效的碳材料制备，这种一体化设计简化了制备流程，提高了生产效率。

3、但是，现有碳化石墨化一体化炉的过滤系统多采用单一过滤介质，过滤效果有限，且易受到高温环境的影响而失效。部分过滤系统也会采用新型的过滤介质，如耐高温、耐腐蚀的陶瓷纤维和金属滤网等，虽然大大提高了过滤系统的性能，但在处理高温、高浓度的焦油气体时，仍无法处理完全，容易造成环境污染。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前碳化石墨化一体炉的过滤系统针对高温、高浓度的焦油气体无法处理完全的问题，提供一种除焦性能优秀的碳化石墨化一体炉。

2、本申请提供一种碳化石墨化一体炉，包括反应炉、过滤系统以及真空装置，所述反应炉包括反应炉外壳以及反应主体，所述反应炉外壳包括炉体以及至少一个炉盖，所述炉体具有沿水平方向的中轴线，所述炉盖沿所述炉体中轴线方向铰接于所述炉体的端部，以封闭所述炉体；

3、所述反应主体设置于所述炉体内，所述反应主体包括坩埚、保温部以及发热体，所述保温部包覆于所述坩埚外侧，所述发热体包覆于所述发热体外侧；

4、所述过滤系统包括依次连通的冷凝过滤组件、溶解过滤组件以及物理过滤组件，所述坩埚通过管路与所述冷凝过滤组件连通，所述物理过滤组件通过管路与所述真空装置连通。

5、在其中一个实施例中，所述冷凝过滤组件包括内部设置有冷凝器的一级滤箱；所述溶解过滤组件包括内部装有机油的二级滤箱；所述物理过滤组件包括内部设置有百洁布以及纤维过滤棉的三级滤箱。

6、在其中一个实施例中，所述反应炉还包括滑动组件，所述滑动组件包括相互滑动连接的滑动件以及导向件，所述滑动件以及所述导向件中的一者设置于所述炉体内壁，另一者设置于所述反应主体，以将所述反应主体沿所述炉体中轴线方向可移动地设置于所述炉体。

7、在其中一个实施例中，所述反应主体还包括外壳体以及滑架，所述外壳体包覆于所述发热体外侧，所述滑架固定于所述外壳体底部，所述滑动件包括多个转动连接于所述滑架的滚轮，所述导向件包括固定于所述炉体内壁的导轨。

8、在其中一个实施例中，所述反应炉还包括锁定组件，所述锁定组件包括第一锁定件、第二锁定件以及插销，所述第一锁定件相对于所述反应主体固定，所述第二锁定件相对于所述炉体固定，所述插销沿竖直方向贯穿所述第一锁定件以及所述第二锁定件，以限制所述反应主体与所述炉体发生相对移动。

9、在其中一个实施例中，所述反应炉还包括测温组件，所述测温组件包括红外测温件以及热偶测温件，两者均设置于所述炉体，且贯穿所述炉体以及所述反应主体至与所述坩埚内部连通。

10、在其中一个实施例中，所述红外测温件包括红外测温本体、球阀、防尘管以及连通管；

11、所述防尘管嵌设于所述炉体且向外突出于所述炉体，所述连通管固定于所述防尘管内壁，以将所述连通管与所述防尘管之间的空间与外界隔离，且所述连通管向内延伸至与所述坩埚内部连通；

12、所述球阀的一端与所述防尘管外端密封固定，所述球阀的另一端固定有所述红外测温本体。

13、在其中一个实施例中，所述炉盖包括炉盖主体、固定架、保温毡以及气缸，其中，所述气缸一端设置于所述炉盖主体，另一端与所述固定架连接，所述保温毡设置于所述固定架远离所述气缸一侧，所述固定架两侧设置有限位滑轮，所述炉盖主体上固定有与所述限位滑轮沿所述气缸伸缩方向滑动连接的限位导轨。

14、在其中一个实施例中，所述碳化石墨化一体炉还包括出风组件，所述出风组件包括多根出风管以及连接管，各所述出风管一端位于所述反应主体内部，另一端贯穿所述反应主体以及所述反应炉外壳至外界，所述连接管一端与各所述出风管位于外界部分连通，另一端与所述冷凝过滤组件连通。

15、在其中一个实施例中，所述出风组件还包括保温层，每一所述出风管位于所述反应炉外壳外界部分均包裹有所述保温层。

16、上述碳化石墨化一体炉，通过设置由三级过滤组件形成的过滤系统，能够逐级去除碳化过程中产生的焦油和其他杂质，第一方面确保进入石墨化阶段的物料更加纯净，从而使得产物中杂质含量降低，符合更高的质量标准，第二方面减少了焦油对设备的腐蚀和损害，减少了故障率和维修成本，延长了设备的使用寿命，第三方面对排放气体充分净化，减少了环境污染，因此本申请的碳化石墨化一体炉具有显著的环保及经济效益。

技术特征：

1.一种碳化石墨化一体炉，其特征在于，包括反应炉（100）、过滤系统（200）以及真空装置（300），所述反应炉（100）包括反应炉外壳（10）以及反应主体（20），所述反应炉外壳（10）包括炉体（11）以及至少一个炉盖（12），所述炉体（11）具有沿水平方向的中轴线，所述炉盖（12）沿所述炉体（11）中轴线方向铰接于所述炉体（11）的端部，以封闭所述炉体（11）；

2.根据权利要求1所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述冷凝过滤组件（210）包括内部设置有冷凝器的一级滤箱；所述溶解过滤组件（220）包括内部装有机油的二级滤箱；所述物理过滤组件（230）包括内部设置有百洁布以及纤维过滤棉的三级滤箱。

3.根据权利要求1所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述反应炉（100）还包括滑动组件（30），所述滑动组件（30）包括相互滑动连接的滑动件以及导向件，所述滑动件以及所述导向件中的一者设置于所述炉体（11）内壁，另一者设置于所述反应主体（20），以将所述反应主体（20）沿所述炉体（11）中轴线方向可移动地设置于所述炉体（11）。

4.根据权利要求3所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述反应主体（20）还包括外壳体（24）以及滑架（25），所述外壳体（24）包覆于所述发热体（23）外侧，所述滑架（25）固定于所述外壳体（24）底部，所述滑动件包括多个转动连接于所述滑架（25）的滚轮（31），所述导向件包括固定于所述炉体（11）内壁的导轨（32）。

5.根据权利要求3所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述反应炉（100）还包括锁定组件（40），所述锁定组件（40）包括第一锁定件（41）、第二锁定件（42）以及插销（43），所述第一锁定件（41）相对于所述反应主体（20）固定，所述第二锁定件（42）相对于所述炉体（11）固定，所述插销（43）沿竖直方向贯穿所述第一锁定件（41）以及所述第二锁定件（42），以限制所述反应主体（20）与所述炉体（11）发生相对移动。

6.根据权利要求1所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述反应炉（100）还包括测温组件（50），所述测温组件（50）包括红外测温件（51）以及热偶测温件（52），两者均设置于所述炉体（11），且贯穿所述炉体（11）以及所述反应主体（20）至与所述坩埚（21）内部连通。

7.根据权利要求6所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述红外测温件（51）包括红外测温本体（511）、球阀（512）、防尘管（513）以及连通管（514）；

8.根据权利要求1所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述炉盖（12）包括炉盖主体（121）、固定架（122）、保温毡（123）以及气缸（124），其中，所述气缸（124）一端设置于所述炉盖主体（121），另一端与所述固定架（122）连接，所述保温毡（123）设置于所述固定架（122）远离所述气缸（124）一侧，所述固定架（122）两侧设置有限位滑轮（122a），所述炉盖主体（121）上固定有与所述限位滑轮（122a）沿所述气缸（124）伸缩方向滑动连接的限位导轨（121a）。

9.根据权利要求1所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述碳化石墨化一体炉还包括出风组件（400），所述出风组件（400）包括多根出风管（410）以及连接管（420），各所述出风管（410）一端位于所述反应主体（20）内部，另一端贯穿所述反应主体（20）以及所述反应炉外壳（10）至外界，所述连接管（420）一端与各所述出风管（410）位于外界部分连通，另一端与所述冷凝过滤组件（210）连通。

10.根据权利要求9所述的碳化石墨化一体炉，其特征在于，所述出风组件（400）还包括保温层（430），每一所述出风管（410）位于所述反应炉外壳（10）外界部分均包裹有所述保温层（430）。

技术总结本发明涉及一种碳化石墨化一体炉，包括反应炉、过滤系统以及真空装置，所述反应炉包括反应炉外壳以及反应主体，所述反应炉外壳包括炉体以及至少一个炉盖，所述炉体具有沿水平方向的中轴线，所述炉盖沿所述炉体中轴线方向铰接于所述炉体的端部，以封闭所述炉体；所述反应主体设置于所述炉体内，所述反应主体包括坩埚、保温部以及发热体，所述保温部包覆于所述坩埚外侧，所述发热体包覆于所述发热体外侧；所述过滤系统包括依次连通的冷凝过滤组件、溶解过滤组件以及物理过滤组件，所述坩埚通过管路与所述冷凝过滤组件连通，所述物理过滤组件通过管路与所述真空装置连通。技术研发人员：叶剑,李迎春,高光平,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