专利名称：一种石墨设备或部件中温碳化的方法
技术领域：
本发明及石墨设备领域，尤其涉及一种石墨设备或部件中温碳化的方法。
背景技术：
在石墨制化工设备制造过程中，多个工艺需要热处理，除制作300°C炭化管外，某些用途的换热块及合成炉炉体需260 300°C中温热处理，提高其使用寿命。常用的加热方法有烟煤等燃料加热、导热油加热和电加热三种，烟煤等燃料浪费资源、污染环境；导热油间接加热温度仅能达到220°C左右，不能达到石墨管完全炭化的目的；电加热容易控制，可达到需要的任意温度，可满足中温热处理温度要求。列管式石墨换热器制造过程中，需要对压型石墨管进行300°C的中温炭化处理，一般采用传统窑式焙烧窑，在装窑前需对窑体内部墙壁进行涂抹平整干燥处理，用干燥河沙40-325目铺底，石墨管放置平整后，上部再用河沙将石墨管覆盖隔绝空气。燃烧煤炭来加热炭化，燃煤既污染环境，又不节能；石墨管出窑时沙尘较多，操作环境较差。国内某些厂家采用电加热进行中温热处理，为防止石墨管(或零部件)中树脂超过氧化温度发生氧化现象，亦用耐火保温材料及河沙隔绝空气，防止石墨零部件氧化，这同样存在沙尘污染，工作环境需要换风除尘措施。中温热处理工艺需要在隔绝空气下操作，因不透性石墨设备制造过程中需要有真空装备，真空条件下进行中温热处理变得可行。因真空装备的真空度高低不同，仍不能完全保证被处理的石墨件不被氧化，所以需要考虑再充保护气(N2，Ar等)来保证石墨部件不被氧化。
发明内容
本发明提供了一种石墨设备或部件中温碳化的方法，此方法可以保护石墨设备或部件不被氧化，同时也容易控制碳化温度。本发明提供一种石墨设备或部件中温碳化的方法，包括石墨设备或部件以及碳化器；
所述碳化器设有电加热装置；
将所述石墨设备或部件进行预处理；
将处理后的石墨设备或部件放入所述碳化器；
将所述碳化器进行抽真空、充入保护气；
所述石墨设备或部件在所述碳化器中进行中温碳化。优选的，碳化器的真空度低于-0. 098MPa，抽真空的时间不少于60分钟。优选的，保护气填充压力为0. 1-0. 15MPa(G)，在正压下操作。优选的,保护气为氮气或者氩气。
优选的，预处理方式为先将石墨设备或部件在130°C常温固化冷却至室温，再将石墨设备或部件进行试压，最后将石墨设备或部件进行预热至100-110°c后保温4小时冷却至室温的干燥处理。优选的，中温碳化是按照类似炭化管的工艺升温曲线进行操作的。由上可见，应用本发明实施例的技术方案，先将预处理好的石墨设备放入碳化器中，将碳化器进行抽真空，再将碳化器内充入保护气，接着借助碳化器设有的加热装置对石墨设备或部件进行中温碳化处理。本发明方法采用的碳化器进行抽真空且充入保护气，从而能保证石墨设备零部件不被氧化，其次本发明方法采用电加热装置，从而容易控制碳化温度使得碳化过程操作简单。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中
图1为本发明石墨设备中温碳化的操作流程 图2为本发明石墨设备中温碳化的碳化器装置结构图。
具体实施例方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1 :
图1为本发明石墨设备中温碳化的操作流程图。由图1可知，石墨设备中温碳化操作分四步完成第一步为将石墨设备或部件进行预处理；第二步为将预处理后的石墨设备或部件放入碳化器中，将碳化器进行抽真空、充入保护气；第三步为在抽真空且充入保护气的碳化器中石墨设备或部件进行 中温碳化；第四步为取出经中温碳化的石墨设备或部件。图2为本发明石墨设备中温碳化的碳化器装置结构图。碳化器装置包括碳化器I以及支座2。所述碳化器I包括第一段筒体11、第二段筒体12、椭圆封头13、法兰装置14、电热管15、保温层16、滑道17、外支架18、内支架19、保护气进出口管110、保护气进口管111以及真空排气管112。所述电加热管15设有控制盘(未图示)，所述控温盘(未图示)中设有晶闸管调压器，用于调节第一段筒体11以及第二段筒体12上的测温点之间的温差小于5°C。所述第一段筒体11、第二段筒体12以及所述椭圆封头13之间均通过所述法兰装置14连接。所述电热管15设置在所述第一段筒体11以及所述第二段筒体12上。所述保温层16设置在所述第一段筒体11以及所述第二段筒体12的外侧。所述滑道17设置在所述第一段筒体11以及所述第二段筒体12的内侧。所述内支架19设置在所述滑道17上，所述滑道17以及所述内支架19用于支撑和移动用于碳化的石墨设备或部件。所述外支架18与所述椭圆封头13焊接在一起，通过滚轮3与轨道4连接，且能前后移动。所述第一段筒体11上设有保护气进出口管111以及真空排气管112，所述第二段筒体12上设有保护气进口管110以及真空排气管112。所述法兰装置14包括齿啮式快开法兰或活节螺栓法兰(未标出)。所述法兰装置14内部设有垫片5，所述垫片5由304不锈钢柔性石墨缠绕而成。所述第一段筒体21以及第二段筒体22均设有热电偶(未标出)、温度计6以及真空压力表7。由图1和图2可知，石墨设备或部件的中温碳化可以分为以下步骤(I)将石墨设备或部件预处理先将石墨设备或部件在130°C常温固化冷却至室温，再将石墨设备或部件进行试压，最后将石墨设备或部件进行预热至100-110°C后保温4小时冷却至室温的干燥处理；(2)石墨设备或部件中温碳化将预处理后的石墨设备或部件放置在上述碳化器I中，再将碳化器I进行抽真空，真空度低于-0. 098MPa，抽真空时间不少于60分钟。接着向碳化器I中填充保护气氮气或者氩气至0. 1-0. 15MPa(G)的操作压力；再进行中温碳化，中温碳化是按照类似炭化管的工艺升温曲线进行操作的，采用电热管15进行加热，具体的升温过程为室温-5 10°C /h — IOO0C -5 8°C /h — 150°C -5°C /h — 180°C -35°C /h — 220°C -5°C /h — 285 350°C，约66h后停止加热自然降温至室温；(3)取出降温后的石墨设备或部件。本发明方法采用的碳化器I进行抽真空且充入保护气，从而能保证石墨设备或部件不被氧化，其次本发明方法采用电加热装置，从而容易控制碳化温度使得碳化过程操作简单。以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同 时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种石墨设备或部件中温碳化的方法，其特征在于包括石墨设备或部件以及碳化器；所述碳化器设有电加热装置；将所述石墨设备或部件进行预处理；将处理后的石墨设备或部件放入所述碳化器；将所述碳化器进行抽真空、充入保护气；所述石墨设备或部件在所述碳化器中进行中温碳化。
2.根据权利要求1所述石墨设备或部件中温碳化的方法，其特征在于所述碳化器的真空度低于-0. 098MPa，抽真空的时间不少于60分钟。
3.根据权利要求1所述石墨设备或部件中温碳化的方法，其特征在于所述保护气填充压力为0. 1-0. 15MPa(G)，在正压下操作。
4.根据权利要求1或3所述石墨设备或部件中温碳化的方法，其特征在于所述保护气为氮气或者氩气。
5.根据权利要求1所述石墨设备或部件中温碳化的方法，其特征在于所述预处理方式为先将石墨设备或部件在130°C常温固化冷却至室温，再将石墨设备或部件进行试压，最后将石墨设备或部件进行预热至IOO-1KTC后保温4小时冷却至室温的干燥处理。
6.根据权利要求1所述石墨设备或部件中温碳化的方法，其特征在于所述中温碳化是按照类似炭化管的工艺升温曲线进行操作的。
全文摘要
本发明涉及石墨设备制造领域，公开了一种石墨设备或部件中温碳化的方法，包括石墨设备或部件以及碳化器；所述碳化器设有电加热装置；将所述石墨设备或部件进行预处理；将所述石墨设备或部件放置在所述碳化器中进行抽真空；将所述碳化器内充入保护气；将所述碳化器中石墨设备进行中温碳化。本发明使用时，先将石墨设备或部件进行预处理，再将与处理的石墨设备或部件放入碳化器中，将碳化器进行抽真空、充入保护气，借助碳化器设有的加热装置对石墨设备或部件进行中温碳化处理。本发明方法采用的碳化器进行抽真空且充入保护气，从而能保证石墨设备或部件不被氧化，其次本发明方法采用电加热装置，从而容易控制碳化温度使得碳化过程操作简单。
文档编号C01B31/02GK103058165SQ20111032366
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者戴佐峰, 刘晓庆, 刘耀堂 申请人:焦作东方海纳科技发展有限公司