一种便于炉壁降温的石墨加热炉的制作方法

文档序号:15483506发布日期:2018-09-18 23:17阅读:180来源:国知局

本实用新型涉及到石墨加热领域,特别涉及一种便于炉壁降温的石墨加热炉。



背景技术:

近年模具行业飞速发展,石墨材料、新工艺和不断增加的模具工厂不断冲击着模具市场,石墨以其良好的物理和化学性能逐渐成为模具制作的首选材料,但由于石墨材料抗氧化性较低,因此一般制备完石墨模具后需将石墨模具放入加真空热炉内,真空高温下通入氮气和甲烷,在石墨表面形成一层涂层,增加石墨模具的抗氧化性。

现有的可参考授权公告号为CN203728925U的中国专利,其公开了一种石墨模具涂层加工设备,包括至少一个真空炉,所述真空炉连接有用于抽真空的真空泵、用于给真空炉内输送氧气的氧气瓶和用于给真空炉输送丙烷气体的丙烷气瓶;每个真空炉内设置有用于加热炉内气体与石墨模具的铜排,所述铜排通过导线与整流柜连接。本实用新型提供的石墨模具涂层加工设备,通过将石墨模具放置在真空炉内,在氧气和丙烷气体的作用下,在模具表面形成一层热解碳抗氧化膜,有效的解决了石墨材料不抗氧化的缺陷,可使石墨模具的使用寿命增加4-5倍。

但上述的一种石墨模具涂层加工设备,加热炉在加热时,炉内温度极高,会导致炉壁变形,降低真空炉的使用寿命。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种便于炉壁降温的石墨加热炉,具有可以在加热炉在加热时对加热炉的侧壁降温,延长加热炉使用寿命的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种便于炉壁降温的石墨加热炉,包括外炉体,所述外炉体包括炉底以及固定连接于炉底上方的外侧壁,所述外侧壁内部还开设有第一空腔,所述第一空腔呈螺旋状,所述外侧壁外侧还固设有第一进水管以及第一出水管,所述第一进水管与第一空腔下端联通,所述第一出水管与第一空腔上端联通。

通过采用上述方案,冷却水可以从第一进水管通入第一空腔,然后沿螺旋形的第一空腔流动,从而均匀的对外侧壁进行降温,然后从出水管流出,降低了外侧壁的工作温度从而延长了使用寿命。

较佳的,所述第一出水管远离第一空腔一端固定连接有第一抽水泵。

通过采用上述方案,工作时,可通过第一抽水泵将第一空腔内的冷却水抽出,增加了第一空腔内的冷却水的流动性,进一步加强了外侧壁的降温速度,使用方便。

较佳的,所述外侧壁上方还连接有外盖体,所述外盖体内部还开设有旋涡状的第二空腔,所述外盖体上表面固设有第二进水管以及第二出水管,所述第二进水管与第二空腔的中心位置处联通,所述第二出水管与第二空腔的外端联通,所述第二出水管远离第二空腔一端还固定连接有第二抽水泵。

通过采用上述方案,外盖体工作时,可以通过开设的第二空腔对外盖体内通入冷却水,对外盖体进行降温,且通过在第二出水管外侧连接有第二抽水泵可以增加第二空腔内冷却水的流动性,进一步的提高了外盖体的降温速度,从而延长了外盖体的使用寿命。

较佳的,所述外炉体内还设有内炉体,所述内炉体包括固定连接于外侧壁内侧的坩埚,所述坩埚与外侧壁之间还设置有保温层。

通过采用上述方案,外侧壁与坩埚之间设置有保温层,可以对坩埚进行保温,防止坩埚内热量散发,还能降低外侧壁的温度,结构简单,使用方便。

较佳的,所述坩埚上方还连接有能够密封坩埚的内盖体。

通过采用上述方案,在坩埚上方设置有内盖体,石墨模具在坩埚内加热时,能够通过内盖体进一步的对坩埚进行密封,同事加强坩埚内温度,提高了加热效率。

较佳的,所述坩埚内还固定连接有多个加热板,多个加热板均匀的分布于坩埚内。

通过采用上述方案,通过加热板均匀分布于坩埚内可以增大坩埚内空间的利用率,且可以使石墨模具在坩埚内均匀受热,进而提高加热效率。

较佳的,所述坩埚下底面还固设有第一通气管,所述第一通气管下端延伸出炉底并固定连接有真空泵。

通过采用上述方案,使用时可以通过真空泵对坩埚内部进行抽真空,从而保证石墨模具在炉体内加热时不会氧化,对石墨模具起到保护作用。

较佳的,所述第一通气管还固设有侧管,侧管设置于炉底于真空泵之间,述侧管还固定连接有氮气储气罐,所述侧管与氮气储气罐之间还固定连接有第一控制阀。

通过采用上述方案,当炉体内部抽完真空后,可以通过氮气储气罐从侧管将氮气充入到第一通气管内,再通过第一通气管将氮气充到坩埚内,且通过设置的第一控制阀可以方便的控制氮气输送的通断,使用方便,操作简单。

较佳的,所述坩埚底部还开设有多个通气孔,所述多个通气孔延伸出炉底并设有第二通气管,所述第二通气管一端固定连接于炉底,且其另一端还固定连接有甲烷储气罐,所述甲烷储气罐与第二通气管之间还固定连接有第二控制阀。

通过采用上述方案,当炉体内部抽完真空后,可以通过甲烷储气罐将氮气充入到第二通气管,并通过第二通气管将甲烷从通气孔冲入到坩埚内,且通过设置的第二控制阀可以方便的控制甲烷输送的通断,使用方便,操作简单。

较佳的,所述坩埚内还固设有温度检测仪,所述温度检测仪下端还延伸出炉底并固定连接有温度显示器。

通过采用上述方案,可以通过温度显示器清楚的观察到炉体内部温度,从而便于检测炉体内石墨模具的反应情况,使用方便。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

1.冷却水可以从第一进水管通入第一空腔,然后沿螺旋形的第一空腔流动,从而均匀的对外侧壁进行降温,然后从出水管流出,降低了外侧壁的工作温度从而延长了使用寿命;

2.外盖体工作时,可以通过开设的第二空腔对外盖体内通入冷却水,对外盖体进行降温,且通过在第二出水管外侧连接有第二抽水泵可以增加第二空腔内冷却水的流动性,进一步的提高了外盖体的降温速度,从而延长了外盖体的使用寿命;

3.当炉体内部抽完真空后,可以通过氮气储气罐从侧管将氮气充入到第一通气管内,再通过第一通气管将氮气充到坩埚内,且通过设置的第一控制阀可以方便的控制氮气输送的通断,使用方便,操作简单。

附图说明

图1是实施例中突显石墨加热炉的整体结构爆炸示意图;

图2是实施例中突显第一空腔的剖面示意图;

图3是实施例中突显连接件的结构的剖视图;

图4是实施例中突显第二空腔的剖面示意图;

图5是实施例中突显内炉体的结构示意图;

图6是实施例中突显第一通气管的结构示意图。

图中,1、外炉体;11、炉底;111、支撑板;12、外侧壁;121、第一空腔;122、第一进水管;123、第一出水管;1231、第一抽水泵;124、凸块;13、外盖体;131、连接件;1311、支撑杆;1312、连接杆;1313、转动杆;132、第二空腔;133、第二进水管;134、第二出水管;1341、第二抽水泵;2、保温层;3、内炉体;31、坩埚;311、第一通气管;3111、真空泵;3112、侧管;3113、氮气储气罐;3114、第一控制阀;312、通气孔;313、第二通气管;3131、甲烷储气罐;3132、第二控制阀;314、温度检测仪;3141、显示器;32、内盖体;33、加热板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例:一种便于炉壁降温的石墨加热炉,结合图1,包括外炉体1、固定连接于外炉体1内的保温层2以及固定连接与保温层2内的内炉体3。

结合图1和图2,外炉体1包括炉底11、固设于炉底11上方的外侧壁12以及螺栓连接于外侧壁12上方的外盖体13,炉底11外侧设置有支撑架14,炉底11外圆处还固设有支撑板111,支撑板111螺栓连接于支撑架14,外侧壁12内部开设有螺旋形的第一空腔121,外侧壁12外侧还固设有第一进水管122和第一出水管123,第一进水管122与第一空腔121下端联通,第一出水管123与第一空腔121上端联通,第一出水管123远离第一空腔121一端固定连接有第一抽水泵1231,工作时,第一抽水泵1231可以将冷却水从进水管122抽入到第一空腔121内,从而使冷却水沿第一空腔121螺旋向上流动至第一出水管123,均匀的对外侧壁12降温。

结合图3,外盖体13上方设置有连接件131,连接件131包括固定连接于外盖体13上表面中心位置处的支撑杆1311、固定连接于支撑杆1311上端的连接杆1312以及固定连接于连接杆1312远离支撑杆1311一端的转动杆1313,外侧壁12外侧还固设有一凸块124,转动杆1313下端转动连接凸块124。使用时,转动转动杆1313即可带动外盖体13以转动杆1313为中心转动,从而使外盖体13转动到外侧壁12上方的一侧,从而打开外炉体1。

结合图4,外盖体13内部开设有漩涡形的第二空腔132,外盖体13上表面固设有第二进水管133以及第二出水管134,第二进水管133与第二空腔132的漩涡中心联通,第二出水管134与第二空腔132的外端联通,第二出水管134远离第二空腔132一端固定连接有第二抽水泵1341。工作时,第二抽水泵1341能够将冷却水从第二进水管133抽到第二空腔132内,从而使冷却水沿第二空腔132以漩涡状向外流动至第二出水管134,从而对外盖体13均匀的降温。

结合图5和图6,内炉体3包括坩埚31以及连接于坩埚31上且能够密封坩埚31的内盖体32(参考图1),坩埚31内还固设有多个弧形的加热板33,多个加热板33外侧靠近坩埚31内侧壁且均匀分布于坩埚31内,坩埚31下底面上固设有第一通气管311,第一通气管311下端延伸出炉底11下底面并固定连接有真空泵3111,第一通气管311一侧还固定连接有侧管3112,侧管3112设置于炉底11与真空泵3111之间,侧管3112远离第一通气管311一端固定连接有氮气储气罐3113,氮气储气罐3113与侧管3112之间还固定连接有第一控制阀3114。使用时,可通过真空泵3111对坩埚31内抽真空,抽完真空后可以打开第一控制阀3114,通过氮气储气罐3113对坩埚31内充氮气。

坩埚31下底面开设有多个通气孔312,多个通气孔312下端联通且延伸出炉底11下底面并设有第二通气管313,第二通气管313一端固设于炉底11下底面且其另一端固定连接有甲烷储气罐3131,甲烷储气罐3131与第二通气管313之间还固定连接有第二控制阀3132,使用时,可打开第二控制阀3132,通过甲烷储气罐3131对坩埚31内充甲烷。为便于检测内炉体3内部温度,坩埚31内还固定连接有温度检测仪314,温度检测仪314下端延伸出炉底11并固定连接有显示器3141。,使用时可以通过显示器观察到内炉体3内的温度。

工作过程:使用时,将外盖体13打开转动至外侧壁12一侧,然后打开内盖体32,将石墨模具放入坩埚31内,然后将内盖体32关闭,再转动外盖体13,将外盖体13转动至外侧壁12上方,并通过螺栓连接,然后通过加热板对内炉体加热,并通过真空泵3111对内炉体3进行抽真空,抽完真空后打开第一控制阀3114和第二控制阀3132,对内炉体3内通入甲烷和氮气,使石墨模具在内炉体3内加热反应形成涂层,加热同时,分别打开第一抽水泵1231和第二抽水泵1341将冷却水通入第一空腔121和第二空腔132内可以对外侧壁12和外盖体13进行降温,防止外侧壁12和外盖体13由于高温产生变形。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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