一种高精度均温场加热炉及其炉体的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度均温场加热炉及其炉体。炉体包括用于容纳反应框的内炉体及其外套设的外炉体，内炉体中和内、外炉体之间的夹层中设有相互并行的热风风道，且内炉体的炉壁隔设在两热风风道之间，两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处。本实用新型中炉体经热风在内炉体内和内、外炉体之间的夹层中相互并行的反向流动的方式，以对反应框中原丝进行加热，这种加热方式中，热风在两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处，这就相当于同时从内炉体的两端向层叠的反应框中原丝进行加热，从而保证了内炉体中各处温度的一致性，保证了内炉体内温度场分布均匀。
【专利说明】
一种高精度均温场加热炉及其炉体
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种高精度均温场加热炉及其炉体。
【背景技术】
[0002]高精度均温场加热炉是沥青基碳纤维、针状焦、炭微球、锂电负极材料等生产领域中原丝预氧化及碳化过程的主要设备，高精度均温场加热炉包括炉体，炉体内自下而上层叠放置有盛装原丝的反应框，炉体的顶底两端分别设有用于接入热风管网的进风口和出风口，以通过向炉体中通入热风的形式将反应框中原丝进行加热。但由于使用过程中热风是持续的从炉体的一端向另一端流动的，造成炉体的炉腔靠近进风口的部分温度高、靠近出风口的部位温度低，即炉腔中温度场分布及其不均匀，在热气进入的过程中，呈现出的状态是进口温度比出口温度大很多的现象，要么出口处反应框内原丝不能得到充分加热，要么进口处反应框内原丝过热，影响原丝加热的质量。另外，传统高精度均温场加热炉还存在保温材料使用不当，保温过程中容易热量散失;整个加热炉在工作过程中耗电量巨大，造成巨大的能源浪费和经济损失。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种温度场分布均匀的炉体，同时还提供了一种使用该炉体的高精度均温场加热炉。
[0004]为了实现以上目的，本实用新型中炉体的技术方案如下:
[0005]炉体，包括用于容纳反应框的内炉体及其外套设的外炉体，内炉体中和内、外炉体之间的夹层中设有相互并行的热风风道，且内炉体的炉壁隔设在两热风风道之间，两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处。
[0006]外炉体外包覆有保温层。
[0007]外炉体的至少一端短于内炉体的端部，外炉体的短端与内炉体的外壁面围成环形的止口，所述保温层具有填充在止口中的埋口部分，并在外炉体的短端上连接有从保温层的埋口部分穿出的引风管，引风管连接在外炉体短端的进风口或出风口上。
[0008]内、外炉体的炉壁上相对开设有供温度传感器插装的安装插孔，安装插孔为贯穿炉壁的穿孔。
[0009]安装插孔在内、外炉体上一一对应的成对布置，且安装插孔有两对以上，各安装插孔在内炉体的轴向间隔分布。
[0010]本实用新型中高精度均温场加热炉的技术方案如下:
[0011]高精度均温场加热炉，包括炉体及其上连接的热风管道，炉体包括用于容纳反应框的内炉体及其外套设的外炉体，内炉体中和内、外炉体之间的夹层中设有相互并行的热风风道，且内炉体的炉壁隔设在两热风风道之间，两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处、并分别连接在热风管道的出风口上。
[0012]外炉体外包覆有保温层。
[0013]外炉体的至少一端短于内炉体的端部，外炉体的短端与内炉体的外壁面围成环形的止口，所述保温层具有填充在止口中的埋口部分，并在外炉体的短端上连接有从保温层的埋口部分穿出的引风管，引风管连接在外炉体短端的进风口或出风口上。
[0014]内炉体上连接有用于检测其内腔温度的温度传感器，温度传感器有两个以上、并在内炉体的轴向上间隔布置。
[0015]各温度传感器均为穿装在内、外炉体的炉壁上的热电偶，并在热电偶的外周和对应穿孔的孔壁之间设有密封结构。
[0016]本实用新型中炉体经热风在内炉体内和内、外炉体之间的夹层中相互并行的反向流动的方式，以对反应框中原丝进行加热，这种加热方式中，热风在两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处，这就相当于同时从内炉体的两端向层叠的反应框中原丝进行加热，从而保证了内炉体中各处温度的一致性，保证了内炉体内温度场分布均匀。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的高精度均温场加热炉的实施例的结构示意图；
[0018]图2是图1中炉体的横截面示意图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型中高精度均温场加热炉的实施例:如图1和图2所示，主要由炉体、反应和加热装置组成，以在装有原丝的反应框7自下而上层叠放置在炉体后，通过加热装置向炉体中吹入热风，对炉体内原丝进行加热。
[0020]炉体包括相互套装的内炉体5和外炉体3，外炉体3处于内炉体5的外侧，且外炉体3的两端均短于内炉体5，以在炉体的两端形成由外炉体3的短端和内炉体5的外壁面围成的环形止口；内炉体5内还设有处于各反应框7最上方的折流板6。内炉体5内设有供热风自上而下流动的内热风风道，内炉体5和外炉体3之间的夹层中设有供热风自下而上流动的外热风风道，且内热风风道的内进风口处于内炉体5的上端，内出风口处于内炉体5的下端;外热风风道的外进风口 12处于外炉体3的下端，外出风口 2处于外炉体3的上端。外炉体3外包覆有保温层1，保温层I具有填充在止口中的埋口部分，并在外炉体3的短端上连接有从保温层I的埋口部分穿出的引风管，引风管连接在短端上的外出风口 2或外进风口 12上。内炉体5上连接有用于检测其内腔温度的温度传感器，温度传感器在内炉体5轴向上间隔均布，且各温度传感器均为穿装在内炉体5和外炉体3的炉壁上的热电偶1，对应的内炉体5和外炉体3的炉壁上相对开设有供温度传感器插装的安装插孔，安装插孔为贯穿炉壁的穿孔，安装插孔的孔壁面和热电偶10的外周面通过密封结构密封配合。
[0021 ]加热装置包括连接在内炉体5的内进风口和内出风口上的热风管9，热风管9的出口连接在内进风口上、回风口连接在内出风口上，并在热风管9上沿气流方向依次串接有循环风机11、过滤器8和加热器4。
[0022]本实施例中高精度均温场加热炉在工作时，将原丝放入反应框7，从下往上一层一层放入内炉体5内固定好，然后开启循环风机11和加热器4，使内炉体5的炉腔内的温度达到150°C，同时往外炉体3和内炉体5之间的夹层中内经外进风口 12上连接的引风管送入相同功率的热气体，即在温度上升的过程中外炉体3内沿相反的方向通相同功率热气体，直到温度达到预定温度为止。通过智能电气控制调节加热器4功率使内炉体5内气体温度由150°C升到300°C，每分钟升1°C，共2个半小时，在此过程中时刻观察记录各层反应框7内温度变化情况，观察中间5层温度差是否控制在±2°C内。到达300°C后，保温一段时间，绕后降温，最后将原丝取出待下一道工序使用。这样通过双向同时加热可以保证内炉体5中间5层温度场均匀，达到我们预期的效果。因此本实施例中内炉体5中的五层反应框7温度场均匀，可通过智能电器控制调节加热器4将误差控制在± 2°C内；对热风进行循环，节省资源，减少经济损失；热气体通过折流板6可以均匀分散到物料中，这样传热效果好；内炉体5和外炉体3沿不同的方向同时加热，能保证中间5层温度均匀性，保证产品的质量。
[0023]在上述实施例中，内炉体内热风自上而下流动，夹层中热风自下而上流动，在其他实施例中，内炉体和夹层中流向也可以相互替换。
[0024]在上述实施例中，在外炉体外设置保温层，在其他实施例中，保温层也可以处于内炉体和/或外炉体的内炉壁上。
[0025]本实用新型中炉体的实施例:本实施例中炉体的结构与上述实施例中炉体的结构相同，因此不再赘述。
【主权项】
1.高精度均温场加热炉，包括炉体及其上连接的热风管道，其特征在于，炉体包括用于容纳反应框的内炉体及其外套设的外炉体，内炉体中和内、外炉体之间的夹层中设有相互并行的热风风道，且内炉体的炉壁隔设在两热风风道之间，两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处、并分别连接在热风管道的出风口上。2.根据权利要求1所述的高精度均温场加热炉，其特征在于，外炉体外包覆有保温层。3.根据权利要求2所述的高精度均温场加热炉，其特征在于，外炉体的至少一端短于内炉体的端部，外炉体的短端与内炉体的外壁面围成环形的止口，所述保温层具有填充在止口中的埋口部分，并在外炉体的短端上连接有从保温层的埋口部分穿出的引风管，引风管连接在外炉体短端的进风口或出风口上。4.根据权利要求1或2或3所述的高精度均温场加热炉，其特征在于，内炉体上连接有用于检测其内腔温度的温度传感器，温度传感器有两个以上、并在内炉体的轴向上间隔布置。5.根据权利要求4所述的高精度均温场加热炉，其特征在于，各温度传感器均为穿装在内、外炉体的炉壁上的热电偶，并在热电偶的外周和对应穿孔的孔壁之间设有密封结构。6.炉体，其特征在于，包括用于容纳反应框的内炉体及其外套设的外炉体，内炉体中和内、外炉体之间的夹层中设有相互并行的热风风道，且内炉体的炉壁隔设在两热风风道之间，两热风风道的进风口分处于内炉体轴向两端位置处。7.根据权利要求6所述的炉体，其特征在于，外炉体外包覆有保温层。8.根据权利要求7所述的炉体，其特征在于，外炉体的至少一端短于内炉体的端部，外炉体的短端与内炉体的外壁面围成环形的止口，所述保温层具有填充在止口中的埋口部分，并在外炉体的短端上连接有从保温层的埋口部分穿出的引风管，引风管连接在外炉体短端的进风口或出风口上。9.根据权利要求6或7或8所述的炉体，其特征在于，内、外炉体的炉壁上相对开设有供温度传感器插装的安装插孔，安装插孔为贯穿炉壁的穿孔。10.根据权利要求9所述的炉体，其特征在于，安装插孔在内、外炉体上--对应的成对布置，且安装插孔有两对以上，各安装插孔在内炉体的轴向间隔分布。
【文档编号】F27D7/06GK205505752SQ201620249795
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】秦佳培, 张嵬亭, 张国锋, 韩友霞, 马成功, 王宗昌, 杨波
【申请人】郑州四维特种材料有限责任公司