[发明专利]一种碳碳复合材料高温连续加热炉

摘要

本发明公开了一种碳碳复合材料高温连续加热炉，带有保护气氛密封腔的、多层全碳碳复合材料结构的高温连续加热炉，该加热炉由保护气氛密封腔和加热炉体两部分组成，其中加热炉体包括马弗结构、电热元件、耐火层、保温层、炉壳五个主体部分，加热炉体的主要组成部分全由碳碳复合材料或碳素材料制备以保证整个加热设备的耐温性和稳定性，该高温连续加热炉的最高加热温度可达到2800℃，可实现高纯含碳量碳素制备的连续生产制备。 1

主权项

1.一种碳碳复合材料高温连续加热炉，其特征是：包括惰性气体密封腔和主体加热炉体，所述主体加热炉体的两端分别设置惰性气体密封腔，所述主体加热炉体由内到外设置马弗结构、电热元件、耐火层、保温层、炉壳，所述马弗结构为由碳纤维增强碳基体的复合材料制备得到的腔体，所述马弗结构腔体内部与所述惰性气体密封腔连通；所述电热元件为碳碳复合材料制备得到，电热元件的引出端之间采用并联形式连入电极，所述耐火层采用碳素纤维毡或短切碳纤维增强的碳基体复合材料制备，所述保温层采用软质碳素纤维毡或硬质碳素纤维毡制备，所述炉壳采用碳纤维增强石墨复合材料制备，所述主体加热炉的进出料采用推拉装置实现；

所述马弗结构外壁排布笼式环状结构的电热元件，所述电热元件采用棒状或扁带状结构紧密环绕在马弗结构外壁，环绕在马弗结构外壁的电热元件沿着炉体长度方向依次排布构成笼型结构；

所述电热元件的引出端之间采用并联形式连入铜电极，所述电极内带夹层。

2.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述马弗结构、电热元件、耐火层、保温层之间采用碳碳复合材料支撑体连接固定，通过石墨螺栓连接。

3.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述短切碳纤维的类型为T300或T700，短切长度为1cm‑5cm，所述碳基体为沥青碳或醛树脂碳。

4.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述硬质碳素纤维毡在所述软质碳素纤维毡基础上采用复合酚醛树脂碳化制备，所述复合酚醛树脂含量为所述硬质碳素纤维毡质量的5‑20％。

5.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述炉壳采用碳纤维增强石墨复合材料制备。

6.如权利要求5所述的加热炉，其特征是：所述碳纤维增强石墨复合材料中碳纤维的含量为50‑70％，所述炉壳采用中空夹层结构，夹层结构内埋入冷却水管路。

7.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述马弗结构腔体内部直接接入惰性气氛管路，所述管路带有自动切换装置。

8.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述推拉装置包括设置在主体加热炉内的导轨和传动杆以及推拉弹簧，所述推拉弹簧提供动力，所述传动杆及导轨上配有n个托盘装盛被处理工件。

9.如权利要求1所述的加热炉，其特征是：所述惰性气体密封舱，宽度为10cm‑400cm，高度为10‑50cm，有效长度为0.5‑3米；所述主体加热炉的有效加热区宽度为10cm‑400cm，高度为10‑50cm，有效长度为1‑20米。