CN215063613U - 一种高温用静态石墨加热装置 - Google Patents
一种高温用静态石墨加热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN215063613U CN215063613U CN202120273019.9U CN202120273019U CN215063613U CN 215063613 U CN215063613 U CN 215063613U CN 202120273019 U CN202120273019 U CN 202120273019U CN 215063613 U CN215063613 U CN 215063613U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphite
- electrode
- graphite electrode
- connector
- heating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 161
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 160
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 160
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021343 molybdenum disilicide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- -1 nickel-chromium-aluminum Chemical compound 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
本实用新型公开的一种高温用静态石墨加热装置，包括有由上至下依次设置的若干层石墨电极组件，每层石墨电极组件的一端端部依次连接有石墨电极引棒、导电铜排、水冷电极，水冷电极外接电源。该一种高温用静态石墨加热装置，能够用于真空炉或气氛炉，具有允许表面热负荷高，安装简易，保证加热区域辐射加热均匀性的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于真空加热设备技术领域，具体涉及一种高温用静态石墨加热装置。
背景技术
加热器作为真空炉的核心部件，目前作为电热加热器主要有金属和非金属材料，金属材料的主要问题是：(1)常规金属材料额定使用温度低，如镍铬合金、镍铬铝等使用温度都在1300℃以下，且对反应物料的腐蚀性或气氛有要求，稀有金属钽真空下最高温度可达到2200℃，但由于高温下钽的蒸发以及膨胀会导致加热器电阻增大且变形，影响使用寿命，且钽造价昂贵。(2)无法满足部分腐蚀性气体的使用环境，如在含硫、含氯气体或还原性气氛下的使用。
非金属材料碳化硅材料能够在空气中使用，材料价格低，使用温度最高 1400℃，对于额定温度高于1400℃的工况下，无法使用，且在真空中元件间的电阻一致性差，易老化，新老元件不易匹配。二硅化钼材料的使用温度高，能够在空气中使用，在空气中最高温度可达1700℃，但考虑到材料在室温下脆，在1300℃***，并且随着真空度的提高，元件的最高使用温度会随之下降，且二硅化钼单位表面功率低，单根功率不大，升温速度较慢，无法满足快速升温的要求。
石墨电热元件能耐高温，在保护气氛中可达3000℃，在真空状态下可达2200℃。与其他加热元件相比，其密度、比热容、热膨胀系数均较小，而电阻率、热导率较高，允许表面负荷值很大，约在40W～60W/cm3,可达到更高的加热功率，石墨材料元素稳定，可在腐蚀气体中使用，这是任何金属电热体无法比拟的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高温用静态石墨加热装置，能够用于真空炉或气氛炉，具有允许表面热负荷高，安装简易，保证加热区域辐射加热均匀性的特点。
本实用新型所采用的技术方案是，一种高温用静态石墨加热装置，包括有由上至下依次设置的若干层石墨电极组件，每层石墨电极组件的一端端部依次连接有石墨电极引棒、导电铜排、水冷电极，水冷电极外接电源。
石墨电极组件包括有圆盘状的石墨电极，石墨电极的一侧设置有石墨电极固定块，石墨电极的另一侧设置有石墨连接头，石墨连接头与石墨电极引棒的端部连接；石墨电极固定块上设置有螺栓沉头孔，通过石墨螺栓由上至下依次穿过若干个石墨电极固定块，石墨螺栓配合石墨螺母将若干个石墨电极固定块固定；石墨电极表面设置有螺旋式开槽，开槽间隙宽度为 2mm～10mm。
石墨电极引棒包括有实心的石墨柱体，石墨柱体的两端分别设置有具有外螺纹的石墨连接头二；石墨柱体一端的石墨连接头二与石墨连接头螺纹连接，石墨柱体另一端的石墨连接头二与导电铜排连接，用石墨螺母固定；石墨柱体外表面包裹有隔热层。
石墨电极固定块的厚度不小于石墨电极厚度的1.5倍；电极引棒的石墨柱体外径不小于石墨电极厚度的2倍；石墨电极引棒中与石墨连接头连接的石墨连接头的厚度不小于石墨电极厚度的1.5倍。
最底层的石墨电极组件下方设置有隔热板，隔热板上方竖直设置有支撑板，每个石墨电极引棒的一端端部均穿过支撑板后与对应的石墨电极组件连接。
还包括有安装法兰，每个水冷电极的一端端部均穿过安装法兰后与对应的导电铜排连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种高温用静态石墨加热装置，可作为高温真空炉或气氛炉的静态加热组件，该加热器包括三个电阻值相等的石墨电极、石墨电极引棒、连接导电铜排以及固定在导电铜排上的水冷电极。三个电阻值相等的石墨电极一端由石墨螺栓固定，采用星形连接。能够保证石墨电极每一部分上的电压彼此相等，发热量相同，从而更大限度的消除加热盲区，抑制了相邻石墨加热元件之间盲区的产生，保证加热区域辐射加热的均匀性，本实用新型石墨电极电阻率、热导率高，允许表面负荷值很大，约在40W～60W/cm3，可达到更高的加热功率。本实用新型主要应用于高温真空炉或气氛炉，使用寿命长，安装简单。
附图说明
图1为本实用新型一种高温用静态石墨加热装置的结构示意图。
图中，1.石墨电极，2.石墨连接头，3.石墨电极固定块，4.石墨电极引棒，5.导电铜排，6.水冷电极，7.支撑板，8.隔热板，9.安装法兰。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种高温用静态石墨加热装置，如图1所示，包括有由上至下依次设置的若干层石墨电极组件，每层石墨电极组件的一端端部依次连接有石墨电极引棒4、导电铜排5、水冷电极6，水冷电极6与导电铜排5采用铜螺母固定，水冷电极6外接电源。
石墨电极组件包括有石墨电极1(石墨电极1的接法为星形连接，因此静态石墨加热装置中石墨电极1的片数为3或3的倍数)，石墨电极1为方形或圆形，石墨电极1的一侧设置有石墨电极固定块3，石墨电极1的另一侧设置有石墨连接头2，石墨连接头2与石墨电极引棒4的端部连接；石墨电极固定块3上设置有螺栓沉头孔，通过石墨螺栓由上至下依次穿过若干个石墨电极固定块3，石墨螺栓配合石墨螺母将若干个石墨电极固定块3固定；石墨电极1表面设置有螺旋式开槽，开槽间隙宽度为2mm～10mm。
石墨电极引棒4包括有实心的石墨柱体，石墨柱体的两端分别设置有具有外螺纹的石墨连接头二；石墨柱体一端的石墨连接头二与石墨连接头2螺纹连接，石墨柱体另一端的石墨连接头二与导电铜排5连接，用石墨螺母固定，石墨电极引棒4两端分别和石墨电极1与导电铜排5固定后，在固定处涂抹高温石墨润滑脂，高温石墨润滑脂由适量石墨粉，抗氧化添加剂及稠化剂组成；石墨柱体外表面包裹有隔热层，隔热层的材料为含锆陶瓷纤维棉、氧化铝空心球的一种或几种的组合。
石墨电极固定块3的厚度不小于石墨电极1厚度的1.5倍；电极引棒4 的石墨柱体外径不小于石墨电极1厚度的2倍；石墨电极引棒4中与石墨连接头2连接的石墨连接头的厚度不小于石墨电极1厚度的1.5倍。
最底层的石墨电极组件下方设置有隔热板8，隔热板8上方竖直设置有支撑板7，每个石墨电极引棒4的一端端部均穿过支撑板7后与对应的石墨电极组件连接。
还包括有安装法兰9，每个水冷电极6的一端端部均穿过安装法兰9后与对应的导电铜排5连接。
本实用新型一种高温用静态石墨加热装置，适用范围广，加热功率大，可在1700℃以上正常运行，满足腐蚀气氛存在的真空炉或气氛炉使用；解决了现有真空炉中加热元件使用温度低，寿命短，允许表面负荷值低，安装复杂的问题。
Claims (6)
1.一种高温用静态石墨加热装置，其特征在于，包括有由上至下依次设置的若干层石墨电极组件，每层石墨电极组件的一端端部依次连接有石墨电极引棒(4)、导电铜排(5)、水冷电极(6)，水冷电极(6)外接电源。
2.根据权利要求1所述的一种高温用静态石墨加热装置，其特征在于，所述石墨电极组件包括有圆盘状的石墨电极(1)，石墨电极(1)的一侧设置有石墨电极固定块(3)，石墨电极(1)的另一侧设置有石墨连接头(2)，石墨连接头(2)与石墨电极引棒(4)的端部连接；石墨电极固定块(3)上设置有螺栓沉头孔，通过石墨螺栓由上至下依次穿过若干个石墨电极固定块(3)，石墨螺栓配合石墨螺母将若干个石墨电极固定块(3)固定；石墨电极(1)表面设置有螺旋式开槽，开槽间隙宽度为2mm～10mm。
3.根据权利要求2所述的一种高温用静态石墨加热装置，其特征在于，所述石墨电极引棒(4)包括有实心的石墨柱体，石墨柱体的两端分别设置有具有外螺纹的石墨连接头二；石墨柱体一端的石墨连接头二与石墨连接头(2)螺纹连接，石墨柱体另一端的石墨连接头二与导电铜排(5)连接，用石墨螺母固定；石墨柱体外表面包裹有隔热层。
4.根据权利要求3所述的一种高温用静态石墨加热装置，其特征在于，石墨电极固定块(3)的厚度不小于石墨电极(1)厚度的1.5倍；电极引棒(4)的石墨柱体外径不小于石墨电极(1)厚度的2倍；石墨电极引棒(4)中与石墨连接头(2)连接的石墨连接头的厚度不小于石墨电极(1)厚度的1.5倍。
5.根据权利要求1所述的一种高温用静态石墨加热装置，其特征在于，最底层的石墨电极组件下方设置有隔热板(8)，隔热板(8)上方竖直设置有支撑板(7)，每个石墨电极引棒(4)的一端端部均穿过支撑板(7)后与对应的石墨电极组件连接。
6.根据权利要求5所述的一种高温用静态石墨加热装置，其特征在于，还包括有安装法兰(9)，每个水冷电极(6)的一端端部均穿过安装法兰(9)后与对应的导电铜排(5)连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120273019.9U CN215063613U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种高温用静态石墨加热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120273019.9U CN215063613U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种高温用静态石墨加热装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215063613U true CN215063613U (zh) | 2021-12-07 |
Family
ID=79258059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120273019.9U Active CN215063613U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种高温用静态石墨加热装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215063613U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114659820A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-06-24 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试中加热装置的耐高温复合式电极*** |
| CN114858500A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-05 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试的极端高温加热***及其加热方法 |
-
2021
- 2021-01-28 CN CN202120273019.9U patent/CN215063613U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114659820A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-06-24 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试中加热装置的耐高温复合式电极*** |
| CN114659820B (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-02 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试中加热装置的耐高温复合式电极*** |
| CN114858500A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-08-05 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试的极端高温加热***及其加热方法 |
| CN114858500B (zh) * | 2022-07-05 | 2022-09-13 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试的极端高温加热***及其加热方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN215063613U (zh) | 一种高温用静态石墨加热装置 | |
| CN112762702A (zh) | 一种静态石墨加热装置 | |
| CN103096527A (zh) | 电加热棒装置 | |
| EP2626869B1 (en) | Corona resistant high voltage bushing assembly | |
| CN103237374B (zh) | 民用核电站稳压器电加热器发热体结构 | |
| CN111524835B (zh) | 一种半导体加工设备 | |
| CN201319675Y (zh) | 一种ptc陶瓷电热管 | |
| CN2818496Y (zh) | 快速升降温加热器 | |
| CN201877390U (zh) | 一种无氧铜和陶瓷的钎焊结构 | |
| CN212720792U (zh) | 真空电阻炉用危险截面补偿型金属发热体 | |
| CN212179353U (zh) | 基于内部加热功率密度分段布置的制冷器具玻璃门体 | |
| CN110940696B (zh) | 一种用于热导率测试的均温性加热装置 | |
| CN110475398B (zh) | 面型辐射源以及面型辐射源中电炉丝功率的确定方法 | |
| CN209964328U (zh) | 一种用于电弧炉的石墨电极 | |
| CN208285575U (zh) | 七百千克保温炉电阻丝发热棒 | |
| CN215499617U (zh) | 一种辐射式电加热芯结构 | |
| CN209941146U (zh) | 一种蓝宝石单晶炉的保温结构 | |
| CN215265786U (zh) | 一种低阻值高功率的电阻 | |
| CN212381416U (zh) | 一种碳/碳复合材料发热体构件 | |
| CN209625845U (zh) | 阻燃型全绝缘管型母线 | |
| CN215935124U (zh) | 一种除雾液晶调光膜 | |
| CN220887355U (zh) | 一种光纤预制棒熔缩装置的石墨加热器组件 | |
| CN210085619U (zh) | 一种节能分段式钨加热器 | |
| CN209926880U (zh) | 支撑结构及其使用支撑结构的电阻式发热体 | |
| CN111038019B (zh) | 复合材料、飞机部件及防冰除冰方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |