專利名稱：一種石墨設備或部件中溫碳化的方法
技術領域：
本發明及石墨設備領域，尤其涉及一種石墨設備或部件中溫碳化的方法。
背景技術：
在石墨制化工設備制造過程中，多個工藝需要熱處理，除制作300°C炭化管外，某些用途的換熱塊及合成爐爐體需260 300°C中溫熱處理，提高其使用壽命。常用的加熱方法有煙煤等燃料加熱、導熱油加熱和電加熱三種，煙煤等燃料浪費資源、污染環境；導熱油間接加熱溫度僅能達到220°C左右，不能達到石墨管完全炭化的目的；電加熱容易控制，可達到需要的任意溫度，可滿足中溫熱處理溫度要求。列管式石墨換熱器制造過程中，需要對壓型石墨管進行300°C的中溫炭化處理，一般采用傳統窯式焙燒窯，在裝窯前需對窯體內部墻壁進行涂抹平整干燥處理，用干燥河沙40-325目鋪底，石墨管放置平整后，上部再用河沙將石墨管覆蓋隔絕空氣。燃燒煤炭來加熱炭化，燃煤既污染環境，又不節能；石墨管出窯時沙塵較多，操作環境較差。國內某些廠家采用電加熱進行中溫熱處理，為防止石墨管(或零部件)中樹脂超過氧化溫度發生氧化現象，亦用耐火保溫材料及河沙隔絕空氣，防止石墨零部件氧化，這同樣存在沙塵污染，工作環境需要換風除塵措施。中溫熱處理工藝需要在隔絕空氣下操作，因不透性石墨設備制造過程中需要有真空裝備，真空條件下進行中溫熱處理變得可行。因真空裝備的真空度高低不同，仍不能完全保證被處理的石墨件不被氧化，所以需要考慮再充保護氣(N2，Ar等)來保證石墨部件不被氧化。
發明內容
本發明提供了一種石墨設備或部件中溫碳化的方法，此方法可以保護石墨設備或部件不被氧化，同時也容易控制碳化溫度。本發明提供一種石墨設備或部件中溫碳化的方法，包括石墨設備或部件以及碳化器；
所述碳化器設有電加熱裝置；
將所述石墨設備或部件進行預處理；
將處理后的石墨設備或部件放入所述碳化器；
將所述碳化器進行抽真空、充入保護氣；
所述石墨設備或部件在所述碳化器中進行中溫碳化。優選的，碳化器的真空度低于-0. 098MPa，抽真空的時間不少于60分鐘。優選的，保護氣填充壓力為0. 1-0. 15MPa(G)，在正壓下操作。優選的,保護氣為氮氣或者氬氣。
優選的，預處理方式為先將石墨設備或部件在130°C常溫固化冷卻至室溫，再將石墨設備或部件進行試壓，最后將石墨設備或部件進行預熱至100-110°c后保溫4小時冷卻至室溫的干燥處理。優選的，中溫碳化是按照類似炭化管的工藝升溫曲線進行操作的。由上可見，應用本發明實施例的技術方案，先將預處理好的石墨設備放入碳化器中，將碳化器進行抽真空，再將碳化器內充入保護氣，接著借助碳化器設有的加熱裝置對石墨設備或部件進行中溫碳化處理。本發明方法采用的碳化器進行抽真空且充入保護氣，從而能保證石墨設備零部件不被氧化，其次本發明方法采用電加熱裝置，從而容易控制碳化溫度使得碳化過程操作簡單。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的不當限定，在附圖中
圖1為本發明石墨設備中溫碳化的操作流程 圖2為本發明石墨設備中溫碳化的碳化器裝置結構圖。
具體實施例方式下面將結合附圖以及具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。實施例1 :
圖1為本發明石墨設備中溫碳化的操作流程圖。由圖1可知，石墨設備中溫碳化操作分四步完成第一步為將石墨設備或部件進行預處理；第二步為將預處理后的石墨設備或部件放入碳化器中，將碳化器進行抽真空、充入保護氣；第三步為在抽真空且充入保護氣的碳化器中石墨設備或部件進行 中溫碳化；第四步為取出經中溫碳化的石墨設備或部件。圖2為本發明石墨設備中溫碳化的碳化器裝置結構圖。碳化器裝置包括碳化器I以及支座2。所述碳化器I包括第一段筒體11、第二段筒體12、橢圓封頭13、法蘭裝置14、電熱管15、保溫層16、滑道17、外支架18、內支架19、保護氣進出口管110、保護氣進口管111以及真空排氣管112。所述電加熱管15設有控制盤(未圖示)，所述控溫盤(未圖示)中設有晶閘管調壓器，用于調節第一段筒體11以及第二段筒體12上的測溫點之間的溫差小于5°C。所述第一段筒體11、第二段筒體12以及所述橢圓封頭13之間均通過所述法蘭裝置14連接。所述電熱管15設置在所述第一段筒體11以及所述第二段筒體12上。所述保溫層16設置在所述第一段筒體11以及所述第二段筒體12的外側。所述滑道17設置在所述第一段筒體11以及所述第二段筒體12的內側。所述內支架19設置在所述滑道17上，所述滑道17以及所述內支架19用于支撐和移動用于碳化的石墨設備或部件。所述外支架18與所述橢圓封頭13焊接在一起，通過滾輪3與軌道4連接，且能前后移動。所述第一段筒體11上設有保護氣進出口管111以及真空排氣管112，所述第二段筒體12上設有保護氣進口管110以及真空排氣管112。所述法蘭裝置14包括齒嚙式快開法蘭或活節螺栓法蘭(未標出)。所述法蘭裝置14內部設有墊片5，所述墊片5由304不銹鋼柔性石墨纏繞而成。所述第一段筒體21以及第二段筒體22均設有熱電偶(未標出)、溫度計6以及真空壓力表7。由圖1和圖2可知，石墨設備或部件的中溫碳化可以分為以下步驟(I)將石墨設備或部件預處理先將石墨設備或部件在130°C常溫固化冷卻至室溫，再將石墨設備或部件進行試壓，最后將石墨設備或部件進行預熱至100-110°C后保溫4小時冷卻至室溫的干燥處理；(2)石墨設備或部件中溫碳化將預處理后的石墨設備或部件放置在上述碳化器I中，再將碳化器I進行抽真空，真空度低于-0. 098MPa，抽真空時間不少于60分鐘。接著向碳化器I中填充保護氣氮氣或者氬氣至0. 1-0. 15MPa(G)的操作壓力；再進行中溫碳化，中溫碳化是按照類似炭化管的工藝升溫曲線進行操作的，采用電熱管15進行加熱，具體的升溫過程為室溫-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，約66h后停止加熱自然降溫至室溫；(3)取出降溫后的石墨設備或部件。本發明方法采用的碳化器I進行抽真空且充入保護氣，從而能保證石墨設備或部件不被氧化，其次本發明方法采用電加熱裝置，從而容易控制碳化溫度使得碳化過程操作簡單。以上對本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發明實施例的原理；同 時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例，在具體實施方式
以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種石墨設備或部件中溫碳化的方法，其特征在于包括石墨設備或部件以及碳化器；所述碳化器設有電加熱裝置；將所述石墨設備或部件進行預處理；將處理后的石墨設備或部件放入所述碳化器；將所述碳化器進行抽真空、充入保護氣；所述石墨設備或部件在所述碳化器中進行中溫碳化。
2.根據權利要求1所述石墨設備或部件中溫碳化的方法，其特征在于所述碳化器的真空度低于-0. 098MPa，抽真空的時間不少于60分鐘。
3.根據權利要求1所述石墨設備或部件中溫碳化的方法，其特征在于所述保護氣填充壓力為0. 1-0. 15MPa(G)，在正壓下操作。
4.根據權利要求1或3所述石墨設備或部件中溫碳化的方法，其特征在于所述保護氣為氮氣或者氬氣。
5.根據權利要求1所述石墨設備或部件中溫碳化的方法，其特征在于所述預處理方式為先將石墨設備或部件在130°C常溫固化冷卻至室溫，再將石墨設備或部件進行試壓，最后將石墨設備或部件進行預熱至IOO-1KTC后保溫4小時冷卻至室溫的干燥處理。
6.根據權利要求1所述石墨設備或部件中溫碳化的方法，其特征在于所述中溫碳化是按照類似炭化管的工藝升溫曲線進行操作的。
全文摘要
本發明涉及石墨設備制造領域，公開了一種石墨設備或部件中溫碳化的方法，包括石墨設備或部件以及碳化器；所述碳化器設有電加熱裝置；將所述石墨設備或部件進行預處理；將所述石墨設備或部件放置在所述碳化器中進行抽真空；將所述碳化器內充入保護氣；將所述碳化器中石墨設備進行中溫碳化。本發明使用時，先將石墨設備或部件進行預處理，再將與處理的石墨設備或部件放入碳化器中，將碳化器進行抽真空、充入保護氣，借助碳化器設有的加熱裝置對石墨設備或部件進行中溫碳化處理。本發明方法采用的碳化器進行抽真空且充入保護氣，從而能保證石墨設備或部件不被氧化，其次本發明方法采用電加熱裝置，從而容易控制碳化溫度使得碳化過程操作簡單。
文檔編號C01B31/02GK103058165SQ20111032366
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者戴佐峰, 劉曉慶, 劉耀堂 申請人:焦作東方海納科技發展有限公司