本实用新型专利技术公开了一种气封装置及使用该气封装置的碳纤维石墨化炉。气封装置包括用于串接在炉体端部的进丝口或出丝口上的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板和主套筒之间具有连通主套筒的内腔的布气缝隙，并在主套筒的筒壁上设有一端连通布气缝隙、另一端用于连通主套筒外气源的进气口。在使用时，从进气口进入的气体会通过布气缝隙进入主套筒的内腔中，再通过主套筒的内腔进入石墨管内的炉腔中，使得纤维丝处于气体氛围中进行反应，从而利用布气板和主套筒之间的布气缝隙实现了向炉腔中充气，简化了气封装置的结构，因此本实用新型专利技术中气封装置具有结构简单、制造成本和故障率低的优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种气封装置及使用该气封装置的碳纤维石墨化炉。
技术介绍
高模量碳纤维因其高模量、高导热导电性、尺寸稳定性等优点在碳纤维领域有着不可取代的地位，高模量纤维必须经过高温石墨化设备处理后方可达到高模量的性能，石墨化设备运行过程中需通入惰性气体保护，纤维连续运行时，炉体两端需要气封装置防止环境中的空气气氛进入石墨化设备内部，以保护石墨部件处在惰性气氛中，因此气封装置的结构设计对于石墨化设备及石墨化过程至关重要。现有碳纤维石墨化炉如中国专利文献CN1746345A公开的“一种生产石墨化纤维的方法及装置”，包括炉体及其内穿装的石墨管，石墨管的两端管口上分别装配有迷宫板式的气封装置，以在石墨管加热其内穿过的石墨纤维的过程中，通过气封装置向石墨管内的炉腔中加入惰性气体，使得石墨纤维在炉腔内的气体氛围中进行变化。但现有的气封装置设计过于复杂，这样的气封装置不但故障率较高，而且设计和制造成本高昂，致使石墨化生产炉的制造成本和使用成本提高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单的气封装置，同时还提供了一种使用该气封装置的碳纤维石墨化炉。为了实现以上目的，本技术中气封装置的技术方案如下：气封装置，包括用于串接在炉体端部的进丝口或出丝口上的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板和主套筒之间具有连通主套筒的内腔的布气缝隙，并在主套筒的筒壁上设有一端连通布气缝隙、另一端用于连通主套筒外气源的进气口。布气板为与主套筒同轴套配的套筒形板体，所述布气缝隙有两个以上、并在布气板的周向上间隔分布，各布气缝隙和进气口之间连通有处于布气板的外周面和/或主套筒的内壁上的引气通道，引气通道沿布气板的周向延伸、并串接连通各布气缝隙。主套筒的内壁上开设有供布气板装入的安装槽，安装槽为沿主套筒的周向延伸的环形凹槽，且布气板的内壁面和主套筒的内壁面处于同一内圆柱面上，所述布气缝隙由布气板和环形凹槽的槽壁中一个上开设的沿环形凹槽横截面延伸的U形凹槽及另一个上的壁面围成、或者由布气板和环形凹槽的槽壁上对应开设的沿环形凹槽横截面延伸的U形凹槽对扣而成。主套筒的两端分别固定有环形的端盖，两端盖之间固定有间隔套装在主套筒的外周上的冷却套筒，冷却套筒、两端盖和主套筒围成环形的冷却腔室，并在冷却套筒上开设有供冷却液注入冷却腔室中的注液口，在进气口上设有从冷却套筒穿出的进气接头。两端盖均为法兰盘，法兰盘的边缘从冷却套筒的外周伸出，伸出部分上设有供螺栓穿装的螺栓穿孔。本技术中碳纤维石墨化炉的技术方案如下：碳纤维石墨化炉，包括炉体及其内穿装的石墨管，石墨管的两端设有供纤维丝穿入的进丝口和供纤维丝穿出的出丝口，进丝口和出丝口上分别装配有气封装置，气封装置包括串接在炉体端部的进丝口或出丝口上的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板和主套筒之间具有连通主套筒的内腔的布气缝隙，并在主套筒的筒壁上设有一端连通布气缝隙、另一端用于连通主套筒外气源的进气口。布气板为与主套筒同轴套配的套筒形板体，所述布气缝隙有两个以上、并在布气板的周向上间隔分布，各布气缝隙和进气口之间连通有处于布气板的外周面和/或主套筒的内壁上的引气通道，引气通道沿布气板的周向延伸、并串接连通各布气缝隙。主套筒的内壁上开设有供布气板装入的安装槽，安装槽为沿主套筒的周向延伸的环形凹槽，且布气板的内壁面和主套筒的内壁面处于同一内圆柱面上，所述布气缝隙由布气板和环形凹槽的槽壁中一个上开设的沿环形凹槽横截面延伸的U形凹槽及另一个上的壁面围成、或者由布气板和环形凹槽的槽壁上对应开设的沿环形凹槽横截面延伸的U形凹槽对扣而成。主套筒的两端分别固定有环形的端盖，两端盖之间固定有间隔套装在主套筒的外周上的冷却套筒，冷却套筒、两端盖和主套筒围成环形的冷却腔室，并在冷却套筒上开设有供冷却液注入冷却腔室中的注液口，在进气口上设有从冷却套筒穿出的进气接头。两端盖均为法兰盘，法兰盘的边缘从冷却套筒的外周伸出，伸出部分上设有供螺栓穿装的螺栓穿孔。本技术中气封装置通过主套筒和布气板之间的布气缝隙进行布气，即在使用时，从进气口进入的气体会通过布气缝隙进入主套筒的内腔中，再通过主套筒的内腔进入石墨管内的炉腔中，使得纤维丝处于气体氛围中进行反应，从而利用布气板和主套筒之间的布气缝隙实现了向炉腔中充气，简化了气封装置的结构，因此本技术中气封装置具有结构简单、制造成本和故障率低的优点。附图说明图1是本技术的碳纤维石墨化炉的实施例中气封装置的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图。具体实施方式本技术中碳纤维石墨化炉的实施例：如图1和图2所示，包括炉体及其内穿装的石墨管，石墨管的两端从炉体伸出，两伸出端的管口上分别串接有供纤维丝进入的进丝口和供纤维丝抽出的出丝口，进丝口和出丝口上分别装配有气封装置。气封装置包括串接在进丝口或出丝口上的主套筒8，主套筒8的内壁上开设有安装槽，该安装槽为沿主套筒8的周向延伸的环形凹槽，安装槽内固定有与主套筒8同轴设置的套筒形的布气板7，布气板7的内壁面和主套筒8的内壁面处于同一内圆柱面上，并在布气板7的与安装槽配合的表面上开设有沿环形凹槽的横截面的边沿延伸的U形凹槽，该U形凹槽的槽壁面和安装槽的槽壁面围成处于布气板7和主套筒8之间的布气缝隙，布气缝隙有若干个、并在布气板7的周向上间隔均布。主套筒8的内壁上开设有处于安装槽的槽底面上的引气凹槽，该引气凹槽的槽壁面与布气板7的外壁面围成沿主套筒8的周向延伸的环形的引起通道，引起通道连通各个布气缝隙，并在主套筒8的筒壁上开设有沿径向贯通的进气口和出气口，进气口上装配有用于接通气源的进气接头5，出气口上装配有供气体排出的出气接头6，进气接头5和出气接头6的内端均焊接固定在主套筒8的筒壁上。主套筒8的两端分别同轴焊接固定有环形的端盖，该端盖为法兰盘1，两法兰盘1之间还同轴焊接固定有间隔套装在主套筒8外周上的冷却套筒2，冷却套筒2的内壁面、两法兰盘1的相对环端面和主套筒8的外周面围成环形的冷却腔室，并在冷却套筒2的筒壁上开设有供冷却液注入冷却腔室中的注液口4和供冷却液从冷却腔室中排出的排液口3，注液口4处于冷却套筒2的下侧，排液口3处于冷却套筒2的上侧。冷却套筒2上还开设有分别供进气接头5和出气接头6穿过的穿孔，进气接头5和出气接头6的外端从对应穿孔穿出后、焊接固定在冷却套筒2上，且进气接头5和出气接头6对称布置在主套筒8的左右两侧。法兰盘1的边缘从冷却套筒2的外周伸出，伸出部分上开设有供螺栓穿过的螺栓穿孔。本实施例中气封装置作为连续型高温石墨化炉一个组件，在石墨化炉的入口位置处，将该气封装置的入口端与石墨化炉的入口冷却段通过法兰连接、出口端与炉体的入口端通过法兰连接；在石墨化炉的出口位置处，气封装置的连接与入口端采用相同的连接方式。连续运行开始前，将惰性气体接入石墨化炉的入口端气封装置与出口端气封装置的进气接头5中，气体依次流经进气接头5、进气口、引起通道、布气缝隙后，均匀流向气封装置内部，形成两道密封气路，阻隔环境中的空气气氛进入石墨化设备内部，以保护石墨部件处在惰性气氛中。在上述实施例中，布气缝隙由布气板外表面上端U形凹槽和安装槽的槽壁面围成，在其他实施例中，该布气缝隙也可以是安装槽的槽壁面上开设的U形凹槽和布气板的外本文档来自技高网...
【技术保护点】
气封装置，其特征在于，包括用于串接在炉体端部的进丝口或出丝口上的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板和主套筒之间具有连通主套筒的内腔的布气缝隙，并在主套筒的筒壁上设有一端连通布气缝隙、另一端用于连通主套筒外气源的进气口。
【技术特征摘要】
1.气封装置，其特征在于，包括用于串接在炉体端部的进丝口或出丝口上的主套筒，主套筒的内壁上固定有布气板，布气板和主套筒之间具有连通主套筒的内腔的布气缝隙，并在主套筒的筒壁上设有一端连通布气缝隙、另一端用于连通主套筒外气源的进气口。2.根据权利要求1所述的气封装置，其特征在于，布气板为与主套筒同轴套配的套筒形板体，所述布气缝隙有两个以上、并在布气板的周向上间隔分布，各布气缝隙和进气口之间连通有处于布气板的外周面和/或主套筒的内壁上的引气通道，引气通道沿布气板的周向延伸、并串接连通各布气缝隙。3.根据权利要求2所述的气封装置，其特征在于，主套筒的内壁上开设有供布气板装入的安装槽，安装槽为沿主套筒的周向延伸的环形凹槽，且布气板的内壁面和主套筒的内壁面处于同一内圆柱面上，所述布气缝隙由布气板和环形凹槽的槽壁中一个上开设的沿环形凹槽横截面延伸的U形凹槽及另一个上的壁面围成、或者由布气板和环形凹槽的槽壁上对应开设的沿环形凹槽横截面延伸的U形凹槽对扣而成。4.根据权利要求1或2或3所述的气封装置，其特征在于，主套筒的两端分别固定有环形的端盖，两端盖之间固定有间隔套装在主套筒的外周上的冷却套筒，冷却套筒、两端盖和主套筒围成环形的冷却腔室，并在冷却套筒上开设有供冷却液注入冷却腔室中的注液口，在进气口上设有从冷却套筒穿出的进气接头。5.根据权利要求4所述的气封装置，其特征在于，两端盖均为法兰盘，法兰盘的边缘从冷却套筒的外周伸出，伸出部分上设有供螺栓穿装的螺栓穿孔。6.碳纤维石墨化炉，包括炉体及其内穿装的石墨管，石墨管的两端设有供纤维丝穿入的进...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿丽，韩友霞，王一麦，张国峰，贾进盈，宋前前，乔月月，王胜斌，赵新强，刘国库，
申请(专利权)人：郑州四维特种材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41
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