一种碳纤维氧化炉冷却密封门的制作方法

本技术涉及碳纤维生产设备，尤其涉及一种碳纤维氧化炉冷却密封门。

背景技术：

1、碳纤维作为一种高性能纤维材料，其生产过程中，氧化炉是实现碳纤维丝束预氧化处理的关键核心设备，炉门作为氧化炉的重要组成部分，其密封性与冷却性直接关系到生产安全性、工艺稳定性及设备使用寿命。

2、目前，行业内碳纤维生产线的氧化炉炉门普遍采用压紧密封结构，具体通过将耐高温盘根安装于炉墙预设的槽体内，再借助压紧机构对盘根施加压力，以此实现炉门与炉体之间的隔热密封。然而，该类密封结构在实际应用中存在显著缺陷：受盘根压缩量均匀性、长期使用后的老化变形等因素影响，难以通过单纯的压紧操作实现对炉内温度及有害气体的完全阻隔；尤其当炉腔处于正压工况时，炉内高温有毒有害气体更易突破盘根密封间隙溢出至车间环境，不仅造成作业空间的污染，更给现场操作人员带来严重的健康与安全隐患。

3、与此同时，现有氧化炉炉门的框架及内部支撑结构多采用复杂的钣金拼接设计，该类结构的热传导路径复杂且散热效率低下，导致炉内高温极易通过钣金结构传导至炉门表面，造成炉门表面温度持续升高。这一方面使得操作人员在进行炉门启闭、设备巡检等作业时，极易因误触高温表面引发烫伤事故；另一方面，炉门传导的高温会进一步加速耐高温盘根等密封部件的老化、碳化进程，导致密封措施的使用寿命急剧缩短，不仅增加了设备的维护频次与备件成本，更可能因密封失效频繁引发非计划停机，严重影响生产线的连续稳定运行。

4、因此，研发一种能够同时解决密封不彻底与散热不良问题的碳纤维氧化炉炉门结构，成为当前碳纤维生产设备领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种碳纤维氧化炉冷却密封门，以期解决上述背景技术中提出的全部或部分技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种碳纤维氧化炉冷却密封门，包括；炉门、摇臂、摇臂座、进液管接头、回液管接头、锁紧组件、第一密封结构、第二密封结构、冷却循环结构。

4、炉门包括内隔热门体、炉门压板、外门体，外门体内侧设置炉门压板，炉门压板内侧设置内隔热门体，闭合时，内隔热门体嵌入氧化炉墙体，炉门压板与氧化炉墙体外壁贴合；炉门的三层复合结构，内隔热门体嵌入墙体、炉门压板贴合墙体外壁，通过内隔热门体形成基础隔热屏障，借助压板实现密封面的紧密贴合，为双重密封提供结构基础。

5、摇臂座为两组，上下相对固定在氧化炉墙体上，摇臂通过转轴或转动螺栓可转动的与上下摇臂座连接，摇臂座与外门体活动连接，通过转动摇臂来实现炉门开合，锁紧组件第一部件设置在氧化炉墙体上，第二部件设置在外门体上，第一部件与第二部件配合将炉门锁紧，锁紧组件有若干组，优选的，锁紧组件为四组，炉门上方分布两组、炉门下方分布两组，设置四组上下分布的锁紧组件，通过多点位均匀施力，为密封结构提供稳定压力，冷却循环结构设置在外门体内，进液管接头与回液管接头穿过外门体，分别对应连接冷却循环结构的进液端与回液端，氧化炉墙体外壁与炉门压板之间设置第一密封结构，内隔热门体内侧与墙体配合部之间设置第二密封结构，冷却循环结构投影覆盖第一密封结构。第一、第二双重密封结构，分别作用于墙体外壁与压板、内隔热门体与墙体配合部，形成内外两道防线，阻断高温有害气体溢出路径。将冷却循环结构集成于外门体且投影覆盖第一密封结构，既能通过循环冷却降低炉门表面温度，避免操作人员烫伤，又能为密封结构降温，减缓密封件老化速度，延长使用寿命。

6、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述锁紧组件包括第一部件、第二部件，第一部件包括手轮、锁紧块，第二部件包括压板，锁紧块固定在氧化炉墙体上，手轮上的连杆可活动的固定在锁紧块上，压板固定在外门体上，手轮与压板配合，将手轮上的连杆卡入压板槽内，通过旋转手轮转动部将炉门压紧。通过手轮、锁紧块与压板的机械配合，将连杆卡入压板槽后旋转手轮即可完成压紧，无需复杂工具，降低操作门槛；锁紧块固定于墙体、压板固定于外门体的装配方式，确保压紧力直接作用于炉门与墙体的贴合面，配合四组分布式布局，能使密封面各点位受力均匀，避免局部密封失效，进一步强化双重密封结构的密封效果，解决传统压紧机构压力不足、受力不均的问题。

7、在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括内螺纹进液管、内螺纹回液管，内螺纹进液管设置在外门体表面与冷却循环结构的进液端联通，内螺纹回液管设置在外门体表面与冷却循环结构的回液端联通，进液管接头与内螺纹进液管连接，回液管接头与内螺纹回液管连接。内螺纹结构为进液管接头、回液管接头与冷却循环结构之间提供螺纹密封连接，相比直接对接，能有效防止冷却液在循环过程中泄漏；同时，螺纹连接的可拆卸性便于后期对冷却管路的维护、更换，降低设备检修成本，保障冷却循环的持续稳定运行。

8、在一种可优化前述方案的实施方式中，还包括进液螺旋管、回液螺旋管，进液螺旋管与进液管接头连接，回液螺旋管与回液管接头连接。螺旋管结构具有缓冲流体冲击的作用，能减缓冷却液进入冷却循环结构时的流速波动，避免因局部流速过快导致的换热不均问题；同时，螺旋管可延长冷却液在入口/出口段的停留时间，使冷却液更平稳地进入s型降温单元或流出回流单元，提升整体冷却效率，确保炉门及密封结构降温均匀。

9、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述第一密封结构在氧化炉墙体外壁与炉门压板之间设置，墙体外壁上设置第一密封面，炉门压板内侧设置第二密封面，第二密封面上开燕尾槽，燕尾槽内嵌入o型密封圈，炉门闭合时，第一密封面与第二密封面位置配合。第一密封面环绕墙体上的炉门开口设置，第二密封面在炉门压板表面，环绕炉门压板外沿设置。通过在炉门压板的第二密封面开设燕尾槽并嵌入o型密封圈，燕尾槽能对o型密封圈形成机械限位，防止其在压紧或开合过程中移位、脱落，保障密封件的安装稳定性；环绕炉门开口与压板外沿的环形布局，使密封圈能完全覆盖缝隙区域，当炉门闭合时，第一密封面与第二密封面贴合挤压o型密封圈，形成紧密的外层密封，阻挡已突破内层的少量气体进一步溢出，与第二密封结构形成双重防护，强化整体密封性能。

10、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述第二密封结构在内隔热门体内侧与墙体配合部之间设置，内隔热门体内侧设置折弯板，墙体配合部上设置耐高温密封绳，炉门闭合时，折弯板与耐高温密封绳位置配合。折弯板在内隔热门体内侧表面，环绕内隔热门体外沿设置，耐高温密封绳环绕嵌入墙体配合部。针对炉内高温环境，选用耐高温密封绳作为核心密封件，适配氧化炉的工作温度；内隔热门体的折弯板与墙体配合部的密封绳形成“压紧-密封”配合，环绕外沿的布局确保密封绳完全贴合缝隙，直接阻挡炉内高温气体与热量向外渗透，成为阻隔有害物质与高温的第一道关键屏障；折弯板的结构设计能将锁紧组件的压紧力高效传递至密封绳，使其产生均匀形变，进一步提升高温环境下的密封可靠性，解决传统盘根在高温下易老化、密封失效的问题。

11、在一种可优化前述方案的实施方式中，冷却循环结构包括降温单元、回流单元，降温单元为同一平面内的s型设置的液体通道，内螺纹进液管与降温单元的液体通道起点联通，回流单元为一段与降温单元同一平面内的液体通道，回流单元的液体通道起点与降温单元的液体通道终点联通，内螺纹回液管与回流单元的液体通道终点联通。将降温单元设计为s型液体通道，能在有限的外门体空间内大幅延长冷却液的流动路径、扩大换热面积，使冷却液与炉门、密封结构充分进行热交换，显著提升降温效果；回流单元与降温单元共面设置，简化了冷却通道的整体结构，降低加工难度与制造成本；同时，进液端与降温单元起点联通、回液端与回流单元终点联通的流路设计，确保冷却液按“进液-降温-回流-出液”的顺序高效循环，避免流路紊乱导致的降温死角。

12、在一种可优化前述方案的实施方式中，所述降温单元的液体通道起点与回流单元的液体通道终点位置靠近。两者位置靠近可使进液管接头与回液管接头在外门体表面集中布置，避免管路分散导致的安装杂乱；集中布局既便于外部冷却系统的管路对接，减少管路长度与弯折，降低流体阻力，又能为炉门其他部件，如锁紧组件，预留安装空间，使整体结构更紧凑、合理，提升设备的集成度与实用性。

13、本实用新型针对现有碳纤维氧化炉炉门密封不彻底、散热不良、操作维护不便及结构适配性差等技术痛点，通过针对性结构设计实现多重核心益处：设置内外两道防线的双重密封结构，内层由内隔热门体折弯板与墙体耐高温密封绳紧密贴合形成高温阻隔，外层通过炉门压板燕尾槽限位的o型密封圈构建外层防护，配合四组分布式锁紧组件的多点均匀施力，解决传统单盘根密封在正压工况下易泄漏的问题，大幅提升生产安全性；外门体内集成的s型冷却循环结构，在有限空间内延长冷却液流路、扩大换热面积且投影覆盖密封结构，辅以进液/回液螺旋管的流体缓冲及内螺纹连接的防泄漏设计，既能有效控制炉门表面温度避免操作人员烫伤，又能减缓密封件老化碳化，降低维护成本与非计划停机风险；手轮式锁紧组件简化炉门启闭操作，内螺纹管路设计便于冷却系统检修，显著降低操作维护门槛与成本；而炉门的三重复合结构及冷却管路集中布置设计，使整体结构紧凑集成，适配碳纤维生产线设备布局需求。