[发明专利]用于碳元素提取的石墨坩埚及卧式感应加热石墨化炉

说明书

本发明公开了一种用于碳元素提取的石墨坩埚及卧式感应加热石墨化炉，包括实心的石墨柱体，所述石墨柱体的内部开有圆柱形槽，且所述圆柱形槽与石墨柱体同向设置，所述圆环形槽用于容纳待进行碳元素提取的样本，所述圆柱形槽至少一侧设置有与石墨柱体外部连通的通孔，所述通孔的孔径小于圆柱形槽的内径，具有便于组装、拆卸和维修的优势，通过通孔将样本放入或取出圆柱形槽内，操作方便，且提取过程中也不易泄漏；本发明提供的卧式感应加热石墨化炉，可一次性进行多个样本的碳元素提取，实现批量提取，并且提取过程中可通过驱动装置整个炉体顺时针和逆时针交替旋转，进而使石墨坩埚中的样本能够翻动，提高提取效率，降低了提取成本。

技术领域

本发明涉及石墨化设备技术领域，具体涉及一种用于碳元素提取的石墨坩埚及卧式感应加热石墨化炉。

背景技术

利用生物毛发、骨灰等含碳元素的生物样本进行碳元素提取，是后续培育生命钻石的前置工序。在这一环节所获得的碳元素纯度及石墨化程度决定了最终生命钻石的品质。

生物样本石墨化工艺是将干燥、粉末化的生物样本在惰性气体的保护下通过热辐射加热的形式于2000℃-3000℃的高温进行高温石墨化处理的过程，该工艺离不开石墨化炉，现有卧式感应加热石墨化炉包括感应线圈、石墨坩埚、绝缘炉膛等部件，样本置于石墨坩埚，通电后的感应线圈产生高频感应磁场，石墨坩埚的侧壁产生感应电流而使石墨坩埚发热，高温下含碳样本经过热辐射加热进行石墨化。

现有的卧式感应加热石墨化炉多为工业化炉，内部空间宽大、平整，导致含碳粉末样本只能每次单样本进行提取，不能批量提取，并且因为粉末样本主要由接触石墨坩锅部分吸收热量，加热提取过程中粉末样本不能够实现自我翻动，导致提取时间效率较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供用于碳元素提取的石墨坩埚及卧式感应加热石墨化炉，可一次性进行多个样本的碳元素提取，并且提取过程中可通过驱动装置整个炉体顺时针和逆时针交替旋转，进而使石墨坩埚中的样本能够翻动，提高提取效率。

本发明的技术方案具体如下：

一方面，本发明提供一种用于碳元素提取的石墨坩埚，包括实心的石墨柱体，所述石墨柱体的内部开有圆柱形槽，且所述圆柱形槽与石墨柱体同向设置，所述圆环形槽用于容纳待进行碳元素提取的样本，所述圆柱形槽至少一侧设置有与石墨柱体外部连通的通孔，所述通孔的孔径小于圆柱形槽的内径。

优选地，所述圆柱形槽与石墨柱体同轴设置。

优选地，所述石墨柱体为长方体形，侧面为边长380mm的正方形，所述圆柱形槽的直径为300mm，所述通孔为圆孔，直径为150mm。

优选地，所述圆柱形槽的一侧设置通孔，另一侧封闭，所述石墨柱体靠近圆柱形槽封闭侧的一侧设置有凸块，所述通孔、凸块、圆柱形槽均同轴设置，所述凸块的外径与通孔的内径和长度匹配。

另一方面，本发明还提供一种卧式感应加热石墨化炉，包括炉体和驱动装置，所述驱动装置用于于驱动整个炉体顺时针和逆时针交替旋转，所述炉体内部由外至内依次设置有感应线圈、绝缘层、保温层，所述保温层内设有容纳通腔，所述容纳通腔内设置有至少一个上述的石墨坩埚。

优选地，所述保温层包括石墨软碳毡和石墨硬碳毡，所述石墨硬碳毡裹设于容纳通腔外，所述石墨硬碳毡设置有1层，厚度为70mm，所述石墨软碳毡裹设于石墨硬碳毡外，所述石墨软碳毡设置有11层，总厚度为110mm。

优选地，所述绝缘层为双层刚玉砖交错堆砌而成，厚度为60mm，所述感应线圈由矩形紫铜管经过喷涂高温陶瓷绝缘漆、缠绕绝缘黄金薄膜、缠绕绝缘玻璃丝带三道工序绕制而成，内通冷却水，外设接管联接装置。

优选地，所述炉体为双层不锈钢夹层水冷结构，可抽真空负压，且设置有防爆口、真空管道接口、真空破坏阀、安全气压阀、充气孔以及真空仪表。