高温石墨化设备制造技术

高温石墨化设备，属于石墨加工技术领域。包括石墨化炉、电极对和进料装置；炉体设置有炉膛；进料装置包括设置于炉膛顶端的进料口；进料口和上部电极之间间隔设置。高温石墨化设备用于对原始炭质材料进行高温加热，使原始炭质材料转化为人工石墨。从上部电极的两侧入料，会在上部电极的远离下部电极的一侧形成空腔，上部电极伸入炉膛内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗。

【技术实现步骤摘要】
高温石墨化设备
本专利技术涉及石墨加工
，具体而言，涉及高温石墨化设备。
技术介绍
现有技术中，上部电极伸入炉膛内的部分均被待加热的炭质材料包围，一方面，上部电极与炭质材料的接触面积大，主要靠消耗电能预热，预热温度较高，在这期间将消耗大量的电能，同时对炉盖的材质要求极高；上部电极的放电面积大，电流无法集中，从而产生的热能也比较分散，热能分散不仅不能保证人工石墨的质量，而且还会造成能耗增大；另一方面，被煅烧的炭质材料包裹住上部电极，炭质材料面层过厚，影响炭质材料的透气性，进而最终影响加工后的人工石墨的品质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供高温石墨化设备，以降低预热阶段的电能消耗。本专利技术是这样实现的：一种高温石墨化设备，包括石墨化炉、电极对和进料装置；石墨化炉包括竖向设置的炉体，炉体设置有炉膛；电极对包括设置于炉膛顶端的上部电极和设置于炉膛底端的下部电极；进料装置包括设置于炉膛顶端的进料口；进料口和上部电极之间间隔设置。高温石墨化设备用于对原始炭质材料进行高温加热，使原始炭质材料转化为人工石墨，炭质材料经进料口进入。现有技术中，上部电极伸入炉膛内的部分均被待加热的炭质材料包围，一方面，上部电极与炭质材料的接触面积大，上部电极的放电面积大，电流无法集中，从而产生的热能也比较分散，热能分散不仅不能保证人工石墨的质量，而且还会造成能耗增大。另一方面，被煅烧的炭质材料包裹住上部电极，炭质材料面层过厚，影响炭质材料的透气性，进而最终影响加工后的人工石墨的品质。再者，炭质材料预热因与上部电极接触面积很大，主要靠消耗电能预热，其中，有的预热温度为1200～1350℃，预热需要5小时，这期间将消耗大量的电能，同时对炉盖的材质要求极高。本申请中，进料口和上部电极之间间隔设置，炭质材料从上部电极的两侧入料，会在上部电极的远离下部电极的一侧形成空腔，上部电极伸入炉膛内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗；再者，因物料覆盖层薄，在炉盖的温度仅为500-900度，预热时间不超过1小时即可。可选地，炉膛还包括位于炉膛顶部且与炉膛连通的顶部空腔；上部电极对应设置于顶部空腔的中部，进料口与顶部空腔连通。可选地，顶部空腔的形状大致为倒立的圆锥体。可选地，高温石墨化设备还包括排气装置；排气装置包括设置于炉膛顶端且与顶部空腔连通的排气口；排气口位于上部电极与进料口之间。可选地，石墨化炉包括盖设于炉体的顶部的炉盖；炉盖开设有贯穿其厚度的穿设口、排气口和进料口；穿设口位于炉盖的正中心，排气口位于以穿设口为中心的第一圆周上，进料口位于以穿设口为中心的第二圆周上，第一圆周的直径小于第二圆周的直径；上部电极穿设于穿设口。可选地，炉盖呈环形阶梯状，环形阶梯状由多个直径逐渐增大且耐火砖制成的环形体依次周向分布而成，多个环形体的底壁到位于炉盖底侧的同一横向平面的竖向高度从炉盖的中心到边缘逐级减小。可选地，高温石墨化设备还包括设置于炉膛底端的冷却装置；冷却装置包括外周冷却水套和内周冷却水套，外周冷却水套周向布置于下部电极的外侧且与炉体连接，内周冷却水套套设于下部电极的外侧，内周冷却水套与下部电极之间设置有保温隔离层。可选地，冷却装置包括第一冷却段；炉体包括竖向分布的加热炉体和保温炉体，炉膛包括设置于加热炉体的加热炉膛和设置于保温炉体的保温炉膛，加热炉膛与保温炉膛连通；第一冷却段包括保温炉体和保温炉膛；下部电极分为第一段和第二段，第一段置于保温炉膛内，内周冷却水套套设于第二段，外周冷却水套与保温炉体连接。可选地，冷却装置还包括第二冷却段和第三冷却段，第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段依次连接；外周冷却水套包括竖向分布的第一水套和第二水套；第二冷却段包括设置于第一水套内侧的保护套；第三冷却段与第二水套对应。可选地，高温石墨化设备还包括排料装置；排料装置包括与冷却装置连接的排料器；排料器包括设置于中部的下料器、环绕设置于下料器外侧的环形料槽和置于环形料槽内的刮片，环形料槽设置有排料口，下料器转动设置且能够带动刮片作切割排料口截面的移动；环形料槽对应设置于外周冷却水套和内周冷却水套之间。本专利技术的有益效果：本申请提供的高温石墨化设备，进料口和上部电极之间间隔设置，炭质材料从上部电极的两侧入料，会在上部电极的远离下部电极的一侧形成空腔，上部电极伸入炉膛内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的高温石墨化设备的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的高温石墨化设备中炉盖的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的高温石墨化设备中的排料器的局部结构示意图。图标：100-石墨化炉；110-炉体；111-加热炉体；112-保温炉体；120-炉膛；121-顶部空腔；122-加热炉膛；123-保温炉膛；210-上部电极；220-下部电极；221-第一段；222-第二段；310-进料口；410-排气口；500-炉盖；510-穿设口；520-环形体；610-第一冷却段；620-第二冷却段；630-第三冷却段；640-外周冷却水套；641-第一水套；642-保护套；643-第二水套；650-内周冷却水套；651-保温隔离层；710-排料器；720-下料器；730-环形料槽；740-排料口；750-刮片；800-空冷器；801-给水管道；802-排水管道。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温石墨化设备，其特征在于，包括石墨化炉、电极对和进料装置；所述石墨化炉包括竖向设置的炉体，所述炉体设置有炉膛；所述电极对包括设置于所述炉膛顶端的上部电极和设置于所述炉膛底端的下部电极；所述进料装置包括设置于所述炉膛顶端的进料口；所述进料口和所述上部电极之间间隔设置。

【技术特征摘要】
1.一种高温石墨化设备，其特征在于，包括石墨化炉、电极对和进料装置；所述石墨化炉包括竖向设置的炉体，所述炉体设置有炉膛；所述电极对包括设置于所述炉膛顶端的上部电极和设置于所述炉膛底端的下部电极；所述进料装置包括设置于所述炉膛顶端的进料口；所述进料口和所述上部电极之间间隔设置。2.根据权利要求1所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述炉膛还包括位于所述炉膛顶部且与所述炉膛连通的顶部空腔；所述上部电极对应设置于所述顶部空腔的中部，所述进料口与所述顶部空腔连通。3.根据权利要求2所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述顶部空腔的形状大致为倒立的圆锥体。4.根据权利要求2所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述高温石墨化设备还包括排气装置；所述排气装置包括设置于所述炉膛顶端且与所述顶部空腔连通的排气口；所述排气口位于所述上部电极与所述进料口之间。5.根据权利要求4所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述石墨化炉包括盖设于所述炉体的顶部的炉盖；所述炉盖开设有贯穿其厚度的穿设口、所述排气口和所述进料口；所述穿设口位于所述炉盖的正中心，所述排气口位于以所述穿设口为中心的第一圆周上，所述进料口位于以所述穿设口为中心的第二圆周上，所述第一圆周的直径小于所述第二圆周的直径；所述上部电极穿设于所述穿设口。6.根据权利要求5所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述炉盖呈环形阶梯状，所述环形阶梯状由多个直径逐渐增大且耐火砖制成的环形体依次周向分布而成，多个所述环形体的底壁到位于所述炉盖底侧的同一横向平面的竖向高度从所述炉盖的中心到边缘逐级减小。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，
申请(专利权)人：李娟，
类型：发明
国别省市：湖南,43