可膨胀石墨膨化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可膨胀石墨膨化装置，包括聚光镜、支撑台面、高度调节结构以及坩埚，所述高度调节结构设置在支撑台面上，所述坩埚设置在高度调节结构上，所述聚光镜的焦点位于坩埚内。采用聚光镜聚集太阳光线，能够将坩埚内的空间加热至900～1000℃的高温，可以满足可膨胀石墨的膨化要求，替代现有技术中消耗电能加热的技术，可大幅度降低能耗。本装置适用于小批量的可膨胀石墨膨化，如实验室、科研所等需要少量的膨胀石墨用作研究的场所。

【技术实现步骤摘要】
可膨胀石墨膨化装置
本专利技术涉及膨胀石墨制备设备领域，具体涉及一种可膨胀石墨膨化装置。
技术介绍
膨胀石墨由可膨胀石墨制得。膨胀石墨在生产、生活当中用途比较广泛如：利用其疏水性和亲油性可以有效的去除水当中的油污；可以将其制备成为柔性石墨来制备密封材料；利用它良好的生物相容性、无毒、无味、无副作用等特点来制备医学材料；在锌阳极中添加膨胀石墨可以减小锌阳极充电时的极化；能制成防火密封条、防火堵料、阻火圈；利用其良好的导电导热性能，电热转换率97％以上，且能产生远红外线，是一种新型发热材料；膨胀石墨粉碎成微粉，对红外波有很强的散射吸收特性，是很好的红外屏蔽(隐身)材料；将膨胀石墨制成烟火药，瞬间爆炸形成膨胀石墨并分散在预定空域形成气溶胶干扰云团烟幕剂；此外，膨胀石墨还可用作隔热保温、隔音材料、电磁屏蔽元件、催化材料等。鉴于膨胀石墨的诸多用途，膨胀石墨的制备工艺也得到了深入的研究，目前的主要工艺是利用天然鳞片石墨为原料进行插层和氧化制得可膨胀石墨，再将其膨化后得到膨胀石墨。膨胀石墨的制备工艺种类比较多能量消耗比较大，其中可膨胀石墨的膨化耗能最大，其最常用的方法是在马弗炉中进行900～1000℃高温膨化或者是使用微波进行膨化，这两种方式都需要消耗大量的电能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可膨胀石墨膨化装置，利用太阳能提供热能，降低耗电量，适用于小批量的可膨胀石墨膨化，如实验室等。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：可膨胀石墨膨化装置，包括聚光镜、支撑台面、高度调节结构以及坩埚，所述高度调节结构设置在支撑台面上，所述坩埚设置在高度调节结构上，所述聚光镜的焦点位于坩埚内。进一步地，所述聚光镜安装于一转动支架上，所述转动支架通过水平的转轴安装于一支架底座上，所述支架底座上设置有固定支架，所述固定支架与转动支架之间设置有液压缸，所述液压缸的缸体与固定支架铰接，活塞杆与转动支架铰接；还包括聚光控制器以及光照角度传感器，所述光照角度传感器固定在聚光镜上，所述光照角度传感器和液压缸均与聚光控制器电连接。进一步地，所述高度调节结构包括多层耐火砖。进一步地，还包括坩埚盖和坩埚盖自动启闭机构，所述坩埚盖盖在坩埚上，且坩埚盖的顶部设置有提升柱，所述提升柱的顶部设置有防脱块；所述坩埚盖自动启闭机构包括多根立柱、活动板和升降电机，所述活动板水平套在立柱上并与立柱滑动配合，所述升降电机安装于活动板的下方，且升降电机的主轴上设置有偏心轮，所述偏心轮的顶部与活动板的下表面接触；所述活动板的上表面设置有第一直线电机，所述第一直线电机的主轴连接有水平的抓臂，所述抓臂远离直线电机的一端设置有Y形的抓手。进一步地，还包括自动下料机构，所述自动下料机构包括设置在立柱上的固定板，所述固定板的上表面设置转轴、下料电机、安装支架以及第二直线电机，所述转轴的一端与第二直线电机相连，另一端设置有储料斗，所述安装支架上通过轴承安装有套筒，所述套筒与下料电机传动连接；所述转轴的外壁设置有周向的凸台，套筒的内壁设置有周向的凹槽，所述转轴贯穿套筒，所述凸台位于凹槽内并与凹槽滑动配合。进一步地，还包括下料控制器，所述升降电机、第一直线电机、第二直线电机以及下料电机均与下料控制器电连接。进一步地，所述坩埚的旁边设置有红外温度检测器，所述红外温度检测器与下料控制器电连接。进一步地，还包括太阳能发电机构，所述太阳能发电机构包括太阳能电池方阵支架、太阳能光伏电池板方阵、汇流器以及逆变器，所述太阳能光伏电池板方阵安装于太阳能电池方阵支架上，且太阳能光伏电池板方阵、汇流器以及逆变器依次电连接。进一步地，所述聚光镜为多个。进一步地，所述聚光镜为菲涅尔太阳能聚光镜。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用聚光镜聚集太阳光线，能够将坩埚内的空间加热至900～1000℃的高温，可以满足可膨胀石墨的膨化要求，替代现有技术中消耗电能加热的技术，可大幅度降低能耗。本装置适用于小批量的可膨胀石墨膨化，如实验室、科研所等需要少量的膨胀石墨用作研究的场所。附图说明图1为本装置的主食示意图。图2为图1中A-A的剖视示意图。图3是抓手对坩埚盖的抓取示意图。图4是套筒与转轴的配合示意图。附图标记：1—聚光镜；2—支撑台面；3—高度调节结构；4—坩埚；5—转动支架；6—支架底座；7—固定支架；8—液压缸；9—聚光控制器；10—光照角度传感器；11—坩埚盖；12—提升柱；13—防脱块；14—立柱；15—活动板；16—升降电机；17—偏心轮；18—第一直线电机；19—抓臂；20—抓手；21—固定板；22—套筒；23—转轴；24—第二直线电机；25—储料斗；26—下料电机；27—凸台；28—下料控制器；29—红外温度检测器；30—太阳能电池方阵支架；31—太阳能光伏电池板方阵；32—汇流器；33—逆变器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1、图2和图3所示，本专利技术的可膨胀石墨膨化装置，包括聚光镜1、支撑台面2、高度调节结构3以及坩埚4，所述高度调节结构3设置在支撑台面2上，所述坩埚4设置在高度调节结构3上，所述聚光镜1的焦点位于坩埚4内。聚光镜1用于反射太阳光线，使太阳光线聚集在焦点处而产生高温，为可膨胀石墨的膨化提供足量的热量。聚光镜1可采用现有任意一种聚光效果好的镜体，优选采用菲涅尔太阳能聚光镜。聚光镜1可以设置一面，也可以设置多面，如在支撑台面2的两侧各设置一面聚光镜，以提高聚光加热的效率，缩短对坩埚4的预热时间。支撑台面2用于支撑高度调节结构3以及坩埚4，可采用混凝土浇筑而成，也可以采用耐热砖砌筑而成，还可以采用金属桌面。坩埚4用于盛装可膨胀石墨，为可膨胀石墨的膨化提供场所，可采用石墨坩埚或者是刚玉坩埚。高度调节结构3用于调整坩埚4的高度，保证聚光镜1的焦点处于坩埚4的中心位置，以实现对坩埚4进行均匀预热。由于太阳光线的照射角度是不断变化的，为了尽可能提高聚光的效果，所述聚光镜1安装于一转动支架5上，所述转动支架5通过水平的转轴安装于一支架底座6上，所述支架底座6上设置有固定支架7，所述固定支架7与转动支架5之间设置有液压缸8，所述液压缸8的缸体与固定支架7铰接，活塞杆与转动支架5铰接。还包括聚光控制器9以及光照角度传感器10，所述光照角度传感器10固定在聚光镜1上，所述光照角度传感器10和液压缸8均与聚光控制器9电连接。光照角度传感器10用于检测阳光的照射角度以及光线强度，具体型号可以是QY-150A。光照角度传感器10将检测到的阳光信息传送至聚光控制器9，聚光控制器9经过分析后自动地控制液压缸8伸缩一定的长度，液压缸8伸缩时带动转动支架5转动，转动支架5带动聚光镜1转动，从而调整聚光镜1的角度，使聚光镜1的角度随着光照角度的变化而作出适应性的改变，尽可能地接收更强的光照。每个聚光镜1均设置了光照角度传感器10以及聚光控制器9、液压缸8，实现对每个聚光镜1的角度进行独立地调控。高度调节结构3可以是现有任意的升降结构，由于在工作时坩埚4的温度较高，要考虑高度调节结构3的耐热性，因此，所述高度调节结构3包括多层耐火砖，耐火砖采用普通的马弗炉内壁砖，自然堆砌即可，并可在耐火砖的顶面预留一个凹槽，可以使坩埚4更加稳定地放置在耐火砖上。通过增减耐火砖的层数，可调节坩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可膨胀石墨膨化装置，其特征在于，包括聚光镜(1)、支撑台面(2)、高度调节结构(3)以及坩埚(4)，所述高度调节结构(3)设置在支撑台面(2)上，所述坩埚(4)设置在高度调节结构(3)上，所述聚光镜(1)的焦点位于坩埚(4)内。

【技术特征摘要】
1.可膨胀石墨膨化装置，其特征在于，包括聚光镜(1)、支撑台面(2)、高度调节结构(3)以及坩埚(4)，所述高度调节结构(3)设置在支撑台面(2)上，所述坩埚(4)设置在高度调节结构(3)上，所述聚光镜(1)的焦点位于坩埚(4)内。2.根据权利要求1所述的可膨胀石墨膨化装置，其特征在于，所述聚光镜(1)安装于一转动支架(5)上，所述转动支架(5)通过水平的转轴安装于一支架底座(6)上，所述支架底座(6)上设置有固定支架(7)，所述固定支架(7)与转动支架(5)之间设置有液压缸(8)，所述液压缸(8)的缸体与固定支架(7)铰接，活塞杆与转动支架(5)铰接；还包括聚光控制器(9)以及光照角度传感器(10)，所述光照角度传感器(10)固定在聚光镜(1)上，所述光照角度传感器(10)和液压缸(8)均与聚光控制器(9)电连接。3.根据权利要求1所述的可膨胀石墨膨化装置，其特征在于，所述高度调节结构(3)包括多层耐火砖。4.根据权利要求1所述的可膨胀石墨膨化装置，其特征在于，还包括坩埚盖(11)和坩埚盖自动启闭机构，所述坩埚盖(11)盖在坩埚(4)上，且坩埚盖(11)的顶部设置有提升柱(12)，所述提升柱(12)的顶部设置有防脱块(13)；所述坩埚盖自动启闭机构包括多根立柱(14)、活动板(15)和升降电机(16)，所述活动板(15)水平套在立柱(14)上并与立柱(14)滑动配合，所述升降电机(16)安装于活动板(15)的下方，且升降电机(16)的主轴上设置有偏心轮(17)，所述偏心轮(17)的顶部与活动板(15)的下表面接触；所述活动板(15)的上表面设置有第一直线电机(18)，所述第一直线电机(18)的主轴连接有水平的抓臂(19)，所述抓臂(19)远离第一直线电机(18)的一端设置有Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐众，黄平，吴恩辉，侯静，李军，刘黔蜀，
申请(专利权)人：攀枝花学院，攀枝花大学科技园发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51