本发明专利技术公开了一种节能型石墨高温膨胀炉，包括：外炉体(01)、设置于外炉体(01)内的炉膛、以及炉膛与外炉体(01)之间形成的隔热层(04)，炉膛包括自外炉体(01)底壁向上延伸的直立式炉膛(02)以及与直立式炉膛(02)连通并环绕直立式炉膛(02)外壁螺旋向下延伸的螺旋式炉膛(03)，外炉体(01)底部设置有出料口，螺旋式炉膛(03)与出料口连通。直立式炉膛(02)包括设置于直立式炉膛(02)的底壁与热源连接的加热口、自加热口向上延伸的升温段、与升温段连通的恒温段、与螺旋式炉膛(03)连接的上开口以及设置于直立式炉膛(02)底部的进料口(05)。该装置不仅节能、还有利于提高石墨的膨胀效率和膨胀石墨的产出率。
【技术实现步骤摘要】
一种节能型石墨高温膨胀炉
本专利技术涉及石墨膨化
，尤其涉及一种石墨膨化炉。
技术介绍
膨化石墨是在石墨层间插入外来物质后形成的一类新型原子、分子尺度上的复合材料，已成为石墨行业内新的发展方向。它既保留了石墨的优异理化特性，同时由于碳原子平面与插入物质的相互作用，产生了一系列新的理化特性，如高导电性、超导性、触媒特性、储氢特性等。经高温膨化制得的膨化石墨外观类似蠕虫，热力学性质稳定，具有非常大的比表面积和丰富的孔结构，可用作油等有机污染物的吸附材料。由膨化石墨制成的石墨纸、板、带材和各种密封部件具有优良的可压缩性、回弹性和柔软性，广泛应用于石油、化工、冶金、宇航及核反应堆等科技领域。现有的石墨膨化的生产方法及其装置多为燃烧天然气、液化气或燃油作为加热源，也有少数采用电热丝或硅碳棒通以电流作为加热源。但后者由于结构、流程上的原因，存在启动加温时间长、炉温不能随时、便捷调整(致使产品质量差)、能耗大、电热丝和硅碳棒使用寿命短等缺点；前者虽然加热方式上较为先进，但由于炉子结构的原因，燃烧室和炉膛均是分开的且炉膛几乎都为直径较大的直管(而且很长)，因而，也存在诸如加热达温时间长(一般为1-3小时)、能耗大(就液化气为例一般160-180公斤/吨产品)、热利用率低、热损耗大、炉体大、投资大等缺点。因此，提供一种炉温升温时间短、使用寿命长、调温敏捷、降低能耗、提高热利用率的石墨高温膨化炉是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种结构简单、安装移动方便、强度高、使用寿命长的节能型石墨高温膨胀炉，该节能型石墨高温膨胀炉炉温升温时间短、调温敏捷、操作简便、能耗低。根据本专利技术的一个方面，提供一种节能型石墨高温膨胀炉，包括：外炉体、设置于外炉体内的炉膛、以及炉膛与外炉体之间形成的隔热层，炉膛包括自外炉体底壁向上延伸的直立式炉膛以及与直立式炉膛连通并环绕直立式炉膛外壁螺旋向下延伸的螺旋式炉膛，外炉体底部设置有出料口，螺旋式炉膛与出料口连通，其中，直立式炉膛包括设置于直立式炉膛的底壁与热源连接的加热口、自加热口向上延伸的升温段、与升温段连通的恒温段、与螺旋式炉膛连接的上开口以及设置于直立式炉膛底部的进料口。可选择地，螺旋式炉膛贴靠直立式炉膛外壁向下螺旋延伸并与直立式炉膛连接成一体，直立式炉膛与螺旋式炉膛的连接处，直立式炉膛的外壁为螺旋式炉膛的内壁。可选择地，螺旋式炉膛环绕直立式炉膛外壁2～5圈。可选择地，外炉体的直径为1000～1500毫米，直立式炉膛的直径为150～300毫米，直立式炉膛与外炉体的直径比为1:5～1:10。可选择地，直立式炉膛的高度为1000～1500毫米，升温段的高度为直立式炉膛高度的三分之一到三分之二。可选择地，进一步包括设置于螺旋式炉膛中的测温装置，测温装置实时探测螺旋式炉膛内部温度。可选择地，进一步包括设置于外炉体外壁与测温装置感应连接以实时显示螺旋式炉膛内部温度的温度显示装置。可选择地，包括用于支撑节能型石墨高温膨胀炉的梯形底座，梯形底座上铺设有隔热板。可选择地，进一步包括设置于直立式炉膛的喷火口连接的的喷气点火装置，喷气点火装置与燃气源连接。可选择地，隔热层中填充有硅酸铝颗粒，硅酸铝颗粒的填充量为隔热层的80％以上。本专利技术的有益效果为：本专利技术的节能型石墨高温膨胀炉的炉膛设计紧凑、合理直曲结合，直立式炉膛的部分外壁为螺旋式炉膛的部分内壁，节省铸造炉膛所需钢材，节约了生产设备所需投资。本专利技术的节能型石墨高温膨胀炉将石墨经由给料管进入直立式炉膛的底端，石墨在直立式炉膛内竖直向上运动而后进入螺旋式内螺旋向下运动过程中，被均匀的加温、膨化，避免因膨胀后的石墨重量轻(堆集密度为每立方厘米0.005g)，不易下落致使在炉膛内长时间停留，造成石墨碳化，降低石墨膨胀效率和膨胀石墨的产出率。本专利技术的节能型石墨高温膨胀炉的升温速度快，通过喷火口向直立式炉膛内喷射火焰与燃气以加温炉膛，直立式炉膛的升温段为5.2-6.5米，炉温加热至950-1000℃，传统的石墨膨胀路升温到950-1000℃需要70～90分钟，本专利技术的节能型石墨高温膨胀所需加温持续时间约为30分钟。本专利技术的节能型石墨高温膨胀炉采用下方进料、下方出料，石墨膨胀变轻在直立式炉膛内向上运动后进入螺旋式炉膛内，石墨原料中存在的不膨胀杂质因重量大，无法与膨胀后的石墨一起进入螺旋式炉膛，将杂质与膨胀石墨分开，得到的膨胀石墨的纯度高。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的节能型石墨高温膨胀炉的结构示意图。附图说明：01、外炉体，02、直立式炉膛，03、螺旋式炉膛，04、隔热层，05、进料口，06、测温装置，07、温度显示装置，08、梯形底座，09、喷气点火装置。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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。如图1所示，一种节能型石墨高温膨胀炉，包括：外炉体01、设置于外炉体01内的炉膛以及炉膛与外炉体01之间形成的隔热层04，炉膛包括自外炉体01底壁向上延伸的直立式炉膛02以及与直立式炉膛02连通并环绕直立式炉膛02外壁螺旋向下延伸的螺旋式炉膛03，外炉体01底部设置有出料口，螺旋式炉膛03与出料口连通。其中，直立式炉膛02包括设置于直立式炉膛02的底壁与热源连接的加热口、自加热口向上延伸的升温段、与升温段连通的恒温段、与螺旋式炉膛03连接的上开口以及设置于直立式炉膛02底部的进料口05。如图1所示，其中，螺旋式炉膛03贴靠直立式炉膛02外壁向下螺旋延伸并与直立式炉膛02连接成一体，直立式炉膛02与螺旋式炉膛03的连接处，直立式炉膛02的外壁为螺旋式炉膛03的内壁。在此条件下，石墨经由给料管进入直立式炉膛02的底端，石墨在直立式炉膛02内竖直向上运动而后进入螺旋式内螺旋向下运动过程中，被均匀的加温、膨化，避免因膨胀后的石墨重量轻(堆集密度为每立方厘米0.005g)，不易下落致使在炉膛内长时间停留，造成石墨碳化，降低石墨膨胀效率，且直立式炉膛02与螺旋式炉膛03一体成型，节约生产工序与安装步骤，方便移动以及替换，直立式炉膛02的部分外壁为螺旋式炉膛03的部分内壁，节约生产炉膛所需钢材，节约了生产资源以及成本。优选地，螺旋式炉膛03环绕直立式炉膛02外壁2～5圈，在此条件下，既避免石墨在高温条件下长时间停留导致部分石墨碳化，影响石墨膨胀效率，又避免了膨胀炉处理石墨量大，石墨在炉膛内停留时间不足导致膨胀不完全。例如，在实际操作过程中，可以选择螺旋式炉膛03环绕直立式炉膛02外壁2圈、3圈、4圈或5圈。最优选的，螺旋式炉膛03环绕直立式炉膛02外壁2圈，在此条件下，石墨生产率高且铸造炉体所需钢材少。其中，外炉体01的直径为1000～1500毫米，直立式炉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种节能型石墨高温膨胀炉，其特征在于，包括：外炉体(01)、设置于所述外炉体(01)内的炉膛以及所述炉膛与所述外炉体(01)之间形成的隔热层(04)，所述炉膛包括自所述外炉体(01)底壁向上延伸的直立式炉膛(02)以及与所述直立式炉膛(02)连通并环绕所述直立式炉膛(02)外壁螺旋向下延伸的螺旋式炉膛(03)，所述外炉体(01)底部设置有出料口，所述螺旋式炉膛(03)与所述出料口连通，其中，所述直立式炉膛(02)包括设置于所述直立式炉膛(02)的底壁与热源连接的加热口、自所述加热口向上延伸的升温段、与所述升温段连通的恒温段、与所述螺旋式炉膛(03)连接的上开口以及设置于所述直立式炉膛(02)底部的进料口(05)。
【技术特征摘要】
1.一种节能型石墨高温膨胀炉，其特征在于，包括：外炉体(01)、设置于所述外炉体(01)内的炉膛以及所述炉膛与所述外炉体(01)之间形成的隔热层(04)，所述炉膛包括自所述外炉体(01)底壁向上延伸的直立式炉膛(02)以及与所述直立式炉膛(02)连通并环绕所述直立式炉膛(02)外壁螺旋向下延伸的螺旋式炉膛(03)，所述外炉体(01)底部设置有出料口，所述螺旋式炉膛(03)与所述出料口连通，其中，所述直立式炉膛(02)包括设置于所述直立式炉膛(02)的底壁与热源连接的加热口、自所述加热口向上延伸的升温段、与所述升温段连通的恒温段、与所述螺旋式炉膛(03)连接的上开口以及设置于所述直立式炉膛(02)底部的进料口(05)。2.如权利要求1所述的节能型石墨高温膨胀炉，其特征在于，所述螺旋式炉膛(03)贴靠所述直立式炉膛(02)外壁向下螺旋延伸并与所述直立式炉膛(02)连接成一体，所述直立式炉膛(02)与所述螺旋式炉膛(03)的连接处，所述直立式炉膛(02)的外壁为所述螺旋式炉膛(03)的内壁。3.如权利要求2所述的节能型石墨高温膨胀炉，其特征在于，所述螺旋式炉膛(03)环绕所述直立式炉膛(02)外壁2～5圈。4.如权利要求3所述的节能型石墨高温膨胀炉，其特征在于，所述外炉体(01)的直径为1000～1500毫米，所述直...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙飞，田金星，罗立群，
申请(专利权)人：辽宁新瑞碳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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