一种全流程自动石墨提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种全流程自动石墨提纯方法，步骤1：下料及推料；采用下料机构以及螺旋推料机构，将碳粉原料沿着水平进料管推入卧式石墨炭化炉的双层加热管中；步骤2：高温炭化；碳粉在卧式石墨炭化炉的双层加热管中被加热；步骤3：出料；加热后的碳粉从卧式石墨炭化炉的出料管并经出料机构送至容器中封装。该全流程自动石墨提纯方法，采用下料、进料、出料以及温度的全程自动控制，能保持炉体内温度恒定，且自动化程度高，从而保障石墨炭化的质量。从而保障石墨炭化的质量。从而保障石墨炭化的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种全流程自动石墨提纯方法


[0001]本专利技术涉及一种全流程自动石墨提纯方法。

技术介绍

[0002]石墨炭化炉的功能，是将碳粉推入到炉体内，通过炉体内的高温将碳粉中的杂质进一步消除(或变为烟气，或直接炭化)，使得碳粉的纯度进一步提升，满足工业的要求，如提纯过的碳粉用来作为高性能的电极等。
[0003]现有的石墨炭化炉，采用纯碳管，具有容易碎裂的缺点，因此，安装和运输时需要非常小心，而且，正常使用时，寿命较短。
[0004]另外，现有的加热管，本身为发热部件，石墨置于加热管后，由于直接与碳管接触，而且碳管中的石墨粉无法搅拌，因此，中心部位的石墨粉受热少，而周边的石墨粉受热多，导致不同位置的石墨粉加热不均匀，导致石墨提纯的质量不均一，输出石墨粉的质量无法得到保障。
[0005]现有提纯方法智能实现推料的自动化，无法实现整个系统的自动化，而且，现有系统还存在诸多不足。
[0006]因此，有必要设计一种新的石墨提纯方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种全流程自动石墨提纯方法，该全流程自动石墨提纯方法，采用下料、进料、出料以及温度的全程自动控制，能保持炉体内温度恒定，且自动化程度高，从而保障石墨炭化的质量。
[0008]专利技术的技术解决方案如下：
[0009]一种全流程自动石墨提纯方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1：下料及推料；
[0011]采用下料机构以及螺旋推料机构，将碳粉原料沿着水平进料管推入卧式石墨炭化炉的双层加热管中；
[0012]步骤2：高温炭化；
[0013]碳粉在卧式石墨炭化炉的双层加热管中被加热；
[0014]步骤3：出料；
[0015]加热后的碳粉从卧式石墨炭化炉的出料管并经出料机构送至容器中封装，具体封装为现有技术。
[0016]下料机构为搅拌放料机构，搅拌放料机构包括上支架、上轴承、下支架、下轴承、搅拌电机、搅拌轴和桨叶；
[0017]上支架与上轴承组成上支撑机构；
[0018]下支架与下轴承形成下支撑机构；
[0019]上支撑机构和下支撑机构均固定在料斗内；且上支撑机构的位置高于下支撑机构
的位置；
[0020]搅拌电机固定在上支架上，搅拌轴的轴向为竖直方向；搅拌轴与搅拌电机的输出轴对接，搅拌轴从上轴承与下轴承穿过；搅拌轴的下端固定有桨叶，桨叶位于料斗的下开口处，搅拌电机工作时能带动桨叶旋转。
[0021]料斗与进料管连接，料斗位于进料管的上方，料斗的下端开口与进料管外壁的开口对接；进料管与石墨炭化系统的石墨炭化系统中的石墨炭化炉的炉膛相通；螺旋推料机构位于进料管中；同步传动机构用于驱动螺旋推料机构动作，同步传动机构包括主动同步轮、同步带和从动同步轮；主动同步轮安装在步进电机的输出轴上，从动同步轮安装在螺旋推料机构的推进轴的后端；同步带张设在主动同步轮和从动同步轮上；步进电机旋转时，通过主动同步轮、同步带以及从动同步轮带动推进轴旋转。
[0022]出料装置包括下料管、下料机构和接料机构；下料管包括相连通的垂直段和平行段；平行段与用于石墨炭化系统的炭化炉的炉体出料口对接；下料管的下端开口处设有刮刀、漏盘和转盘；漏盘固定在下料管的下端开口内；漏盘内设有多个漏孔；刮刀和转盘分设在漏盘的上方和下方；漏盘中部具有轴孔，轴孔内插装有转轴，刮刀和转盘均固定在转轴上且能同步旋转；转盘上设有通孔；当通孔与漏孔部分和整体对齐时，下料管中的碳粉会从漏孔与通孔中漏出；下料机构还包括固定在下料管外壁的出料电机，出料电机竖直安装，出料电机的旋转轴外端朝下且装有主动齿轮，转盘的外周具有齿，转盘作为从动齿轮与所述的主动齿轮传动连接；接料机构包括传送带和设置在传送带上的多个接料箱；传送带由传送带驱动电机驱动，传送带上设有多个发射管，在下料管的平直段上设有接收管。
[0023]卧式石墨炭化炉的炉体内设有加热管；加热管包括碳管、内管和支撑环；内管插装在碳管内；支撑环为至少2个；支撑环设置在内管与碳管之间，支撑环套装在内管上；支撑管包括环体和位于环体外壁的多个凸起，环体为圆环型部件；所述的支撑环为3-5个，沿内管的长度方向等间距布置；外管的内壁具有一个金属加强层；凸起的外端为圆弧面。
[0024]采用MCU控制下料机构、螺旋推料机构、出料机构和加热管的温度。
[0025]MCU还连接有无线通信模块，用于远程监控。
[0026]MCU为PLC、DSP或单片机。
[0027]有益效果：
[0028]本专利技术的全流程自动石墨提纯方法，具有以下特点：
[0029](一)炉体以及加热管的特点：
[0030](1)采用内外管的双层加热管的结构；
[0031]外管(碳管)与内管非直接接触，具有中空层，因此，外管(碳管)的发热通过辐射反射传导到内管，而不是直接传导，因此可以保障内管中的温度均一，从而在内管中，形成较为均一稳定的温度场，从而能保障石墨炭化的质量稳定。
[0032](2)外观和内管之间设置支撑环
[0033]支持环采用瓷质或其他不利于导热的材质，如石棉等，这样，既能防止导热，又能支持内管，防止内管与外管太过接近，加之支持环为多个，从而在内管与外管之间形成均一的间距。
[0034](二)出料装置，具有以下特点：
[0035](1)结构布局科学合理
[0036]在出料管下端设置流量控制装置，在在出料管下方设置自动接料装置，结构紧凑，布局合理。
[0037](2)能灵活调节流量
[0038]通过基于步进电机、漏盘，刮刀和转盘的结构，能控制出口的开合，以及控制漏料的速度。
[0039](3)能监控其他指标
[0040]能监控下料管内石墨粉的余量，为开启漏料机构提供技术准备。
[0041](4)其他
[0042]通过背光调节电路调节显示屏的背光，通过通信模块与远程监控平台通信，实现远程监控。通过触摸显示屏设置参数，查看相关参数。发射管和接收管用于检测下料管与接料箱是否对准，当发射管和接收管对齐时，表示下料管与接料箱对准，可以接料。转轴顶部设有压力传感器，用于感应积累的量，压力传感器与MCU相连，具体电路为现有成熟技术。
[0043](三)螺旋推料装置以及下料装置，具有以下优势：
[0044](1)采用螺旋推料机构，实现连续推料。而且，速度可控。
[0045](2)料斗中具有搅拌放料机构，能防止石墨原料堵塞，保障生产稳定进行。
[0046]综上所述，本专利技术的螺旋推料装置，能保障系统连续稳定的不间断进料，且易于控制，有利于保障石墨炭化质量。
[0047]综上所述，该全流程自动石墨提纯方法构思巧妙，采用内外双管结构，能保持温度均一，从而保障石墨炭化的质量。
[0048](四)用于石墨炭化系统的炉体冷却装置，具有以下特点：
[0049](1)基于闭环控制炉外壁温度；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全流程自动石墨提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：下料及推料；采用下料机构以及螺旋推料机构，将碳粉原料沿着水平进料管推入卧式石墨炭化炉的双层加热管中；步骤2：高温炭化；碳粉在卧式石墨炭化炉的双层加热管中被加热；步骤3：出料；加热后的碳粉从卧式石墨炭化炉的出料管并经出料机构送至容器中封装。2.根据权利要求1所述的全流程自动石墨提纯方法，其特征在于，下料机构为搅拌放料机构，搅拌放料机构包括上支架（42）、上轴承（43）、下支架（44）、下轴承（45）、搅拌电机（48）、搅拌轴（46）和桨叶（47）；上支架与上轴承组成上支撑机构；下支架与下轴承形成下支撑机构；上支撑机构和下支撑机构均固定在料斗内；且上支撑机构的位置高于下支撑机构的位置；搅拌电机固定在上支架上，搅拌轴的轴向为竖直方向；搅拌轴与搅拌电机的输出轴对接，搅拌轴从上轴承与下轴承穿过；搅拌轴的下端固定有桨叶，桨叶位于料斗的下开口处，搅拌电机工作时能带动桨叶旋转。3.根据权利要求1所述的全流程自动石墨提纯方法，其特征在于，料斗与进料管连接，料斗位于进料管的上方，料斗的下端开口与进料管外壁的开口对接；进料管与石墨炭化系统的石墨炭化系统中的石墨炭化炉的炉膛相通；螺旋推料机构位于进料管中；同步传动机构用于驱动螺旋推料机构动作，同步传动机构包括主动同步轮（56）、同步带（53）和从动同步轮（52）；主动同步轮安装在步进电机的输出轴上，从动同步轮安装在螺旋推料机构的推进轴的后端；同步带张设在主动同步轮和从动同步轮上；步进电机旋转时，通过主动同步轮、同步带以及从动同步轮带动推进轴旋转。4.根据权利要求1所述的全流程自动石墨提纯方法，其特征在于，出料装置包括下料管（71）、下料机构和接料...

【专利技术属性】
技术研发人员：程文云，刘加平，
申请(专利权)人：长沙修恒信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：