一种全自动石墨炭化提纯控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动石墨炭化提纯控制系统，包括MCU、进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置；进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置均受控于MCU；进料控制装置包括螺旋推料控制模块和搅拌放料控制模块；螺旋推料控制模块包括螺旋推料机构、同步传动机构(5)和步进电机(54)；该全自动石墨炭化提纯控制系统结构紧凑，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。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动石墨炭化提纯控制系统
本专利技术涉及一种全自动石墨炭化提纯控制系统。
技术介绍
石墨炭化炉的功能，是将碳粉推入到炉体内，通过炉体的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。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。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。因此，有必要设计一种新的全自动石墨炭化提纯控制系统。
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全自动石墨炭化提纯控制系统，该全自动石墨炭化提纯控制系统结构紧凑，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。专利技术的技术解决方案如下：一种全自动石墨炭化提纯控制系统，包括MCU、进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置；进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置均受控于MCU；进料控制装置包括螺旋推料控制模块和搅拌放料控制模块；螺旋推料控制模块包括螺旋推料机构、同步传动机构和步进电机；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；(炉膛是指炉体的炉膛)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；实现原料推进。搅拌放料控制模块包括搅拌电机和桨叶；搅拌电机设置在料斗的上开口处，桨叶设置料斗的下开口处，搅拌电机工作时能带动桨叶旋转；料斗的开口与进料管连通；步进电机和搅拌电机均受控于MCU；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；桨叶旋转也快，则下料越快，桨叶还具有搅拌的作用。桨叶有具有封闭出口的作用，即桨叶不旋转时，石墨粉原料基本上不会掉落到进料管中，推进轴设置在轴承上，轴承由轴承座支撑，图中未示出。炉体温控装置包括测温探管、红外测温仪以及变流模块；测温探管用于导出炉体内的热量，红外测温仪输出的温度值与MCU的ADC端相连；变流模块受控于MCU；所述的石墨碳化加工炉中沿石墨碳化加工炉的中轴线设有加热管，加热管为双层加热管；石墨碳化加工炉的炉壁上设有N个安装孔；N＞3，N为整数；N个安装孔沿石墨碳化加工炉的周向均匀分布；每一个安装孔内插装有一个测温探管；测温探管的内端伸入到加热管内部；测温探管的外端设有红外测温仪；炉壁上还设有M个温度传感器，M＞3，M为整数；红外测温仪和温度传感器均输出温度信号到MCU；水冷模块以及变流模块均与MCU相连；水冷模块水泵和循环水冷管网，变流模块包括整流器和逆变器。炉体温控装置还包括水冷控制装置；水冷控制装置包括包括温度检测模块、放大电路、变频器和水泵；温度检测模块包括多个温度传感器，温度传感器通过放大电路与MCU的ADC接口相连；变频器受控于MCU，变频器用于驱动水泵；水泵为3台，且并联设置；每台水泵由独立的变频器驱动；炭化炉的外壁设有水冷腔；水冷腔的顶部和底部分别设有出水口和进水口；进水口通过水泵和水管与用于存储冷却水的水箱相连；出水口通过水管与原料预热槽相连，原料预热槽与水箱通过水管相连；温度传感器设置在水冷腔和原料预热槽的外壁。出料控制装置包括对准控制模块、下料控制模块和传输带控制模块；对准控制模块包括与MCU的IO端口相连的发射管和接收管；触摸显示屏与MCU相连；下料控制模块包括步进电机和步进电机驱动电路；MCU通过步进电机驱动电路与步进电机相连；步进电机的竖直安装在下料管外壁，步进电机的旋转轴外端朝下且装有主动齿轮，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；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；传输带控制模块包括传送带，传送带由驱动电机驱动；驱动电机受控于MCU；所述的发射管为多个，均设置在传送带上，接收管设置在下料管的平直段上。漏盘上设有4个漏孔；4个漏孔关于漏盘的周向均匀设置；所述的转盘上的通孔为4个，4个通孔关于漏盘的周向均匀设置，所述的漏孔为上大下小的碗型，通孔直径与漏孔下口的直径相同。MCU还连接有无线通信模块。MCU为PLC、DSP或单片机。有益效果：本专利技术的全自动石墨炭化提纯控制系统，具有以下特点：(一)炉体以及加热管的特点：(1)采用内外管的双层加热管的结构；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。(2)外观和内管之间设置支撑环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。(二)出料装置，具有以下特点：(1)结构布局科学合理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。(2)能灵活调节流量通过基于步进电机、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。(3)能监控其他指标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。(4)其他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。(三)螺旋推料装置以及下料装置，具有以下优势：(1)采用螺旋推料机构，实现连续推料。而且，速度可控。(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。综上所述，本专利技术的螺旋推料装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动石墨炭化提纯控制系统，其特征在于，包括MCU、进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置；进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置均受控于MCU；/n进料控制装置包括螺旋推料控制模块和搅拌放料控制模块；螺旋推料控制模块包括螺旋推料机构、同步传动机构(5)和步进电机(54)；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；(炉膛是指炉体的炉膛)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；搅拌放料控制模块包括搅拌电机和桨叶；搅拌电机设置在料斗的上开口处，桨叶设置料斗的下开口处，搅拌电机工作时能带动桨叶旋转；料斗的开口与进料管连通；步进电机和搅拌电机均受控于MCU；/n炉体温控装置包括测温探管、红外测温仪以及变流模块；测温探管用于导出炉体内的热量，红外测温仪输出的温度值与MCU的ADC端相连；变流模块受控于MCU。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全自动石墨炭化提纯控制系统，其特征在于，包括MCU、进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置；进料控制装置、炉体温控装置和出料控制装置均受控于MCU；
进料控制装置包括螺旋推料控制模块和搅拌放料控制模块；螺旋推料控制模块包括螺旋推料机构、同步传动机构(5)和步进电机(54)；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；(炉膛是指炉体的炉膛)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；搅拌放料控制模块包括搅拌电机和桨叶；搅拌电机设置在料斗的上开口处，桨叶设置料斗的下开口处，搅拌电机工作时能带动桨叶旋转；料斗的开口与进料管连通；步进电机和搅拌电机均受控于MCU；
炉体温控装置包括测温探管、红外测温仪以及变流模块；测温探管用于导出炉体内的热量，红外测温仪输出的温度值与MCU的ADC端相连；变流模块受控于MCU。


2.根据权利要求1所述的全自动石墨炭化提纯控制系统，其特征在于，炉体温控装置还包括水冷控制装置；水冷控制装置包括包括温度检测模块、放大电路、变频器和水泵；温度检测模块包括多个温度传感器，温度传感器通过放大电路与MCU的ADC接口相连；变频器受控于MCU，变频器用于驱动水泵；水泵为3台，且并联设置；每台水泵由独立的变频器驱动；炭化炉的外壁设有水冷腔；水冷腔的顶部和底部分别设有出水口(63)和进水口(62)；进水口通过水泵(68)和水管(64)与用于存储冷却水的水箱相连；出...

【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：湖南;43