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高效節(jié)能石墨膨化爐的制作方法

文檔序號:4582652閱讀:883來源:國知局
專利名稱:高效節(jié)能石墨膨化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于膨化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,是一種高效節(jié)能石墨膨化爐。
背景技術(shù)
石墨膨化爐是柔性石墨生產(chǎn)中的主要設(shè)備,它是把經(jīng)化學(xué)處理后的可膨脹石墨在高溫瞬間膨脹成蠕蟲狀石墨的一種高溫爐。在現(xiàn)有的技術(shù)中,通常采用電阻爐進行石墨膨化,因其電爐結(jié)構(gòu)特性所限,存在以下幾點不足一、電爐絲纏繞在爐膛外部,通過爐膛間接傳熱,因此,爐膛的外壁的溫度總是高于內(nèi)壁,外壁的溫度正常情況下都在1400℃以上,所以,爐絲和爐膛的使用壽命短,連續(xù)使用1個月需更換爐絲和爐膛,不僅費工費時,而且維修費用高。二、當(dāng)爐膛溫度上升時,輻射熱量產(chǎn)生的熱空氣不斷隨膨脹后的石墨一起從下邊的出料口排出,因此,熱利用率低,熱損耗大;三、通過爐膛間接傳熱,爐膛內(nèi)壁采用剛玉耐火材料,升溫慢,膨化效率低;四、因靠爐膛輻射的熱來加熱載料氣流,當(dāng)氣流量大時,溫度下降快,導(dǎo)致石墨的膨脹不完全,影響膨化石墨的使用效果,若將進爐載料氣流控制的小,生產(chǎn)效率又難以提高。此外,在進行石墨膨化時,石墨原料的供給是從爐頂上方進料下方出料,由于膨脹后的石墨很輕,下落速度慢,在爐內(nèi)高溫空間停留時間太長,一部分碳被氧化成二氧化碳,從而大大降低了石墨的收率。而且在石墨原料中還加雜有不膨脹雜質(zhì)(如云母、沙粒等)隨石墨一起下落,由于下落的雜質(zhì)被卷縮的石墨絮所包裹,很難分離,因此,為保證產(chǎn)品質(zhì)量,必須選用高碳材料,(C99%),大大增加了制品的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品收率高、能耗低、維修費用低的高效節(jié)能石墨膨化爐。
實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術(shù)方案是該膨化爐包括爐體、供料部分、供氣部分和出料裝置,其特征是爐體是由外筒體和爐膛構(gòu)成,爐膛的上下部呈圓錐形,下部通過導(dǎo)氣管連接供氣部分的儲氣瓶,供料部分設(shè)置在爐體下部一側(cè),是由風(fēng)機和旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)組成,旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)的出料口與風(fēng)機的進風(fēng)口通過三通管連接,并通過輸料管與爐膛的下部連通;爐體的上部與爐頂蓋之間設(shè)置有通風(fēng)口,爐膛頂部與引風(fēng)管之間設(shè)置有熱交換器,并通過引風(fēng)管與出料裝置中的氣固分離器連接。
按照上述方案制成的高效節(jié)能石墨膨化爐,具體對比如下生產(chǎn)效率電阻爐8小時生產(chǎn)100Kg,本實用新型8小時可生產(chǎn)400Kg;升溫時間電阻爐需90分鐘,本實用新型只需10分鐘;能耗電阻爐的噸產(chǎn)品需耗電1500KW,本實用新型的噸產(chǎn)品只需消耗200Kg液化氣;產(chǎn)品收率電阻爐的產(chǎn)品收率為75~80%,本實用新型的產(chǎn)品收率為98~99%。該膨化爐采用以液化氣為燃料,利用彌散膨脹、逆流分離原理,使該爐達到了“兩高”(生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品收率高)、“兩低”(能耗底、維修費用低)的顯著效果。
下面利用附圖進一步描述本實用新型的實施例。


圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;具體實施方式
參看圖1,本實用新型的高效節(jié)能石墨膨化爐,包括爐體1、供料部分、供氣部分和出料裝置,其中,爐體1采用高鋁耐火材料制成,是由外筒體和爐膛2組成,其間用膨脹珍珠巖保溫,爐膛2的上下部呈圓錐形,下部通過導(dǎo)氣管6連接供氣部分的儲氣瓶5,在爐膛2的底部設(shè)有雜質(zhì)排放口2-1。供料部分設(shè)置在爐體1的下部一側(cè),是由風(fēng)機9和旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)8組成,旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)8包括料斗、電機、輸料管,其中,料斗內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)隔板,其出料口與風(fēng)機9的出風(fēng)口通過三通管連接,三通管通過輸料管與爐膛2的底部連通。先啟動風(fēng)機,后啟動送料機,風(fēng)載石墨粉與空氣相混合進入爐膛2內(nèi),通過點火器點燃混合氣使之燃燒。爐膛2的上部與爐頂蓋3之間設(shè)置有通風(fēng)口1-1,通過該通風(fēng)口1-1進入的空氣,與爐膛2內(nèi)的熱氣流充分混合,可降低出口氣流溫度。爐膛2的頂部設(shè)置有熱交換器4,在圖1的實施例一中,熱交換器4為立式置放的箱體式,其內(nèi)裝有降溫介質(zhì),爐膛2上部連接的引風(fēng)管13直接穿過熱交換器4后與出料裝置中的氣固分離器12連接,出料裝置是由氣固分離器12、負壓風(fēng)機15、排氣管道14、閉風(fēng)器11組成,其中,氣固分離器12位于爐體1的一側(cè),其上部通過排氣管14連接負壓風(fēng)機15,底部連接閉風(fēng)器11,閉風(fēng)器11可在市場直接購置,其結(jié)構(gòu)不在贅述。在爐體1上安裝有溫度測量儀表7,該儀表通過電源線與溫度控制箱連接(圖中未示)。爐膛2內(nèi)的溫度通過溫度測量儀表進行檢測,當(dāng)溫度過高時,通過溫控箱適當(dāng)調(diào)節(jié)控制進入爐內(nèi)的燃氣量。標號16是膨化后的石墨積存室。
參看圖2,在實施例二中,與實施例一的不同之處是爐體1上部設(shè)置的熱交換器4為橫向置放,在熱交換器4的側(cè)下部設(shè)置有第二雜質(zhì)分離器10,該器通過引風(fēng)管13與氣固分離器12連通。在本實施例中,雜質(zhì)分離采用三級分離,大顆粒沙塵沿爐膛側(cè)壁直接向下沉落,從筒體下部的雜質(zhì)排放口2-1排出,部分灰粉在負壓風(fēng)機的作用下,可隨第二雜質(zhì)分離器10的排放口排出,剩余部分的細灰粉通過閉風(fēng)器11落到篩網(wǎng)上。
在本實用新型中,采用了從下部進料的方式,并利用膨脹后的石墨與未膨脹的雜質(zhì)的巨大比重差將其分離,當(dāng)燃氣、空氣、石墨從進料口進入爐膛后,由于空間突然增大,空氣的流速銳減,這時石墨受熱膨脹密度變?yōu)?0.005/cm3)很容易隨廢氣進入分離器,由于雜質(zhì)的比重不變,大顆粒沙塵沿側(cè)壁直接向下沉落,從筒體下部的雜質(zhì)排放口排出,灰塵和膨脹石墨隨氣流一起進入氣固分離器,通過閉風(fēng)器落到篩網(wǎng)上,經(jīng)過篩分把細的灰粉分離出來。
該機的工作原理當(dāng)空氣流與燃氣一同進入爐膛后,點火器點燃開始燃燒,由于空氣充分,所以燃燒劇烈,爐膛內(nèi)溫度急劇升高10分鐘左右可達到1000℃,此時啟動旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu),使可膨脹石墨隨空氣一同進入爐膛,由于空間突增,所以原料空氣彌散開而與火焰充分接觸,使可膨脹石墨膨脹完全、迅速。生產(chǎn)量可根據(jù)生產(chǎn)情況任意調(diào)節(jié),產(chǎn)量大時,進料增加,燃氣開大,產(chǎn)量小時,進料減少,燃氣開小,由于燃氣在燃燒過程中消耗了進氣中的大量氧氣,因此,膨脹后的石墨被氧化的現(xiàn)象大大的削弱。另一方面,由于燃燒使爐內(nèi)的氣壓增高,促進上邊的排氣口廢氣流速增大,膨脹后的石墨立即隨廢氣進入氣固分離器脫離高溫區(qū),(低于400℃石墨就不氧化),因此,本設(shè)備中氧化損失極小(約1~1.5%),大大提高了產(chǎn)品收率。
權(quán)利要求1.一種高效節(jié)能石墨膨化爐,該膨化爐包括爐體、供料部分、供氣部分和出料裝置,其特征在于爐體[1]是由外筒體和爐膛[2]構(gòu)成,爐膛[2]的上下部呈圓錐形,下部通過導(dǎo)氣管[6]連接供氣部分的儲氣瓶[5],供料部分設(shè)置在爐體[1]下部一側(cè),是由風(fēng)機[9]和旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)[8]組成,旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)[8]的出料口與風(fēng)機[9]的進風(fēng)口通過三通管連接,并通過輸料管與爐膛[2]下部連通,爐體[1]的上部與爐頂蓋[3]之間設(shè)置有通風(fēng)口[1-1],爐體[1]頂部與引風(fēng)管[13]之間設(shè)置有熱交換器[4],并通過引風(fēng)管[13]與出料裝置的氣固分離器[12]連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能石墨膨化爐,其特征在于熱交換器[4]為立式置放的箱體式,其內(nèi)裝有降溫介質(zhì),爐膛[2]上部連接的引風(fēng)管[13]直接穿過熱交換器[4]后與氣固分離器[12]連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能石墨膨化爐,其特征在于熱交換器[4]為橫向置放,在熱交換器[4]的側(cè)下部設(shè)置有第二雜質(zhì)分離器[10],該雜質(zhì)分離器[10]通過引風(fēng)管[13]與氣固分離器[12]連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能石墨膨化爐,其特征在于在爐體[1]上安裝有溫度測量儀表[7],該儀表通過電源線與溫度控制箱連接。
專利摘要本實用新型涉及一種高效節(jié)能石墨膨化爐。該膨化爐包括爐體、供料部分、供氣部分和出料裝置,其主要特點是爐體是由外筒體和爐膛構(gòu)成,爐膛的上下部呈圓錐形,下部通過導(dǎo)氣管連接供氣部分的儲氣瓶,供料部分設(shè)置在爐體下部一側(cè),是由風(fēng)機和旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)組成,旋轉(zhuǎn)送料機構(gòu)的出料口與風(fēng)機的進風(fēng)口通過三通管連接,并通過輸料管與爐膛的下部連通;爐體的上部與爐頂蓋之間設(shè)置有通風(fēng)口,爐膛頂部與引風(fēng)管之間設(shè)置有熱交換器,并通過引風(fēng)管與出料裝置的氣固分離器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比,該膨化爐具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品收率高、能耗底、維修費用低的顯著效果。
文檔編號F27B9/00GK2736725SQ200420010719
公開日2005年10月26日 申請日期2004年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月24日
發(fā)明者張學(xué)忠, 張向輝 申請人:張學(xué)忠
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