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(shí)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(jìn)行石墨膨化，因其電爐結(jié)構(gòu)特性所限，存在以下幾點(diǎn)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(gè)月需更換爐絲和爐膛，不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且維修費(fèi)用高。二、當(dāng)爐膛溫度上升時(shí)，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(shí)，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(jìn)爐載料氣流控制的小，生產(chǎn)效率又難以提高。此外，在進(jìn)行石墨膨化時(shí)，石墨原料的供給是從爐頂上方進(jìn)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(shí)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(shí)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(fèi)用低的高效節(jié)能石墨膨化爐。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)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(chǔ)氣瓶，供料部分設(shè)置在爐體下部一側(cè)，是由風(fēng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)組成，旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)的出料口與風(fēng)機(jī)的進(jìn)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(duì)比如下生產(chǎn)效率電阻爐8小時(shí)生產(chǎn)100Kg，本實(shí)用新型8小時(shí)可生產(chǎn)400Kg；升溫時(shí)間電阻爐需90分鐘，本實(shí)用新型只需10分鐘；能耗電阻爐的噸產(chǎn)品需耗電1500KW，本實(shí)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(shí)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(dá)到了“兩高”(生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品收率高)、“兩低”(能耗底、維修費(fèi)用低)的顯著效果。
下面利用附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
參看圖1，本實(shí)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(chǔ)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(jī)9和旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)8組成，旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)8包括料斗、電機(jī)、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(jī)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(dòng)風(fēng)機(jī)，后啟動(dòng)送料機(jī)，風(fēng)載石墨粉與空氣相混合進(jìn)入爐膛2內(nèi)，通過點(diǎn)火器點(diǎn)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(jìn)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(shí)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(fù)壓風(fēng)機(jī)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(fù)壓風(fēng)機(jī)15，底部連接閉風(fēng)器11，閉風(fēng)器11可在市場(chǎng)直接購置，其結(jié)構(gòu)不在贅述。在爐體1上安裝有溫度測(cè)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(cè)量儀表進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)溫度過高時(shí)，通過溫控箱適當(dāng)調(diào)節(jié)控制進(jìn)入爐內(nèi)的燃?xì)饬?。?biāo)號(hào)16是膨化后的石墨積存室。
參看圖2，在實(shí)施例二中，與實(shí)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(shí)施例中，雜質(zhì)分離采用三級(jí)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(fù)壓風(fēng)機(jī)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(xì)灰粉通過閉風(fēng)器11落到篩網(wǎng)上。
在本實(shí)用新型中，采用了從下部進(jìn)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?xì)?、空氣、石墨從進(jìn)料口進(jìn)入爐膛后，由于空間突然增大，空氣的流速銳減，這時(shí)石墨受熱膨脹密度變?yōu)?0.005/cm3)很容易隨廢氣進(jìn)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(jìn)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(xì)的灰粉分離出來。
該機(jī)的工作原理當(dāng)空氣流與燃?xì)庖煌M(jìn)入爐膛后，點(diǎn)火器點(diǎn)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(dá)到1000℃，此時(shí)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)，使可膨脹石墨隨空氣一同進(jìn)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(shí)，進(jìn)料增加，燃?xì)忾_大，產(chǎn)量小時(shí)，進(jìn)料減少，燃?xì)忾_小，由于燃?xì)庠谌紵^程中消耗了進(jìn)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?fàn)t內(nèi)的氣壓增高，促進(jìn)上邊的排氣口廢氣流速增大，膨脹后的石墨立即隨廢氣進(jìn)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(chǔ)氣瓶[5]，供料部分設(shè)置在爐體[1]下部一側(cè)，是由風(fēng)機(jī)[9]和旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)[8]組成，旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)[8]的出料口與風(fēng)機(jī)[9]的進(jìn)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(cè)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(shí)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(diǎn)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(chǔ)氣瓶，供料部分設(shè)置在爐體下部一側(cè)，是由風(fēng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)組成，旋轉(zhuǎn)送料機(jī)構(gòu)的出料口與風(fēng)機(jī)的進(jìn)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(fèi)用低的顯著效果。
文檔編號(hào)F27B9/00GK2736725SQ200420010719
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)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(qǐng)人:張學(xué)忠