竖式连续石墨化炉

摘要

本发明公开了一种竖式连续石墨化炉，在炉顶设置给料漏斗（3），在给料漏斗（3）之上设置储料仓（2），其中储料仓（2）为三段式结构，即一个中间仓（11）和两个侧仓（10）；给料漏斗（3）为双层圆形结构，即漏斗内圆筒和漏斗外圆筒组合结构，漏斗内、外圆筒之间位置底部形成环形排气通道（13），环形排气通道（13）与排气管（1）连接；上部电极（4）设置在炉顶及给料漏斗（3）内中间位置，下部电极（7）设置在炉体下段中间位置，在炉体的中间放置粗颗粒物料（5），在炉体的耐火材料内衬（8）与粗颗粒物料（5）之间放置细颗粒物料（6）；在炉体底部设置排料机构（9）。环形排气通道为三角形空腔，底部采用耐火浇注料（12）。

权利要求

1.一种竖式连续石墨化炉，其特征在于：在炉顶设置给料漏斗（3），在给料漏斗（3）之上设置储料仓（2），其中储料仓（2）为三段式结构，即一个中间仓（11）和两个侧仓（10）；给料漏斗（3）为双层圆形结构，即漏斗内圆筒和漏斗外圆筒组合结构，漏斗内、外圆筒之间位置底部形成环形排气通道（13），环形排气通道（13）与排气管（1）连接；上部电极（4）设置在炉顶及给料漏斗（3）内中间位置，下部电极（7）设置在炉体下段中间位置，在炉体的中间放置粗颗粒物料（5），在炉体的耐火材料内衬（8）与粗颗粒物料（5）之间放置细颗粒物料（6）；

在炉体底部设置排料机构（9）。

2.根据权利要求1所述的竖式连续石墨化炉，其特征在于：环形排气通道（13）为三角形空腔，在三角形空腔底部采用耐火浇注料（12）。

3.根据权利要求1所述的竖式连续石墨化炉，其特征在于：中间仓（11）与漏斗内圆筒连接，两个侧仓（10）分别与漏斗外圆筒连接。

说明书

竖式连续石墨化炉

技术领域

[0001] 本发明涉及一种竖式连续石墨化炉。

背景技术

[0002] 目前，国内对炭素原料进行高温热处理，可以连续排料的竖式炉主要有两种，一种是利用高铝砖作保温内衬的普温电煅烧炉，热处理温度1500~2000℃；另一种是利用炭素内衬作保温的高温电煅烧炉，热处理温度2000~2500℃。这两种炉型均无法满足炭素原料完全石墨化所需2800℃以上高温热处理的要求，由于炭素内衬属于导电材料，采用后一种炉型不仅会降低电流效率，而且使用寿命也比较短。而卧式石墨化炉属于间断操作，炉子冷热不断变化，且上部敞开散热大，能耗非常高，上部敞开还容易使炭素原料氧化造成大量损耗，装出炉劳动条件恶劣。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是，提供一种竖式连续石墨化炉，以克服现有技术存在的无法满足炭素原料完全石墨化所需2800℃以上高温热处理的要求等不足。

[0004] 本发明采用以下技术方案：在炉顶设置给料漏斗，在给料漏斗之上设置储料仓，其中储料仓为三段式结构，即一个中间仓和两个侧仓；给料漏斗为双层圆形结构，即漏斗内圆筒和漏斗外圆筒组合结构，漏斗内、外圆筒之间位置底部形成环形排气通道，环形排气通道与排气管连接；上部电极设置在炉顶及给料漏斗内中间位置，下部电极设置在炉体下段中间位置，在炉体的中间放置粗颗粒物料，在炉体的耐火材料内衬与粗颗粒物料之间放置细颗粒物料；在炉体底部设置排料机构。

[0005] 环形排气通道为三角形空腔，在三角形空腔底部采用耐火浇注料。

[0006] 中间仓与漏斗内圆筒连接，两个侧仓分别与漏斗外圆筒连接。

[0007] 本发明通过在炉顶设置一个特殊的给料漏斗，使炭素原料按照不同的粒度分别加入石墨化炉，炉中心放置粗颗粒物料，其外部则放置细颗粒物料。热处理过程中，电流通过粗颗粒物料，利用粗颗粒炭素原料自身的电阻特性加热达到热处理所需的温度，可实现石墨化；细颗粒物料则主要用于隔热保温，使炉壁温度维持在1500℃以下。经过热处理后的炭素材料冷却后进行筛分处理，粗颗粒物料作为石墨化产品，而细颗粒物料既可以作为电煅烧料使用，也可以重新入炉作为隔热保温料使用。

[0008] 炉顶给料漏斗设计为双层圆形结构，漏斗内圆筒放置粗颗粒物料，漏斗外圆筒放置细颗粒物料，给料漏斗固定于炉子顶部，漏斗内、外圆筒中间位置底部设置三角形空腔与炭素原料共同构成环形排气通道并与排气管相连，三角形空腔底部采用耐火浇注料保护。炉顶储料仓的中间仓放置粗颗粒原料，两侧仓放置细颗粒物料。竖式石墨化炉为全封闭结构，排料机构布置在炉子底部。原料自上而下经过预热（低温段）、加热（高温段）、冷却后从底部通过排料机构排出。随着排料机构的运转，产品排出石墨化炉的同时，炉顶给料漏斗中的炭素原料不断地进入石墨化炉内。

[0009] 本发明是针对炭素原料石墨化需要达到2800℃以上，而耐火材料无法承受这一高温的现状采取的技术措施及其构造。采用本发明的竖式连续石墨化炉，既可以生产石墨化产品，又可以生产电煅烧产品；由于炉壁温度较低，可采用价格较便宜的耐火材料作内衬，大幅度降低炉子投资，延长炉子寿命；炉内热场稳定。与卧式石墨化炉相比，能源消耗可降低一半以上；全封闭自动化作业，可大大改善劳动条件，减少炭素材料氧化损耗。

附图说明

[0010] 图1为本发明的示意图；

[0011] 图2为图1中A—A视图。

[0012] 图中，1——排气管，2——储料，3——给料漏斗，4——上部电极，5——粗颗粒物料，6——细颗粒物料，7——下部电极，8——耐火材料内衬，9——排料机构，10——侧仓，11——中间仓，12——耐火浇注料，13——环形排气通道。

具体实施方式

[0013] 本发明的实施例：在炉顶设置给料漏斗3，在给料漏斗3之上设置储料仓2，其中储料仓2为三段式结构，即一个中间仓11和两个侧仓10；给料漏斗3为双层圆形结构，即漏斗内圆筒和漏斗外圆筒组合结构，漏斗内、外圆筒之间位置底部形成环形排气通道13，环形排气通道13与排气管1连接；上部电极4设置在炉顶及给料漏斗3内中间位置，下部电极7设置在炉体下段中间位置，在炉体的中间放置粗颗粒物料5，在炉体的耐火材料内衬8与粗颗粒物料5之间放置细颗粒物料6；在炉体底部设置排料机构9。

[0014] 环形排气通道13为三角形空腔，在三角形空腔底部采用耐火浇注料12。

[0015] 中间仓11与漏斗内圆筒连接，两个侧仓10分别与漏斗外圆筒连接。

[0016] 内圆筒放置粗颗粒物料，外圆筒放置细颗粒物料，内圆筒直径可以调整，从而调整粗细颗粒物料在炉内的分布区域，实现两种产品比例的调整；给料漏斗内、外圆筒分隔位置的底部设置三角形空腔与炭素原料共同构成环形排气通道，三角形空腔底部采用耐火浇注料保护，避免腐蚀和高温变形损坏。排气管与环形排气通道相连接，确保石墨化过程中炭素原料逸出的气态杂质及时排出炉外，排气管直径可根据入炉物料的挥发分和水分含量进行调整。

[0017] 由于细颗粒物料外侧温度接近1500℃，细颗粒物料完全可作为电煅烧料使用。在炭素原料热处理过程中，硫和部分杂质主要在1700℃以上高温阶段被气化，气态杂质通过炉顶与给料漏斗之间的环形排气通道汇集，然后经过排气管排出竖式连续石墨化炉外。不同品质的产品在冷却和外排过程中被混合在一起排出炉外，可利用筛分机进行分离处理，粗颗粒物料为石墨化产品，细颗粒物料作为电煅烧料使用也可重新入炉作隔热保温料使用。