CN105565311A - 双体石墨化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明设计石墨制备技术领域，具体为一种采用并联方式结合的双体石墨化炉，包括第一炉体（1）和第二炉体（2），所述第一炉体（1）与第二炉体（2）的中间合体部分形成余热烟道空间（3），所述余热烟道空间（3）内设置循环管，所述循环管由位于中间合体部分正面的进口（4）通入、出口（5）通出；所述余热烟道空间（3）的出口处设置轴流风机。本发明设计合理，与现有的单体石墨化窑炉方式对比，具备热效能高、安全性好、可实施强制冷却等实效。同时，本发明装置结构明了，节能目的明确，具备安全，易操作等很好的实用性能，实施后的经济效益非常显著。

Description

双体石墨化炉
技术领域
本发明设计石墨制备技术领域，具体为一种采用并联方式结合的双体石墨化炉。
背景技术
传统的高温通气石墨化窑炉（指艾奇逊石墨化炉），均采用单体窑炉方式。这种设计方式有较好的灵活性，生产易于调配和控制。
石墨化窑炉的一般工艺路线为：装炉前期作业（装罐、窑炉维护、铺设通气管、填充炉底等）----装炉----送电（通气）----整体冷却----出炉----成品冷却----包装。
但是单体石墨化炉存在如下问题：
1、单体石墨化炉由于消耗电量大，热量损失也较大，能源利用率低，成本相对较高。
2、单体石墨化炉受工艺条件限制，采用自然冷却方式，炉体降温时间长，生产间隔也较长。
发明内容
本发明为了解决单体石墨化炉存在的上述问题，提供了一种并联式的双体石墨化炉。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种双体石墨化炉，包括第一炉体和第二炉体，所述第一炉体与第二炉体的中间合体部分形成余热烟道空间，所述余热烟道空间内设置循环水管，所述循环水管由位于中间合体部分正面的进口通入、出口通出；所述余热烟道空间的出口处设置轴流风机。
所述第一炉体的前端和后端均设置隔层，所述隔层内充填导电体，所述隔层的外侧面设置电极；所述第一炉体的外侧面设置有若干测温孔，其下方设置一排与炉内相通的通气孔；所述第一炉体的底部设置数排将余热烟道空间与外部连通的通风道。
同理，所述第二炉体的前端和后端均设置隔层，所述隔层内充填导电体，所述隔层的外侧面设置电极；所述第二炉体的外侧面设置有若干测温孔，其下方设置一排与炉内相通的通气孔；所述第二炉体的底部设置数排将余热烟道空间与外部连通的通风道。
并联高温石墨化窑炉与单体石墨化窑炉不同之处在于，并联在一起的两台窑炉需依次先后装炉、送电，第二台窑炉可充分借用第一台窑炉的热能，相邻两台石墨化窑炉不能出现相反的工作状态。这种并联式设计需确保每台恒功率直流变压器所配置的窑炉数必须为双数，且生产量大，可连续。通过采用石墨化窑炉两两并联方式，大幅降低了无效的热散失量；同时，两台石墨化窑炉依次送电，第一台窑炉的热散失量转化为第二台窑炉的有用功；所以，设计的并联结构的双体高温通气石墨化炉，具有很高的热效能，节能减排效果非常明显。单体炉，每吨粉体材料石墨化需消耗的电在1.3万度-1.5万度之间，而并体炉，每吨粉体材料石墨化所需消耗的电在0.9-1.0万度之间。
在并联的两台石墨化窑炉中间合体部分，设计余热烟道空间，通过放入装有循环冷却水的双回路管道，利用余热加热冷却水，再将热水进行二次使用，提高能源利用率。且因窑炉采用两两结合方式，员工在生产操作时，高空行走通道增加了一倍的宽度，安全性大大提高。在石墨化窑炉冷却阶段，余热烟道口放置轴流风机，进行人工强制冷却，因风不直接接触炉内物料，不会出现氧化问题。
本申请有效地解决了石墨化窑炉生产过程中的热散失量高达30%的问题，同时并联方式也为余热再利用提供了一种收集方式，还可通过人工强冷方式加快石墨化窑炉的冷却，缩短生产时间。并联方式也解决了高空行走通道的人员安全性问题。上述双联式石墨化炉来自于生产的大量实践过程，相对同业中的传统单体炉生产方式，是一项具有非常重大意义的设备革新。
本发明设计合理，与现有的单体石墨化窑炉方式对比，具备热效能高、安全性好、可实施强制冷却等实效。同时，本发明装置结构明了，节能目的明确，具备安全，易操作等很好的实用性能，实施后的经济效益非常显著。
附图说明
图1表示本发明所述双体石墨化炉的整体结构示意图。
图2表示本发明所述双体石墨化炉的横截面剖视图。
图中，1-第一炉体，2-第二炉体，3-余热烟道空间，4-进口，5-出口，6-电极，7-测温孔，8-通气孔，9-通风道，10-隔层，11-炉底混凝土层，12-炉底砖，13-通气管砖，14-测温管砖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
一种双体石墨化炉，如图1所示，包括并联设置的第一炉体1和第二炉体2，所述第一炉体1与第二炉体2的中间合体部分形成余热烟道空间3，余热烟道空间3分上下两层，下层烟道与两个炉体底部的内下层通风道相连，冷却时炉底热量从风道进入到烟道，所述余热烟道空间3内设置循环水管，所述循环水管由位于中间合体部分正面的进口4通入、出口5通出；在并联的两台石墨化窑炉中间合体部分，设计余热烟道，通过放入装有循环冷却水的管路，利用炉底热空气和炉墙热空气共同作用于冷却水循环管，利用余热加热冷却水，再将热水进行二次使用。所述余热烟道空间3的出口处设置轴流风机。在石墨化窑炉冷却阶段，在余热烟道口放置轴流风机，进行人工强制冷却，因冷却风不会直接接触物料，不会出现氧化问题。
如图1所示，所述第一炉体1的前端和后端均设置隔层10，所述隔层10内充填导电体，所述隔层10的外侧面均设置九支贯穿至炉内的导电电极6；电流通过隔层内的电极传输至炉内。所述第一炉体1的外侧面设置有测温孔7，测温孔7上部设置两个，下部设置三个。第一炉体1的外侧面下方设置一排与炉内相同的通气孔8，用于装设通气管道。
如图2所示，所述第一炉体1的底部设置数排将余热烟道空间3与外部连通的通风道9。冷却时，利用余热烟道3出口放置的轴流风机使第一炉体1底内层风道空气流通，外部冷空气进入从而快速降低炉底温度。
同理，如图1所示，所述第二炉体2的前端和后端均设置隔层10，所述隔层10内充填导电体，所述隔层10的外侧面均设置九支导电电极6；电极联通电源后，通过隔层内的导电体传输至炉内。所述第二炉体2的外侧面设置有测温孔7，测温孔7上部设置两个，下部设置三个。第二炉体2的外侧面下方设置一排与炉内相同的通气孔8，用于装设通气管道。
如图2所示，所述第二炉体2的底部设置数排将余热烟道空间3与外部连通的通风道9。冷却时，利用余热烟道3放置的轴流风机使第二炉体2底内层风道空气流通，外部冷空气进入从而快速降低炉底温度。
附图2中显示出炉体上设置测温孔7的测温管砖14，设置通气孔8的通气管砖13；整个双体石墨化炉位于炉底混凝土层11之上。
上述实施例主要应用于高温通气石墨化窑炉的结构设计方面，通过首次采用并联结构的双体石墨化炉，使石墨化炉热效能大幅提升，符合节能减排的要求。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (1)

1.一种双体石墨化炉，其特征在于：包括第一炉体（1）和第二炉体（2），所述第一炉体（1）与第二炉体（2）的中间合体部分形成余热烟道空间（3），所述余热烟道空间（3）内设置循环水管，所述循环水管由位于中间合体部分正面的进口（4）通入、出口（5）通出；所述余热烟道空间（3）的出口处设置轴流风机；
所述第一炉体（1）的前端和后端均设置隔层（10），所述隔层（10）内充填导电体，所述隔层（10）的外侧面设置电极（6）；所述第一炉体（1）的外侧面设置有若干测温孔（7），其下方设置一排与炉内相同的通气孔（8）；所述第一炉体（1）的底部设置数排将余热烟道空间（3）与外部连通的通风道（9）；
所述第二炉体（2）的前端和后端均设置隔层（10），所述隔层（10）内充填导电体，所述隔层（10）的外侧面设置贯穿至炉内的电极（6）；所述第二炉体（2）的外侧面设置有若干测温孔（7），其下方设置一排与炉内相同的通气孔（8）；所述第二炉体（2）的底部设置数排将余热烟道空间（3）与外部连通的通风道（9）。
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