CN108147388B - 一种斜底式连续碳化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种斜底式连续碳化炉，包括：炉膛和炉腔；其中，所述炉膛为中空结构，所述炉腔的一端固定在所述炉膛的一侧内壁上；所述炉腔的内底部设置有波形凹槽，所述波形凹槽上设置有多个物料驱动装置；所述炉腔的两侧外壁上设置有加热设备。本发明提供的斜底式连续碳化炉，物料在处理过程中，属于动态运输过程，通过物料驱动装置的推动力使得反应更均匀，反应生成的挥发物也能及时排出，避免残留，提高产品性能；由于没有频繁的升温降温过程，设备产量高，热能浪费少，节约能源；同时斜底式连续碳化炉长期处于高温工作状态，炉内温度、气氛等工况稳定，因而产品质量稳定。

Description

一种斜底式连续碳化炉
技术领域
本发明涉及碳化设备技术领域，更具体地，涉及一种斜底式连续碳化炉。
背景技术
碳化炉是生产碳粉的关键设备，制品在碳化过程中的质量决定了产品的总体质量。
现有的间歇式碳化炉设备采用低电压高电流的加热方式，能量损耗大，生产成本高。另外，设备内部温度均匀性单纯的依靠发热体的热量辐射来实现，温度均匀性一般只能控制在±10℃左右，对碳制品的碳化质量产生不利的影响。其冷却系统包括离心风机、换热器和循环风道。快冷阶段，将惰性气体作为冷却介质通入炉内，在离心风机作用下气体将炉内热量带出后进入散热器进行热量交换，再通过离心风机送入循环风道，实现循环快速冷却。此过程中，冷却介质被通入炉体内部，直接与产品接触，惰性气体中残留的少量氧化物会造成产品氧化，影响产品的质量稳定性。另外，该系统结构复杂、操作繁琐，换热器设置在炉体内部，安全性低。
发明内容
为了至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种斜底式连续碳化炉。
本发明提供一种斜底式连续碳化炉，包括：炉膛和炉腔；其中，
所述炉膛为中空结构，所述炉腔的一端固定在所述炉膛的一侧内壁上；
所述炉腔的内底部设置有波形凹槽，所述波形凹槽上设置有多个物料驱动装置；
所述炉腔的两侧外壁上设置有加热设备。
其中，所述波形凹槽包括导料溜道以及翻料槽，所述炉腔的一侧内底部为斜面；其中，
所述导料溜道的出料端和所述翻料槽的进料端连接；
所述斜面和所述导料溜道的进料端连接。
其中，所述加热设备包括石墨发热体和石墨电极；其中，所述石墨发热体与所述石墨电极采用锥面接触结构进行连接。
其中，所述物料驱动装置包括叶轮、转轴以及固定柱；其中，所述转轴与所述固定柱连接，所述叶轮固定在所述转轴上，所述固定柱的一端固定在所述波形凹槽上。
其中，所述叶轮和所述转轴均采用石墨构成。
其中，还包括：料仓和螺旋给料机；其中，所述料仓的出料口和所述螺旋给料机的进料口连接，所述螺旋给料机的出料口和所述炉腔的进料口连接。
其中，还包括：排废设备；其中，所述排废设备的进口与所述炉腔的排废口连接。
其中，还包括：振动出料机构、第一波纹管以及第二波纹管；其中，
所述第一波纹管的进料口与所述炉腔的出料口连接，所述第一波纹管的出料口与所述振动出料机构的进料口连接，所述振动出料机构的出料口与所述第二波纹管的进料口连接。
其中，所述炉膛包括炉壳和复合型炉衬；其中，所述炉壳采用全密封结构；所述复合型炉衬包括陶瓷纤维、高铝质保温砖以及碳纤维保温材料；所述炉膛上安装有用于测量空腔温度的测温装置。
其中，所述炉腔的腔壁由石墨构成。
综上，本发明提供一种斜底式连续碳化炉，物料从炉腔的进料口送入到波形凹槽上面之后，依靠重力作用及物料驱动装置的推动力，物料被加热设备加热的同时被输送到炉腔出料口。物料在处理过程中，属于动态运输过程，通过物料驱动装置的推动力使得反应更均匀，反应生成的挥发物也能及时排出，避免残留，提高产品性能；由于没有频繁的升温降温过程，设备产量高，热能浪费少，节约能源；同时斜底式连续碳化炉长期处于高温工作状态，炉内温度、气氛等工况稳定，因而产品质量稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的一种斜底式连续碳化炉的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为根据本发明实施例的一种斜底式连续碳化炉的结构示意图，如图1所示，包括：炉膛3和炉腔4；其中，
所述炉膛3为中空结构，所述炉腔4的一端固定在所述炉膛3的一侧内壁上；
所述炉腔4的内底部设置有波形凹槽，所述波形凹槽上设置有预多个物料驱动装置7；
所述炉腔4的两侧外壁上设置有加热设备5。
优选地，物料在连续的波形凹槽上面传输，从炉腔的进料口传输到炉腔的出料口。
优选地，在炉腔4的两侧外壁上均匀设置有加热设备5，并且炉腔4的两侧外壁上的加热设备5对称布置。
优选地，物料驱动装置7的数量与波形凹槽的谷底的数量相同。
优选地，本发明实施例提高的斜底式连续碳化炉用于生产碳粉。
在本发明实施例中，物料从炉腔的进料口送入到波形凹槽上面之后，依靠重力作用及物料驱动装置的推动力，物料被加热设备加热的同时被输送到炉腔出料口。物料在处理过程中，属于动态运输过程，通过物料驱动装置的推动力使得反应更均匀，反应生成的挥发物也能及时排出，避免残留，提高产品性能；由于没有频繁的升温降温过程，设备产量高，热能浪费少，节约能源；同时斜底式连续碳化炉长期处于高温工作状态，炉内温度、气氛等工况稳定，因而产品质量稳定。
在上述实施例的基础上，所述波形凹槽包括导料溜道以及翻料槽，所述炉腔的一侧内底部为斜面；其中，
所述导料溜道的出料端和所述翻料槽的进料端连接；
所述斜面和所述导料溜道的进料端连接。
在本发明实施例中，通过设置斜面提高物料传输效率；通过设置导料溜道以及翻料槽，提高物料传输效率的同时也方便了反应后的废气集中排出。
在上述实施例的基础上，所述加热设备5包括石墨发热体和石墨电极；其中，
所述石墨发热体与所述石墨电极采用锥面接触结构进行连接。
在本发明实施例中，石墨发热体与石墨电极采用锥面接触结构进行连接，石墨发热体与石墨电极能紧密贴合，而且有利于抵消石墨发热体的热膨胀。
在上述实施例的基础上，所述物料驱动装置7包括叶轮、转轴以及固定柱；其中，
所述转轴与所述固定柱连接，所述叶轮固定在所述转轴上，所述固定柱的一端固定在所述波形凹槽上。
在本发明实施例中，通过叶轮的旋转为波形凹槽上的物料提供驱动力，使得物料能够实现连续加热。
在上述实施例的基础上，所述叶轮和所述转轴均采用石墨构成。
优选地，转轴的保温层上的孔根据转轴膨胀距离留出足够间隙以免损坏转轴。
在本发明实施例中，叶轮和转轴均采用石墨构成，使得叶轮和转轴耐温耐磨。
在上述实施例的基础上，还包括：料仓1和螺旋给料机2；其中，
所述料仓1的出料口和所述螺旋给料机2的进料口连接，所述螺旋给料机2的出料口和所述炉腔4的进料口连接。
在本发明实施例中，通过料仓和螺旋给料机的连续工作，以实现斜底式连续碳化炉连续进料。
在上述实施例的基础上，还包括：排废设备6；其中，
所述排废设备6的进口与所述炉腔4的排废口连接。
在本发明实施例中，通过设置排废设备以排除物料反应后产生的废气，同时可以防止污染环境。
在上述实施例的基础上，还包括：振动出料机构9、第一波纹管8以及第二波纹管10；其中，
所述第一波纹管8的进料口与所述炉腔4的出料口连接，所述第一波纹管8的出料口与所述振动出料机构9的进料口连接，所述振动出料机构9的出料口与所述第二波纹管10的进料口连接。
其中，振动出料机构9用于出料并将处理后的物料进行强制降温。
优选地，第二波纹管10的出料口还连接有阀门11，反应后的物料通过阀门11控制其排出。
在上述实施例的基础上，所述炉膛3包括炉壳和复合型炉衬；其中，
所述炉壳采用全密封结构；
所述复合型炉衬包括陶瓷纤维、高铝质保温砖以及碳纤维保温材料；
所述炉膛上3安装有用于测量空腔温度的测温装置。
其中，炉壳采用全密封结构，确保炉内气氛纯净。
其中，复合型炉衬包括陶瓷纤维、高铝质保温砖以及碳纤维保温材料，该结构既保证整体性又节能。
优选地，炉膛3上还设置有用于检修其内部部件的检修门。
优选地，炉膛3上还设置有用于观察其内部部件的观察门。
在上述实施例的基础上，所述炉腔4的腔壁由石墨构成。
在本发明实施例中，炉腔的腔壁由石墨构成，能够保证炉腔内部的温度、气氛等工况稳定，提高产品质量的稳定性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种斜底式连续碳化炉，其特征在于，包括：炉膛和炉腔；其中，
所述炉膛为中空结构，所述炉腔的一端固定在所述炉膛的一侧内壁上；
所述炉腔的内底部设置有波形凹槽，所述波形凹槽上设置有多个物料驱动装置；
所述炉腔的两侧外壁上设置有加热设备；
所述波形凹槽包括导料溜道以及翻料槽，所述炉腔的一侧内底部为斜面；其中，
所述导料溜道的出料端和所述翻料槽的进料端连接；
所述斜面和所述导料溜道的进料端连接；
所述物料驱动装置包括叶轮、转轴以及固定柱；其中，
所述转轴与所述固定柱连接，所述叶轮固定在所述转轴上，所述固定柱的一端固定在所述波形凹槽上。
2.根据权利要求1所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，所述加热设备包括石墨发热体和石墨电极；其中，
所述石墨发热体与所述石墨电极采用锥面接触结构进行连接。
3.根据权利要求1所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，所述叶轮和所述转轴均采用石墨构成。
4.根据权利要求1所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，还包括：料仓和螺旋给料机；其中，
所述料仓的出料口和所述螺旋给料机的进料口连接，所述螺旋给料机的出料口和所述炉腔的进料口连接。
5.根据权利要求1所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，还包括：排废设备；其中，
所述排废设备的进口与所述炉腔的排废口连接。
6.根据权利要求1所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，还包括：振动出料机构、第一波纹管以及第二波纹管；其中，
所述第一波纹管的进料口与所述炉腔的出料口连接，所述第一波纹管的出料口与所述振动出料机构的进料口连接，所述振动出料机构的出料口与所述第二波纹管的进料口连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，所述炉膛包括炉壳和复合型炉衬；其中，
所述炉壳采用全密封结构；
所述复合型炉衬包括陶瓷纤维、高铝质保温砖以及碳纤维保温材料；
所述炉膛上安装有用于测量空腔温度的测温装置。
8.根据权利要求7所述的斜底式连续碳化炉，其特征在于，所述炉腔的腔壁由石墨构成。
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