CN111039288B - 一种石墨带生产用的石墨膨化送料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，包括双气燃烧组件、膨化炉、送料组件、冷却组件、除杂组件、分离组件和尾料处理组件。双气燃烧组件包括燃烧管道、隔离板、点火开关、天然气进气管、空气进气管和助燃风机，送料组件包括送料斗、螺旋送料管、下料管、送料管、送风管和送料风机，除杂组件包括除杂箱体，分离组件包括卸料管、导料槽以及相互串联的一级沙克龙、二级沙克龙和三级沙克龙，尾料处理组件包括除尘筒、废料收集箱、离心风机和废水池，本发明的石墨膨化送料系统实现了石墨料的输送、膨化、除杂、分离以及尾料处理，能够满足石墨条的大批量自动化生产。

Description

一种石墨带生产用的石墨膨化送料系统

技术领域

本发明涉及石墨膨化设备技术领域，具体涉及一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统。

背景技术

随着社会电力系统的发展，其接地系统显得至关重要，电力接地系统是保障电力设备安全运行以及人员安全的重要电力设施，接地系统多采用金属体接地材料，通常情况下金属接地体容易被腐蚀，如果检查不及时接地系统被腐蚀就会给电力系统以及附近人员造成严重的电力事故。目前，新型的石墨接地材料的出现，很大程度上解决了接地系统被腐蚀的问题，石墨接地材料的制造过程通常是先将柔性石墨纸经机械压合及化学粘结，使其与骨架线均匀得结合在一起，制得石墨布，再将石墨布通过分割制成石墨条，将石墨条经过捻线制得石墨线，最终将石墨线经过编制后制成需要尺寸的石墨条。

在制作石墨布时，需要在网格布上均匀附着一层石墨粉，再经过压辊的压延，附着的石墨粉被压延后粘接在棉纤维上，制成石墨布。

附着在网格布上的石墨粉是由石墨经过膨化得到的，石墨膨化是石墨条生产过程中的主要设备，它是把经过化学处理后的可膨胀石墨在高温瞬间膨化成蠕虫石墨的一种高温炉，石墨在膨化过程中面临很多问题，例如：小体积膨化炉不能满足市场的需求，则加大石墨膨化炉的体积是提升石墨生产效率的最便捷方式，同时为了保证大体积膨化炉的生产效率，就必须提升进料速度，提升进料速度就需要相适配的燃气进料量，如何实现燃气进料量的灵活调节就是需要解决的技术问题。再如：鳞片石墨在高温膨化过后，一些插层剂等化学物质会变成气体扩散出去，但鳞片石墨中含有的云母等杂质还会保留在膨胀石墨蠕虫之中，影响柔性石墨线的电气性能。基于上述亟待解决的问题，申请人研发出一套石墨条生产用的石墨膨化送料系统。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，包括双气燃烧组件、膨化炉、送料组件、冷却组件、除杂组件、分离组件和尾料处理组件；

所述双气燃烧组件包括燃烧管道、隔离板、点火开关、天然气进气管、空气进气管和助燃风机，燃烧管道的一端由膨化炉的侧壁伸入膨化炉的内部，隔离板设置在燃烧管道的另一端，点火开关安装在隔离板上，天然气进气管的一端穿过隔离板置入燃烧管道内，天然气进气管的另一端与天然气源连接，空气进气管的一端由燃烧管道侧壁伸入其内部，空气进气管的另一端与助燃风机连接；

所述送料组件包括送料斗、螺旋送料管、下料管、送料管、送风管和送料风机，螺旋送料管设置在送料斗的下方，螺旋送料管的出料端通过下料管与送风管连接，送风管的一端与送料风机连接，送风管的另一端通过送料管与膨化炉连通；

所述膨化炉的出料口通过管道与除杂组件连接，冷却组件包括储水箱以及裹设在出料管外部的冷却套筒，冷却套筒的底部通过进水管和水泵与储水箱连接，冷却套筒的顶部通过与储水箱连接；

所述除杂组件包括除杂箱体，除杂箱体由两个三角形侧板以及夹设在两个侧板之间的端板组成，端板由围成三角形的两个直边端板和一个斜边端板构成，除杂箱体的其中一个直边端板上设置有进料口和出料口，除杂箱体的另一个直边端板上设置有排杂口，排杂口处设置有杂质收集箱；

所述分离组件包括卸料管、导料槽以及相互串联的一级沙克龙、二级沙克龙和三级沙克龙，所述除杂箱体的进料口通过管道与膨化炉的出料口连接，除杂箱体的出料口通过管道与一级沙克龙的进料口连接，一级沙克龙的下出料口与卸料管连接，一级沙克龙的上出料口通过管道与二级沙克龙的进料口连接，二级沙克龙的上出料口通过管道与三级沙克龙的进料口连接，二级沙克龙和三级沙克龙的下出料口通过导料槽与卸料管连接；

所述尾料处理组件包括除尘筒、废料收集箱、离心风机和废水池，除尘筒的顶部进料口通过管道与三级沙克龙的上出料口连接，废料收集箱设置在除尘筒的底部排料口下方，除尘筒侧壁的进风口通过管道与离心风机连接，离心风机的排风口通过管道与废水池连接。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述送料管设置有两根，两根送料管的一端分别连接在膨化炉的两个侧壁，两根送料管的另一端通过三通管与送风管连接。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述冷却套筒的内壁以及被冷却套筒包覆的输料管外壁上均涂覆有防腐涂料。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述除杂箱体位于排杂口的上方设置有观察取样口。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述除杂箱体的排杂口处设置有除杂调节板。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述天然气进气管和空气进气管上均设置有进气阀门，且天然气进气管上设置有调压器。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述天然气进气管置入燃烧管道内的一端设置有天然气喷嘴。

作为本发明一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统的进一步优化：所述天然气进气管上还设置有自动感应调压阀。

有益效果

一、本发明的石墨膨化送料系统具有双气燃烧组件，以天然气为主要燃烧原料，辅助以带压空气助燃，可以根据石墨的送料速度进行灵活调节，当石墨送料速度较快时，空气进气管的进气速度也加快，自动感应调压阀感应到空气进气管的进气速度加快后，调整阀门开度，同时加大天然气的进气速度，以满足石墨膨化的要求，当石墨送料速度较慢时，空气进气管的进气速度也减慢，自动感应调压阀感应到空气进气管的进气速度减慢后，调整阀门开度，同时减慢天然气的进气速度，以达到节能的效果；

二、本发明的石墨膨化送料系统具有除杂组件，经过加热膨胀的石墨由进风口进入除杂箱体中，膨胀石墨蠕虫经过除杂箱体时，重量较大和烧蚀过量的石墨死虫以及云母等杂质下沉石墨死虫、云母及杂质的重量均比石墨蠕虫大滑出除杂质装置，重量较轻的膨胀石墨蠕虫会顺着倒三角的倾斜边向上滑出除杂质装置进入下个工序。

附图说明

图1为本发明石墨膨化送料系统的结构示意图；

图2为本发明石墨膨化送料系统中前段工序的结构示意图；

图3为本发明石墨膨化送料系统中分离组件的结构示意图；

图4为本发明石墨膨化送料系统中尾料处理组件的结构示意图；

图5为本发明石墨膨化送料系统中双气燃烧组件的局部结构示意图Ⅰ；

图6为本发明石墨膨化送料系统中双气燃烧组件的局部结构示意图Ⅱ；

图7为本发明石墨膨化送料系统中冷却组件的结构示意图；

图8为本发明石墨膨化送料系统中除杂组件的结构示意图Ⅰ；

图9为本发明石墨膨化送料系统中除杂组件的结构示意图Ⅱ；

图中标记：1、双气燃烧组件，2、膨化炉，3、送料组件，4、冷却组件，5、除杂组件，6、分离组件，7、尾料处理组件，1-1、燃烧管道，1-2、隔离板，1-3、点火开关，1-4、天然气进气管，1-5、空气进气管，1-6、助燃风机，1-7、调压器，1-8、天然气喷嘴，1-9、自动感应调压阀，3-1、送料斗，3-2、螺旋送料管，3-3、下料管，3-4、送料管，3-5、送风管，3-6、送料风机，4-1、储水箱，4-2、冷却套筒，5-1、除杂箱体，5-2、侧板，5-3、端板，5-4、排杂口，5-5、杂质收集箱，5-6、观察取样口，5-7、除杂调节板，6-1、卸料管，6-2、导料槽，6-3、一级沙克龙，6-4、二级沙克龙，6-5、三级沙克龙，7-1、除尘筒，7-2、废料收集箱，7-3、离心风机，7-4、废水池。

具体实施方式

以下结合具体实施方式进一步对本发明的技术方案进行阐述。

如图1所示：一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，包括双气燃烧组件1、膨化炉2、送料组件3、冷却组件4、除杂组件5、分离组件6和尾料处理组件7。双气燃烧组件1主要为膨化炉2的膨化提供热量，具体是通过燃气的燃烧提供膨化所需要的热量。膨化炉2是实现石墨膨化的主要部件，石墨进入膨化炉2后，在燃气燃烧提供的热量下，高温膨化。送料组件3是实现石墨原料的自动送料，将石墨原料按照生产要求输送至膨化炉2内，冷却组件4主要是对膨化后的出料管处进行降温，该出料管处输送的是刚经过高温膨化的石墨，温度较高，通过冷却组件4对石墨料进行降温，一方面，利于后续的除杂及分离，另一方面，膨化石墨后续需要碾压然后沾胶水，避免温度过高对胶水的粘粘效果产生影响。

如图2、5和6所示：双气燃烧组件1包括燃烧管道1-1、隔离板1-2、点火开关1-3、天然气进气管1-4、空气进气管1-5和助燃风机1-6，燃烧管道1-1的一端由膨化炉2的侧壁伸入膨化炉2的内部，隔离板1-2设置在燃烧管道1-1的另一端，点火开关1-3安装在隔离板1-2上，天然气进气管1-4的一端穿过隔离板1-2置入燃烧管道1-1内，天然气进气管1-4的另一端与天然气源连接，空气进气管1-5的一端由燃烧管道1-1侧壁伸入其内部，空气进气管1-5的另一端与助燃风机1-6连接。天然气进气管1-4和空气进气管1-5上均设置有进气阀门，且天然气进气管1-4上设置有调压器1-7。天然气进气管1-4置入燃烧管道1-1内的一端设置有天然气喷嘴1-8，天然气进气管1-4上还设置有自动感应调压阀1-9。

双气燃烧组件以天然气为主要燃烧原料，辅助以带压空气助燃，可以根据石墨的送料速度进行灵活调节，当石墨送料速度较快时，空气进气管的进气速度也加快，自动感应调压阀感应到空气进气管的进气速度加快后，调整阀门开度，同时加大天然气的进气速度，以满足石墨膨化的要求，当石墨送料速度较慢时，空气进气管的进气速度也减慢，自动感应调压阀感应到空气进气管的进气速度减慢后，调整阀门开度，同时减慢天然气的进气速度，以达到节能的效果；

如图2所示：送料组件3包括送料斗3-1、螺旋送料管3-2、下料管3-3、送料管3-4、送风管3-5和送料风机3-6，螺旋送料管3-2设置在送料斗3-1的下方，螺旋送料管3-2的出料端通过下料管3-3与送风管3-5连接，送风管3-5的一端与送料风机3-6连接，送风管3-5的另一端通过送料管3-4与膨化炉2连通。送料管2-5设置有两根，两根送料管3-4的一端分别连接在膨化炉2的两个侧壁，两根送料管3-4的另一端通过三通管与送风管3-5连接。

石墨原料从送料斗3-1中进行填装，送料斗3-1的石墨原料有下部出料口进入螺旋送料管3-2，在螺旋送料管3-2内进行横向输送并掉入送风管3-5内，送风管3-5的一端与送料风机3-6连接，在风的带动下进入送料管3-4内，并最终通过送料管3-4进入膨化炉2。

膨化炉2的出料口通过出料管与除杂组件5连接，冷却组件4包括储水箱4-1以及裹设在出料管外部的冷却套筒4-2，冷却套筒4-2的底部通过进水管和水泵与储水箱4-1连接，冷却套筒4-2的顶部通过与储水箱4-1连接。所述冷却套筒4-2的内壁以及被冷却套筒4-2包覆的输料管外壁上均涂覆有防腐涂料。通过冷却组件4对刚刚经过膨化的石墨料进行降温，一方面，利于后续的除杂及分离，另一方面，膨化石墨后续需要碾压然后沾胶水，避免温度过高对胶水的粘粘效果产生影响。

如图8和9所示：除杂组件5包括除杂箱体5-1，除杂箱体5-1由两个三角形侧板5-2以及夹设在两个侧板5-2之间的端板5-3组成，端板5-3由围成三角形的两个直边端板5-3和一个斜边端板5-3构成，除杂箱体5-1的其中一个直边端板5-3上设置有进料口和出料口，除杂箱体5-1的另一个直边端板5-3上设置有排杂口5-4，排杂口5-4处设置有杂质收集箱5-5。

除杂箱体5-1位于排杂口5-4的上方设置有观察取样口5-6，除杂箱体5-1的排杂口5-4处设置有除杂调节板5-7。观察取样口5-6可以对膨化后的石墨蠕虫取样观察，知悉石墨蠕虫膨化效果，可以更好的调控膨化温度。除杂调节板5-7可以上下移动，调节排杂口5-4的大小，以调节排杂的速度。

经过加热膨胀的石墨由进风口进入除杂箱体中，膨胀石墨蠕虫经过除杂箱体时，重量较大和烧蚀过量的石墨死虫以及云母等杂质下沉石墨死虫、云母及杂质的重量均比石墨蠕虫大滑出除杂质装置，重量较轻的膨胀石墨蠕虫会顺着倒三角的倾斜边向上滑出除杂质装置进入下个工序。

如图3所示：分离组件6包括卸料管6-1、导料槽6-2以及相互串联的一级沙克龙6-3、二级沙克龙6-4和三级沙克龙6-5，所述除杂箱体5-1的进料口通过管道与膨化炉2的出料口连接，除杂箱体5-1的出料口通过管道与一级沙克龙6-3的进料口连接，一级沙克龙6-3的下出料口与卸料管6-1连接，一级沙克龙6-3的上出料口通过管道与二级沙克龙6-4的进料口连接，二级沙克龙6-4的上出料口通过管道与三级沙克龙6-5的进料口连接，二级沙克龙6-4和三级沙克龙6-5的下出料口通过导料槽6-2与卸料管6-1连接。

分离组件6的作用是对膨化后的石墨料进行分离，将需要的石墨料分离出来，实际生产需要的是单颗颗粒质量都处于中间范围的石墨料，而单颗粒质量较小的膨化石墨经过分离组件6后被分离出来并进入尾料处理组件7。石墨料经过除杂后先进入一级沙克龙6-3，经过分离后，单颗粒质量较小的膨化石墨进入二级沙克龙6-4，而单颗粒质量较大的通过下部排料口进入卸料管6-1进入下个工序，进入二级沙克龙6-4的石墨再次进行分离，单颗粒质量较小的膨化石墨进入三级沙克龙6-5，单颗粒质量较大的通过下部排料口进入导料槽6-2并最终汇入卸料管6-1，进入下个工序。进入三级沙克龙6-5的石墨再次进行分离，单颗粒质量较小的膨化石墨进入尾料处理组件7，单颗粒质量较大的通过下部排料口进入导料槽6-2并最终汇入卸料管6-1。

如图4所示：尾料处理组件7包括除尘筒7-1、废料收集箱7-2、离心风机7-3和废水池7-4，除尘筒7-1的顶部进料口通过管道与三级沙克龙6-5的上出料口连接，废料收集箱7-2设置在除尘筒7-1的底部排料口下方，除尘筒7-1侧壁的进风口通过管道与离心风机7-3连接，离心风机7-3的排风口通过管道与废水池7-4连接。

从三级沙克龙6-5排出的石墨料进入除尘筒7-1中，通过离心风机7-3的作用进行气固分离，固体石墨料被分离出来并从除尘筒7-1的底部排料口进入废料收集箱7-2中，经过分离后的气体在离心风机7-3作用下抽出除尘筒7-1，并进入废水池7-4中，通过废水池7-4进一步吸收尾气中的固体颗粒。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：包括双气燃烧组件（1）、膨化炉（2）、送料组件（3）、冷却组件（4）、除杂组件（5）、分离组件（6）和尾料处理组件（7）；

所述双气燃烧组件（1）包括燃烧管道（1-1）、隔离板（1-2）、点火开关（1-3）、天然气进气管（1-4）、空气进气管（1-5）和助燃风机（1-6），燃烧管道（1-1）的一端由膨化炉（2）的侧壁伸入膨化炉（2）的内部，隔离板（1-2）设置在燃烧管道（1-1）的另一端，点火开关（1-3）安装在隔离板（1-2）上，天然气进气管（1-4）的一端穿过隔离板（1-2）置入燃烧管道（1-1）内，天然气进气管（1-4）的另一端与天然气源连接，空气进气管（1-5）的一端由燃烧管道（1-1）侧壁伸入其内部，空气进气管（1-5）的另一端与助燃风机（1-6）连接；

所述送料组件（3）包括送料斗（3-1）、螺旋送料管（3-2）、下料管（3-3）、送料管（3-4）、送风管（3-5）和送料风机（3-6），螺旋送料管（3-2）设置在送料斗（3-1）的下方，螺旋送料管（3-2）的出料端通过下料管（3-3）与送风管（3-5）连接，送风管（3-5）的一端与送料风机（3-6）连接，送风管（3-5）的另一端通过送料管（3-4）与膨化炉（2）连通；

所述膨化炉（2）的出料口通过出料管与除杂组件（5）连接，冷却组件（4）包括储水箱（4-1）以及裹设在出料管外部的冷却套筒（4-2），冷却套筒（4-2）的底部通过进水管和水泵与储水箱（4-1）连接，冷却套筒（4-2）的顶部通过与储水箱（4-1）连接；

所述除杂组件（5）包括除杂箱体（5-1），除杂箱体（5-1）由两个三角形侧板（5-2）以及夹设在两个侧板（5-2）之间的端板（5-3）组成，端板（5-3）由围成三角形的两个直边端板（5-3）和一个斜边端板（5-3）构成，除杂箱体（5-1）的其中一个直边端板（5-3）上设置有进料口和出料口，除杂箱体（5-1）的另一个直边端板（5-3）上设置有排杂口（5-4），排杂口（5-4）处设置有杂质收集箱（5-5）；

所述分离组件（6）包括卸料管（6-1）、导料槽（6-2）以及相互串联的一级沙克龙（6-3）、二级沙克龙（6-4）和三级沙克龙（6-5），所述除杂箱体（5-1）的进料口通过管道与膨化炉（2）的出料口连接，除杂箱体（5-1）的出料口通过管道与一级沙克龙（6-3）的进料口连接，一级沙克龙（6-3）的下出料口与卸料管（6-1）连接，一级沙克龙（6-3）的上出料口通过管道与二级沙克龙（6-4）的进料口连接，二级沙克龙（6-4）的上出料口通过管道与三级沙克龙（6-5）的进料口连接，二级沙克龙（6-4）和三级沙克龙（6-5）的下出料口通过导料槽（6-2）与卸料管（6-1）连接；

所述尾料处理组件（7）包括除尘筒（7-1）、废料收集箱（7-2）、离心风机（7-3）和废水池（7-4），除尘筒（7-1）的顶部进料口通过管道与三级沙克龙（6-5）的上出料口连接，废料收集箱（7-2）设置在除尘筒（7-1）的底部排料口下方，除尘筒（7-1）侧壁的进风口通过管道与离心风机（7-3）连接，离心风机（7-3）的排风口通过管道与废水池（7-4）连接。

2.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述送料管（3-4）设置有两根，两根送料管（3-4）的一端分别连接在膨化炉（2）的两个侧壁，两根送料管（3-4）的另一端通过三通管与送风管（3-5）连接。

3.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述冷却套筒（4-2）的内壁以及被冷却套筒（4-2）包覆的输料管外壁上均涂覆有防腐涂料。

4.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述除杂箱体（5-1）位于排杂口（5-4）的上方设置有观察取样口（5-6）。

5.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述除杂箱体（5-1）的排杂口（5-4）处设置有除杂调节板（5-7）。

6.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述天然气进气管（1-4）和空气进气管（1-5）上均设置有进气阀门，且天然气进气管（1-4）上设置有调压器（1-7）。

7.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述天然气进气管（1-4）置入燃烧管道（1-1）内的一端设置有天然气喷嘴（1-8）。

8.如权利要求1所述一种石墨条生产用的石墨膨化送料系统，其特征在于：所述天然气进气管（1-4）上还设置有自动感应调压阀（1-9）。

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