CN114713177B - 一种一体式石墨反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一体式石墨反应器，所述包括底座、外框、转筒和搅拌轴，所述底座固定设置于底面，所述外框中部两侧均转动设置于底座上部，所述转筒轴向转动套合于外框内，所述搅拌轴同轴设置于转筒内，所述转筒包括内筒和外筒，所述外框包括框体和滑道。本发明的目的在于解决或至少减轻现有的石墨反应器热度不均匀、搅拌不充分的问题，而提供了一种一体式石墨反应器。

Description

一种一体式石墨反应器
技术领域
本发明涉及石墨提纯技术领域，尤其涉及一种一体式石墨反应器。
背景技术
石墨是一种重要的非金属矿产资源，具有耐高温、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑、导热、导电等性能，广泛应用于冶金、机械、电子、化工、轻工、军工、国防、航天及耐火材料等行业。
目前，公知的反应器有石墨反应器、搪瓷反应器等，这些反应器都是纵向设置且通过夹套内的介质传热给釜内，内部也纵向设置有搅拌机构。热介质在夹套内流向是固定的，即便热介质的排出口远离进入口，也无法保障反应器内热度均匀。并且纵向设置的搅拌机构且主要的搅拌力处于反应器底部，当反应器内物料较多时，不易使其充分搅拌。由于上述两个原因，无法保障石墨充分、可靠的反应。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术点的不足，解决或至少减轻现有的石墨反应器热度不均匀、搅拌不充分的问题，而提供了一种一体式石墨反应器。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种一体式石墨反应器，所述包括底座、外框、转筒和搅拌轴，所述底座固定设置于底面，所述外框中部两侧均转动设置于底座上部，所述转筒轴向转动套合于外框内，所述搅拌轴同轴设置于转筒内；
所述转筒包括内筒和外筒，所述内筒同轴间隔固定套合于外筒内，内筒与外筒之间形成夹层，转筒的一端设置有出料口，所述出料口一端连通至外筒端面、另一端连通至内筒内部，转筒的侧壁设置有进料口、进液口和出液口，所述进料口位于转筒侧壁中部，进料口一端连通至外筒侧壁、另一端连通至内筒内部，所述进液口和出液口分别位于转筒侧壁两端，进液口和出液口均一端连通至外筒侧壁、另一端连通至所述夹层；
所述外框包括框体和滑道，所述框体套合于转筒圆周外侧，框体中部两侧均转动设置于底座，所述滑道呈环形，滑道固定设置于框体且密封转动套合于转筒圆周外壁，三个滑道分别位于转筒的进料口、进液口和出液口处，三个滑道上端分别竖直设置有进料管、进液管和出液管，所述进料管、进液管和出液管分别与转筒的进料口、进液口和出液口对应设置。
为了进一步实现本发明，可优先选用以下技术方案：
优选的，所述内筒的纵截面呈外凸的弧形；
所述搅拌轴包括转轴和搅拌桨，所述转轴同轴设置于内筒内，转轴密封转动套合于转筒远离出料口的一端，转轴一端位于内筒内、另一端伸出转筒远离出料口的一端，所述搅拌桨呈螺旋状且固定设置于转轴，搅拌桨位于内筒中部。
优选的，所述搅拌轴还包括两组定位搅拌组件，两组所述定位搅拌组件分别位于搅拌桨两端；
所述定位搅拌组件包括定位杆和搅拌板，所述定位杆沿转轴径向设置，定位杆一端固定连接至转动、另一端滑动抵至内筒圆周内壁，多个定位杆沿转轴圆周阵列设置，所述搅拌板呈平板状，搅拌板沿定位杆长度方向设置且与转轴的轴心位于同一平面内。
优选的，所述定位杆远离转轴的一端呈球形。
优选的，所述一体式石墨反应器还包括传动组件，所述传动组件包括电机、主动链轮、齿圈、传动齿轮和从动齿轮，所述电机固定设置于框体，所述主动链轮固定套合于电机的输出轴，所述齿圈同轴固定设置于转筒远离出料口的端面，齿圈外侧通过链条与主动链轮传动连接，所述从动齿轮同轴固定设置于搅拌轴伸出转筒的一端，所述传动齿轮固定转动设置于框体，传动齿轮位于从动齿轮和齿圈之间，传动齿轮分别与从动齿轮和齿圈内侧啮合。
优选的，所述框体包括框杆、第一端板和第二端板，多个所述框杆圆周阵列设置于滑道圆周外侧，所述第一端板呈圆形且固定设置于框杆靠近转筒的出料口的一端，所述第二端板固定设置于框杆靠近齿圈一端；
所述电机固定设置于框杆，所述传动齿轮固定转动设置于第二端板。
优选的，所述转筒的出料口呈圆形，所述出料口位于转筒端面远离进料口、进液口或出液口的一侧且与内筒内壁相切。
优选的，所述转筒的出料口处可拆卸设置有端盖。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明设置有底座、外框和转筒，转筒转动设置于外框内，外框中部两侧转动设置于底座；反应时，外框和转筒处于横向状态，反应结束后，外框连同转筒转动倾斜，方便反应卸除反应后的物料。
反应时，搅拌轴随同转筒横向设置，而内筒的纵截面呈外凸的弧形，物料较少时会堆积在内筒中部，搅拌轴中部的搅拌桨为螺旋设置，能充分搅拌物料。并且转筒自身与搅拌轴同步转动，进一步保障搅拌的充分性。
反应前，热介质从进液管进入并注满内筒与外筒之间的夹层；反应时，由于转筒自身转动，能使夹层内的热介质处于流动状态，保障转筒内热度均匀，当转筒的进液口和出液口转动至滑道的进液管和出液管处时，新的热介质从进液管流入夹层内，夹层内温度低的热介质从出液管流出，保障内筒内的温度不降低。
反应过程中，可以通过进料管向内筒内添加物料或添加剂，当转筒的进料口转动至滑道的进料管处时，物料或添加剂通过进料管进入内筒内，物料或添加剂落至搅拌桨上，搅拌到内筒的物料中，不仅提高了适用性，还保障了搅拌的均匀性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图之一；
图2为本发明的结构示意图之二；
图3为本发明的结构剖视图之一；
图4为本发明的结构剖视图之二；
图5为本发明的转筒的结构示意图；
图6为本发明的转筒的结构剖视图；
图7为本发明的外框的结构示意图；
图8为本发明的外框的结构剖视图；
图9为本发明的搅拌轴的结构示意图；
其中：1-底座；2-外框；3-转筒；4-搅拌轴；5-电机；6-主动链轮；7-齿圈；8-传动齿轮；9-从动齿轮；201-框体；202-滑道；203-进料管；204-进液管；205-出液管；2011-框杆；2012-第一端板；2013-第二端板；301-内筒；302-外筒；303-端盖；401-转轴；402-搅拌桨；403-定位杆；404-搅拌板。
具体实施方式
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1：
如图1-9所示，一种一体式石墨反应器，包括底座1、外框2、转筒3和搅拌轴4，底座1固定设置于底面，外框2中部两侧均转动设置于底座1上部，转筒3轴向转动套合于外框2内，搅拌轴4同轴设置于转筒3内；
转筒3包括内筒301和外筒302，内筒301同轴间隔固定套合于外筒302内，内筒301与外筒302之间形成夹层，转筒3的一端设置有出料口，出料口一端连通至外筒302端面、另一端连通至内筒301内部，转筒3的侧壁设置有进料口、进液口和出液口，进料口位于转筒3侧壁中部，进料口一端连通至外筒302侧壁、另一端连通至内筒301内部，进液口和出液口分别位于转筒3侧壁两端，进液口和出液口均一端连通至外筒302侧壁、另一端连通至夹层；
外框2包括框体201和滑道202，框体201套合于转筒3圆周外侧，框体201中部两侧均转动设置于底座1，滑道202呈环形，滑道202固定设置于框体201且密封转动套合于转筒3圆周外壁，三个滑道202分别位于转筒3的进料口、进液口和出液口处，三个滑道202上端分别竖直设置有进料管203、进液管204和出液管205，进料管203、进液管204和出液管205分别与转筒3的进料口、进液口和出液口对应设置。
为了保障搅拌的充分性，内筒301的纵截面呈外凸的弧形；
搅拌轴4包括转轴401和搅拌桨402，转轴401同轴设置于内筒301内，转轴401密封转动套合于转筒3远离出料口的一端，转轴401一端位于内筒301内、另一端伸出转筒3远离出料口的一端，搅拌桨402呈螺旋状且固定设置于转轴401，搅拌桨402位于内筒301中部。
为了保障搅拌轴4转动时的稳定性，搅拌轴4还包括两组定位搅拌组件，两组定位搅拌组件分别位于搅拌桨402两端；
定位搅拌组件包括定位杆403和搅拌板404，定位杆403沿转轴401径向设置，定位杆403一端固定连接至转动、另一端滑动抵至内筒301圆周内壁，多个定位杆403沿转轴401圆周阵列设置，搅拌板404呈平板状，搅拌板404沿定位杆403长度方向设置且与转轴401的轴心位于同一平面内，定位杆403远离转轴401的一端呈球形。
为了使转筒3和搅拌轴4同步转动，一体式石墨反应器还包括传动组件，传动组件包括电机5、主动链轮6、齿圈7、传动齿轮8和从动齿轮9，电机5固定设置于框体201，主动链轮6固定套合于电机5的输出轴，齿圈7同轴固定设置于转筒3远离出料口的端面，齿圈7外侧通过链条与主动链轮6传动连接，从动齿轮9同轴固定设置于搅拌轴4伸出转筒3的一端，传动齿轮8固定转动设置于框体201，传动齿轮8位于从动齿轮9和齿圈7之间，传动齿轮8分别与从动齿轮9和齿圈7内侧啮合。
为了优化产品结构，框体201包括框杆2011、第一端板2012和第二端板2013，多个框杆2011圆周阵列设置于滑道202圆周外侧，第一端板2012呈圆形且固定设置于框杆2011靠近转筒3的出料口的一端，第二端板2013固定设置于框杆2011靠近齿圈7一端；
电机5固定设置于框杆2011，传动齿轮8固定转动设置于第二端板2013。
进一步优化产品结构，便于卸除转筒3内的物料，转筒3的出料口呈圆形，出料口位于转筒3端面远离进料口、进液口或出液口的一侧且与内筒301内壁相切，转筒3的出料口处可拆卸设置有端盖303。
本发明设置有底座1、外框2和转筒3，转筒3转动设置于外框2内，外框2中部两侧转动设置于底座1；反应时，外框2和转筒3处于横向状态，反应结束后，外框2连同转筒3转动倾斜，方便反应卸除反应后的物料。
反应时，搅拌轴4随同转筒3横向设置，而内筒301的纵截面呈外凸的弧形，物料较少时会堆积在内筒301中部，搅拌轴4中部的搅拌桨402为螺旋设置，能充分搅拌物料。并且转筒3自身与搅拌轴4同步转动，进一步保障搅拌的充分性。
反应前，热介质从进液管204进入并注满内筒301与外筒302之间的夹层；反应时，由于转筒3自身转动，能使夹层内的热介质处于流动状态，保障转筒3内热度均匀，当转筒3的进液口和出液口转动至滑道202的进液管204和出液管205处时，新的热介质从进液管204流入夹层内，夹层内温度低的热介质从出液管205流出，保障内筒301内的温度不降低。
反应过程中，可以通过进料管203向内筒301内添加物料或添加剂，当转筒3的进料口转动至滑道202的进料管203处时，物料或添加剂通过进料管203进入内筒301内，物料或添加剂落至搅拌桨402上，搅拌到内筒301的物料中，不仅提高了适用性，还保障了搅拌的均匀性。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体式石墨反应器，其特征在于，包括底座(1)、外框(2)、转筒(3)和搅拌轴(4)，所述底座(1)固定设置于底面，所述外框(2)中部两侧均转动设置于底座(1)上部，所述转筒(3)轴向转动套合于外框(2)内，所述搅拌轴(4)同轴设置于转筒(3)内；
所述转筒(3)包括内筒(301)和外筒(302)，所述内筒(301)同轴间隔固定套合于外筒(302)内，内筒(301)与外筒(302)之间形成夹层，转筒(3)的一端设置有出料口，所述出料口一端连通至外筒(302)端面、另一端连通至内筒(301)内部，转筒(3)的侧壁设置有进料口、进液口和出液口，所述进料口位于转筒(3)侧壁中部，进料口一端连通至外筒(302)侧壁、另一端连通至内筒(301)内部，所述进液口和出液口分别位于转筒(3)侧壁两端，进液口和出液口均一端连通至外筒(302)侧壁、另一端连通至所述夹层；
所述外框(2)包括框体(201)和滑道(202)，所述框体(201)套合于转筒(3)圆周外侧，框体(201)中部两侧均转动设置于底座(1)，所述滑道(202)呈环形，滑道(202)固定设置于框体(201)且密封转动套合于转筒(3)圆周外壁，三个滑道(202)分别位于转筒(3)的进料口、进液口和出液口处，三个滑道(202)上端分别竖直设置有进料管(203)、进液管(204)和出液管(205)，所述进料管(203)、进液管(204)和出液管(205)分别与转筒(3)的进料口、进液口和出液口对应设置；
所述一体式石墨反应器还包括传动组件，所述传动组件包括电机(5)、主动链轮(6)、齿圈(7)、传动齿轮(8)和从动齿轮(9)，所述电机(5)固定设置于框体(201)，所述主动链轮(6)固定套合于电机(5)的输出轴，所述齿圈(7)同轴固定设置于转筒(3)远离出料口的端面，齿圈(7)外侧通过链条与主动链轮(6)传动连接，所述从动齿轮(9)同轴固定设置于搅拌轴(4)伸出转筒(3)的一端，所述传动齿轮(8)固定转动设置于框体(201)，传动齿轮(8)位于从动齿轮(9)和齿圈(7)之间，传动齿轮(8)分别与从动齿轮(9)和齿圈(7)内侧啮合。
2.根据权利要求1所述的一种一体式石墨反应器，其特征在于，所述内筒(301)的纵截面呈外凸的弧形；
所述搅拌轴(4)包括转轴(401)和搅拌桨(402)，所述转轴(401)同轴设置于内筒(301)内，转轴(401)密封转动套合于转筒(3)远离出料口的一端，转轴(401)一端位于内筒(301)内、另一端伸出转筒(3)远离出料口的一端，所述搅拌桨(402)呈螺旋状且固定设置于转轴(401)，搅拌桨(402)位于内筒(301)中部。
3.根据权利要求2所述的一种一体式石墨反应器，其特征在于，所述搅拌轴(4)还包括两组定位搅拌组件，两组所述定位搅拌组件分别位于搅拌桨(402)两端；
所述定位搅拌组件包括定位杆(403)和搅拌板(404)，所述定位杆(403)沿转轴(401)径向设置，定位杆(403)一端固定连接至转动、另一端滑动抵至内筒(301)圆周内壁，多个定位杆(403)沿转轴(401)圆周阵列设置，所述搅拌板(404)呈平板状，搅拌板(404)沿定位杆(403)长度方向设置且与转轴(401)的轴心位于同一平面内。
4.根据权利要求3所述的一种一体式石墨反应器，其特征在于，所述定位杆(403)远离转轴(401)的一端呈球形。
5.根据权利要求1所述的一种一体式石墨反应器，其特征在于，所述框体(201)包括框杆(2011)、第一端板(2012)和第二端板(2013)，多个所述框杆(2011)圆周阵列设置于滑道(202)圆周外侧，所述第一端板(2012)呈圆形且固定设置于框杆(2011)靠近转筒(3)的出料口的一端，所述第二端板(2013)固定设置于框杆(2011)靠近齿圈(7)一端；
所述电机(5)固定设置于框杆(2011)，所述传动齿轮(8)固定转动设置于第二端板(2013)。
6.根据权利要求1所述的一种一体式石墨反应器，其特征在于，所述转筒(3)的出料口呈圆形，所述出料口位于转筒(3)端面远离进料口、进液口或出液口的一侧且与内筒(301)内壁相切。
7.根据权利要求6所述的一种一体式石墨反应器，其特征在于，所述转筒(3)的出料口处可拆卸设置有端盖(303)。
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