CN202007138U - 可控气氛串接石墨化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可控气氛串接石墨化炉，要解决的技术问题是充分利用艾奇逊型石墨化炉和串接石墨化炉的优点，实现石墨化加热时物料内部受热均匀、减少对其他电阻料加热的电能损耗。本实用新型设有炉体，炉体两端的炉端电级之间连接有串接的石墨坩埚，炉体上设有通气石墨管，经汇流管接保护性气体罐和提纯气体罐，所述保护性气体罐和提纯气体罐上设有阀门和流量计。本实用新型与现有技术相比，石墨化炉采用串接的结构，电流在电极及产品内分布均匀，大大缩短生产周期，同时可以避免使用电阻料产生和传递热量，减少电能消耗，通气石墨管充入惰性气体保护或提纯气体，具有炉型结构简单，维护方便，石墨产品质量稳定的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池材料的加工设备，特别是一种石墨化炉。
背景技术
现有技术的石墨化炉有串接石墨化炉和艾奇逊型石墨化炉，其中串接石墨化炉一般没有设置通入气体的装置，无法对制成品进行提纯。艾奇逊型石墨化炉在其发展过程中分两个阶段，即初期的交流石墨化炉和20世纪60年代以后发展起来的直流石墨化炉。两者虽然采取相同的炉形，但是由于输入的电流不同，直流石墨化炉比交流石墨化炉在各项技术指标上都要优越，因此直流石墨化炉逐渐代替交流石墨化炉。艾奇逊炉除按电流分类有交流石墨化炉和直流石墨化炉之分外，尚有置于炉车上的可移式石墨化炉，用途特殊的化学净化炉，炉芯按“II”字形布置的n形炉，等等。20世纪80年代串接石墨化炉出现后，以其先进的技术而引起世界各国的关注，它的崛起打破了石墨化生产中几乎都是采用艾奇逊型石墨化炉的局面，虽然艾奇逊型石墨化炉现在仍占有相当大的比重，但串接石墨化炉的迅速发展，逐步取代艾奇逊型石墨化炉。然而串接石墨化炉只适合单一的大规格产品的生产，而且技术较为复杂，所以艾奇逊型石墨化炉不会完全被取代，而仍将在石墨化生产中使用，特别是在中小型炭素厂占据了一定的地位。然而仅有串接石墨化炉和艾奇逊型石墨化炉还不能满足大规模生产石墨的需要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可控气氛串接石墨化炉，要解决的技术问题是充分利用艾奇逊型石墨化炉和串接石墨化炉的优点，实现石墨化加热时物料内部受热均匀、减少对其他电阻料加热的电能损耗。
本实用新型采用以下技术方案：一种可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述可控气氛串接石墨化炉设有炉体，炉体两端的炉端电级之间连接有串接的石墨坩埚，炉体上设有通气石墨管，通气石墨管的一端接入炉体内，另一端经汇流管接保护性气体罐和提纯气体罐，所述保护性气体罐和提纯气体罐上设有阀门和流量计。
本实用新型的保护性气体罐是氮气罐和氩气罐，提纯气体罐是氯气罐、氟气罐和溴气罐。
本实用新型的炉体两端的炉端电级之间连接有串接30至50个的石墨坩埚。
本实用新型的炉体两端设有顶推装置，顶推装置经炉端电级连接石墨质的电流分布板，电流分布板之间连接串接的石墨坩埚。
本实用新型的石墨坩埚通过缝隙接头垫片串接。
本实用新型的炉体由炉底和炉底上的炉墙构成。
本实用新型的石墨坩埚与炉墙之间填充有冶金焦或石油焦。
本实用新型的通气石墨管设置在炉底。
本实用新型的石墨坩埚容量为50至300升。
本实用新型的汇流管为五进一出的连接管件。
本实用新型与现有技术相比，石墨化炉采用串接的结构，电流在电极及产品内分布均匀，从而使得电极及产品在升温时，表里的温差很小，虽然高速升温，却不会导致制品或容器开裂，大大缩短生产周期，同时可以避免使用电阻 料来产生和传递热量，减少电能消耗，通气石墨管充入惰性气体保护或提纯气体，具有炉型结构简单，维护方便，装炉用垫块少，通气石墨管短、不易断、耐用，石墨产品质量稳定的特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构简图。
图2是图1的A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1和图2中的附图标记为：顶推装置1、炉端电极2、电流分布板3、石墨坩埚4、缝隙接头垫片5、炉墙6、通气石墨管7、炉底8、冶金焦或石油焦9、氯气罐10、氟气罐11、氮气罐12、氩气罐13、溴气罐14。
如图1和图2所示，本实用新型的可控气氛串接石墨化炉，设有炉体，炉体由炉底8和炉底8上的炉墙6构成。炉墙6两端设有顶推装置1，顶推装置1经炉端电级2连接石墨质的电流分布板3，电流分布板3之间连接有串接30至50个的石墨坩埚4，石墨坩埚4容量为50至300升。石墨坩埚4通过缝隙接头垫片5串接。石墨坩埚4与炉墙6之间填充有冶金焦或石油焦9。炉底8设置有通气石墨管7，通气石墨管7的一端接入炉体内，另一端经一汇流管接氯气罐10、氟气罐11、氮气罐12、氩气罐13和溴气罐14。氯气罐10、氟气罐11、氮气罐12、氩气罐13和溴气罐14上设有阀门和流量计。汇流管为五进一出的连接管件。
本实用新型工作时，两个炉端电级分别与电源正、负极相连构成回路，两个炉端电级之间构成一个单元体，在石墨坩埚内装入石墨粉，通入保护性气体 或提纯气体，所述保护性气体为氮气、氩气或两种该气体任意比例的混合气体，所述提纯气体为氯气、氟气、溴气中的一种或两种以上按工艺设定比例的混合气体。每个单元体在2-48小时内温度可升高到2000℃至3200℃。
采用本实用新型的串接可控气氛石墨化炉，原材料堆积密度1.0±0.1g/cm3、固定碳含量为90％时，每炉可装8吨物料，石墨化、通气纯化时，当炉温达到1700±100℃时，首先通入氮气，维持到1900℃左右时开始通入氯气，炉温达到2350℃左右时通入氟气和氯气，直至炉温升至3000℃温度时停止石墨化送电，同时停止通氟气，但继续通氯气到炉温降低至2000℃以下，改送氮气将石墨制品中的氯洗出，同时将残留在炉内的纯化气体驱除干净，防止石墨制品氧化和杂质气体反渗，一直到出炉，炉送电时间在7.0～8.0小时。实现产品电耗在7000±1000kWh/吨范围内；经石墨化处理后材料的固定碳含量达99.97％以上，灰份含量小于100ppm，Fe含量小于10ppm。
本实用新型石墨化炉采用简单的直型串接方式，通入保护性及提纯气体，并采用大电流低电压的方式对物料进行加热，解决目前直型串接不能通气以及耗电量大的难题。
Claims (10)
1.一种可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述可控气氛串接石墨化炉设有炉体，炉体两端的炉端电级(2)之间连接有串接的石墨坩埚(4)，炉体上设有通气石墨管(7)，通气石墨管(7)的一端接入炉体内，另一端经汇流管接保护性气体罐和提纯气体罐，所述保护性气体罐和提纯气体罐上设有阀门和流量计。
2.根据权利要求1所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述保护性气体罐是氮气罐(12)和氩气罐(13)，提纯气体罐是氯气罐(10)、氟气罐(11)和溴气罐(14)。
3.根据权利要求2所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述炉体两端的炉端电级(2)之间连接有串接30至50个的石墨坩埚(4)。
4.根据权利要求3所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述炉体两端设有顶推装置(1)，顶推装置(1)经炉端电级(2)连接石墨质的电流分布板(3)，电流分布板(3)之间连接串接的石墨坩埚(4)。
5.根据权利要求4所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述石墨坩埚(4)通过缝隙接头垫片(5)串接。
6.根据权利要求5所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述炉体由炉底(8)和炉底(8)上的炉墙(6)构成。
7.根据权利要求6所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述石墨坩埚(4)与炉墙(6)之间填充有冶金焦或石油焦(9)。
8.根据权利要求7所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述通气石墨 管(7)设置在炉底(8)。
9.根据权利要求8所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述石墨坩埚(4)容量为50至300升。
10.根据权利要求9所述的可控气氛串接石墨化炉，其特征在于：所述汇流管为五进一出的连接管件。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103435032A (zh) * | 2013-08-12 | 2013-12-11 | 南昌大学 | 纳米碳材料高温石墨化处理方法 |
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| CN105502362A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-20 | 河南九龙新能源材料有限公司 | 一种生产石墨类负极材料的艾奇逊炉及其装炉工艺 |
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- 2011-01-27 CN CN2011200280396U patent/CN202007138U/zh not_active Expired - Lifetime
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