CN208071328U - 一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，包括炉架，炉架上设有炉体，炉体内设有温度检测装置；炉体内设有炉管；炉体内设有加热板，炉管一端设有上料装置，另一端设有下料装置，上料装置包括上料箱和螺旋输送机构，螺旋输送机设置在上料箱内部，下料装置设有下料装置出口；炉管的上料端设有震打装置；上料装置处设有出气管，下料装置处设有进气管；炉管与设置在炉架上的减速机传动连接；上料装置与震打装置之间设有上料密封装置，炉管与下料装置之间设有下料密封装置。本实用新型的目的是，提供一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，该还原炉焙烧还原时，不需要氢气作为还原剂，无安全隐患；同时，减低了能耗。

Description

一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉

技术领域

本实用新型属于金刚石加工设备领域，具体为一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉。

背景技术

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。人工合成金刚石的方法主要有两种，高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法，即石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，技术已非常成熟，并形成产业；化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。

传统的人造金刚石行业中石墨与触媒复合材料颗粒主要有两种工艺与设备：

1）间歇式电加热真空炉：炉要求首先抽真空，焙烧过程中通纯氢气进行还原，还原介质是氢气。加热温度为1250℃，保温时间为360min。采用间隙式电加热炉，保温时间长，热效率低，处理量小，采用氢气作为还原剂，存在着较大的安全隐患。

2）连续式的微波推板窑：该工艺还原介质为氢气，2%-10%氢气，剩余的为氮气，加热温度为1050-1100℃，保温时间为30-60min，采用微波加热，加热速度快，保温时间短，但是该炉需要匣波与推板，大量的无功损耗。同时采用微波加热，维护费用高，炉投资大。

因此有必要开发一种工艺简单，炉安全可靠，生产效率高，无安全隐患，生产成本低的合成金刚石用石墨与触媒还原炉。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，该还原炉焙烧还原时，石墨粉与触媒中的游离氧充分反应，还原介质为石墨粉，不需要氢气作为还原剂，无安全隐患；同时，不需要额外的匣波与推板，大大减低了能耗。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，包括炉架，所述炉架上水平设有中空的炉体，炉体内设有温度检测装置；所述炉体内设有可转动的炉管；所述炉体内设有加热板，所述炉管一端设有上料装置，另一端设有下料装置，所述上料装置包括上料箱和螺旋输送机构，所述上料箱上端设有上料装置入口，所述螺旋输送机构包括传动连接的螺旋叶片和输送电机，所述螺旋叶片设置在上料箱内部，所述输送电机设置在炉架上，所述下料装置下端设有下料装置出口，所述下料装置出口处设有阀门；所述炉管的上料端设有震打装置，所述震打装置包括底座、摆锤和偏心块，所述底座设置于炉架上，所述摆锤一端铰接于底座上，所述偏心块均匀设置多个于炉管外圆周上，且与摆锤配合安装；所述上料装置处设有出气管，所述下料装置处设有进气管；所述炉管与设置在炉架上的减速机传动连接。

进一步的，所述上料装置与震打装置之间设有密封装置，所述密封装置包括密封壳体、密封圈和挡板，所述密封壳体与炉管同轴设置，所述密封圈配合安装于密封壳体与炉管之间，所述挡板设置于密封壳体一侧；所述炉管与下料装置之间设有同样的密封装置。

进一步的，所述上料装置与密封装置之间设有波纹管，所述下料装置与密封装置之间设有同样的波纹管。

进一步的，所述炉管外壁上铰接有调节板，所述调节板上设有腰形孔；所述偏心块一端与炉管铰接，另一端与腰形孔通过螺栓连接。

进一步的，所述炉管内壁上均匀设有多块炒板。

进一步的，所述上料箱下端设有上料装置出口，所述下料装置上端设有下料装置进口。

进一步的，所述炉体由保温材料制成。

进一步的，所述炉体两侧设有回转轮，所述炉架上设有与之相配合的支撑轮。

进一步的，所述炉管倾斜设置，且靠近上料装置的一端高于靠近下料装置的一端。

本实用新型的有益效果：

1、该还原炉焙烧还原时，石墨粉与触媒中的游离氧充分反应，还原介质为石墨粉，不需要氢气作为还原剂，无安全隐患；

2、该还原炉焙烧还原时，不需要额外的匣波与推板，大大减低了能耗；

3、该还原炉上设置的震打装置有效解决炉管内的粘料问题；

4、该还原炉上偏心块通过腰形孔与螺栓配合可调节高度，实现摆锤落到炉管高试调节，从而达到振打力度的调节；

5、炉管内壁上均匀设置的多块炒板，使其内部的物料烘焙还原时混合均匀，产品受热均匀，品质很好。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图2为本实用新型A处局部放大结构示意图。

图3为本实用新型右视结构示意图。

图4为本实用新型震打装置安装关系示意图。

图5为本实用新型B处局部放大结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、炉架；101、支撑轮；2、炉体；201、回转轮；21、温度检测装置；3、炉管；31、炒板；32、调节板；321、腰形孔；4、加热板；5、上料装置；51、上料箱；511、上料装置入口；512、出气管；513、上料装置出口；52、螺旋输送机构；521、螺旋叶片；522、输送电机；6、下料装置；601、下料装置出口；6011、阀门；602、进气管；603、下料装置进口；7、震打装置；71、底座；72、摆锤；73、偏心块；731、螺栓；8、减速机；9、密封装置；91、密封壳体；92、密封圈；93、挡板；10、波纹管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-5所示，本实用新型的具体结构为：一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，包括炉架1，所述炉架1上水平设有中空的炉体2，炉体2内设有温度检测装置21，通过热电偶测量炉管内温度，并通过电气仪表显示出来；所述炉体2内设有可转动的炉管3；所述炉体2内设有加热板4，所述炉管3一端设有上料装置5，另一端设有下料装置6，所述上料装置5包括上料箱51和螺旋输送机构52，所述上料箱51上端设有上料装置入口511，所述螺旋输送机构52包括传动连接的螺旋叶片521和输送电机522，所述螺旋叶片521设置在上料箱51内部，所述输送电机522设置在炉架1上，所述下料装置6下端设有下料装置出口601，所述下料装置出口601处设有阀门6011；所述炉管3的上料端设有震打装置7，所述震打装置7包括底座71、摆锤72和偏心块73，所述底座71设置于炉架1上，所述摆锤72一端铰接于底座71上，所述偏心块73均匀设置多个于炉管3外圆周上，且与摆锤72配合安装；所述上料装置5处设有出气管512，所述下料装置6处设有进气管602；所述炉管3与设置在炉架1上的减速机8传动连接。

优选的，所述上料装置5与震打装置7之间设有密封装置9，所述密封装置9包括密封壳体91、密封圈92和挡板93，所述密封壳体91与炉管3同轴设置，所述密封圈92配合安装于密封壳体91与炉管3之间，所述挡板93设置于密封壳体91一侧；所述炉管3与下料装置6之间设有同样的密封装置9。方便密封圈92的安装与更换。

优选的，所述上料装置5与密封装置9之间设有波纹管10，所述下料装置6与密封装置9之间设有同样的波纹管10。能吸收炉管3工作时造成的冲击振动等。

优选的，所述炉管3外壁上铰接有调节板32，所述调节板32上设有腰形孔321；所述偏心块73一端与炉管3铰接，另一端与腰形孔321通过螺栓731连接。偏心块73通过腰形孔321与螺栓731配合可调节高度，实现摆锤72落到炉管3高试调节，从而达到振打力度的调节，有效解决炉管3内的粘料问题。

优选的，所述炉管3内壁上均匀设有多块炒板31。使炉管3的物料烘焙还原时混合均匀，产品受热均匀，品质很好。

优选的，所述上料箱51下端设有上料装置出口513，所述下料装置6上端设有下料装置进口603。方便对上料箱51和下料装置6内部进行清理。

优选的，所述炉体2由保温材料制成。

优选的，所述炉体2两侧设有回转轮201，所述炉架1上设有与之相配合的支撑轮101。

优选的，所述炉管3倾斜设置，且靠近上料装置5的一端高于靠近下料装置6的一端。一方面有助于导料作用，另一方面有助于保护气体的流通。

具体使用时，通入高纯氮气/氩气作为保护气体，从右端的进气管进到炉管内部，将其内部的空气从左端的出气管挤出，保护物料还原时不被氧化，石墨与触媒混合物进入上料装置，在螺旋输送机作用下进入到炉管内，用本身的石墨粉作为还原剂，在加热板作用下快速升温到1100-1200℃，在高温下保温30-240min，最后冷却到60℃出料从下料装置出口排出，上料装置源源不断的上料，炉管连续进行还原处理，石墨粉与触媒中的游离氧充分反应，不需要氢气作为还原剂，无安全隐患；此外，不需要额外的匣波与推板，大大减低了能耗。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者炉不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者炉所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，包括炉架（1），其特征在于，所述炉架（1）上水平设有中空的炉体（2），炉体（2）内设有温度检测装置（21）；所述炉体（2）内设有可转动的炉管（3）；所述炉体（2）内设有加热板（4），所述炉管（3）一端设有上料装置（5），另一端设有下料装置（6），所述上料装置（5）包括上料箱（51）和螺旋输送机构（52），所述上料箱（51）上端设有上料装置入口（511），所述螺旋输送机构（52）包括传动连接的螺旋叶片（521）和输送电机（522），所述螺旋叶片（521）设置在上料箱（51）内部，所述输送电机（522）设置在炉架（1）上，所述下料装置（6）下端设有下料装置出口（601），所述下料装置出口（601）处设有阀门（6011）；所述炉管（3）的上料端设有震打装置（7），所述震打装置（7）包括底座（71）、摆锤（72）和偏心块（73），所述底座（71）设置于炉架（1）上，所述摆锤（72）一端铰接于底座（71）上，所述偏心块（73）均匀设置多个于炉管（3）外圆周上，且与摆锤（72）配合安装；所述上料装置（5）处设有出气管（512），所述下料装置（6）处设有进气管（602）；所述炉管（3）与设置在炉架（1）上的减速机（8）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述上料装置（5）与震打装置（7）之间设有密封装置（9），所述密封装置（9）包括密封壳体（91）、密封圈（92）和挡板（93），所述密封壳体（91）与炉管（3）同轴设置，所述密封圈（92）配合安装于密封壳体（91）与炉管（3）之间，所述挡板（93）设置于密封壳体（91）一侧；所述炉管（3）与下料装置（6）之间设有同样的密封装置（9）。

3.根据权利要求2所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述上料装置（5）与密封装置（9）之间设有波纹管（10），所述下料装置（6）与密封装置（9）之间设有同样的波纹管（10）。

4.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述炉管（3）外壁上铰接有调节板（32），所述调节板（32）上设有腰形孔（321）；所述偏心块（73）一端与炉管（3）铰接，另一端与腰形孔（321）通过螺栓（731）连接。

5.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述炉管（3）内壁上均匀设有多块炒板（31）。

6.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述上料箱（51）下端设有上料装置出口（513），所述下料装置（6）上端设有下料装置进口（603）。

7.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述炉体（2）由保温材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述炉体（2）两侧设有回转轮（201），所述炉架（1）上设有与之相配合的支撑轮（101）。

9.根据权利要求1所述的一种合成金刚石用石墨与触媒还原炉，其特征在于，所述炉管（3）倾斜设置，且靠近上料装置（5）的一端高于靠近下料装置（6）的一端。