CN220552281U - 一种石墨化炉中空砌筑结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于石墨化炉技术领域，具体涉及一种石墨化炉中空砌筑结构，包括炉底及炉底两侧的炉墙，所述的炉底包括内层炉底和外层炉底，所述的炉墙包括内层炉墙和外层炉墙，所述内层炉底和内层炉墙形成为内炉体，所述外层炉底和外层炉墙形成为外炉体，所述内炉体和外炉体之间设置有中空腔室，所述中空腔室内设置有夹持在内炉体与外炉体之间的支撑块组，所述中空腔室借助间隔设置的支撑块组形成孔道结构，所述换热管路与孔道结构连通。本实用新型通过将石墨化炉的炉体设置为内外双层的中空结构，换热介质由内炉体和外炉体之间的中空腔室内进行流通、换热，从而可以远离石墨化炉设置换热管路，还避免了换热管路影响炉腔内清洁的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于石墨化炉技术领域，具体涉及一种石墨化炉中空砌筑结构。
背景技术
人造石墨的石墨化工艺段流程主要包括铺炉底、砌炉芯、负极材料前驱体及保温料体的装炉、送电、冷却、出炉、包装等过程。石墨化周期一般需要持续20-30天，其中送电升温至3000℃需用时40-100小时，此操作是石墨化工序的关键环节，其余时间为自然冷却时间。由于整个环节需要高温，因此石墨化炉是高能耗设备，石墨化工序约占人造石墨负极成本的50％。而且目前几种石墨化炉的炉体保温层主要是炉芯外围填充的炭黑及石油焦。这部分保温料在生产期间高温氧化烧损，每次的装出炉需要更换或补充一部分外围的保温料，更换过程中环境差，劳动强度大。因此，在石墨化过程中实现炉体的保温和快速冷却是目前改进现有石墨化工艺的突破点。
为了解决该问题，目前石墨化炉通常是在炉两侧内部设置换热管路，借助换热管路中的换热介质与石墨化炉进行换热，对炉体进行控温和热量回收，但是现有的换热管路需要在石墨化炉之外增设换热管路，且管道需要为耐高温管，成本较高，另外如果换热管路暴露在炉腔内，会影响炉腔的清洁，清洁过程中需要避开换热管路，限制清洁效率。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种石墨化炉中空砌筑结构，通过将石墨化炉的炉体设置为内外双层的中空结构，换热介质由内炉体和外炉体之间的中空腔室内进行流通、换热，从而可以远离石墨化炉设置换热管路，还避免了换热管路影响炉腔内清洁的问题。
本实用新型采用的具体技术方案是：
一种石墨化炉中空砌筑结构，包括炉底及炉底两侧的炉墙，还设置有换热管路，所述换热管路内流通有换热介质，所述的炉底包括内层炉底和外层炉底，所述的炉墙包括内层炉墙和外层炉墙，所述内层炉底和内层炉墙形成为内炉体，所述外层炉底和外层炉墙形成为外炉体，所述内炉体和外炉体之间设置有中空腔室，所述中空腔室内设置有夹持在内炉体与外炉体之间的支撑块组，所述中空腔室借助间隔设置的支撑块组形成孔道结构，所述换热管路与孔道结构连通。
所述内层炉墙为耐火砖砌筑而成的单层结构，外层炉墙为耐火砖砌筑而成的双层结构。
所述支撑块组为间隔设置的多个耐火砖，耐火砖间隔成行设置，相邻的耐火砖形成的行之间间隔交错设置，所述中空腔室借助支撑块组形成为网状的孔道结构。
所述炉墙顶部设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别设置在炉底两侧的炉墙上，所述换热管路借助进气口和出气口与孔道结构连通。
所述中空腔室沿石墨化炉竖向截面设置有间隔砖带，借助间隔砖带将中空腔室分隔为多个U型的换热腔，所述支撑块组设置在换热腔内。
所述内层炉底与内层炉墙的连接处设置有排料沟槽，所述排料沟槽沿石墨化炉的长度方向设置。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的石墨化炉采用了内外双层的中空结构，通过设置中空腔室，换热介质由石墨化炉外侧的换热管路进入中空腔室内进行流通、换热，从而可以远离石墨化炉设置换热管路，因此对于换热管路的耐热性能要求降低，节约了成本，同时还避免了换热管路影响炉腔内清洁的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为中空腔室的结构示意图；
图3为本实用新型的竖向截面示意图；
附图中，1、换热管路，2、内层炉底，3、外层炉底，4、内层炉墙，5、外层炉墙，6、支撑块组，7、间隔砖带，8、料沟槽。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：
具体实施例如图1-3所示，本实用新型为一种石墨化炉中空砌筑结构，包括炉底及炉底两侧的炉墙，还设置有换热管路1，所述换热管路1内流通有换热介质，所述的炉底包括内层炉底2和外层炉底3，所述的炉墙包括内层炉墙4和外层炉墙5，所述内层炉底2和内层炉墙4形成为内炉体，所述外层炉底3和外层炉墙5形成为外炉体，所述内炉体和外炉体之间设置有中空腔室，所述中空腔室内设置有夹持在内炉体与外炉体之间的支撑块组6，所述中空腔室借助间隔设置的支撑块组6形成孔道结构，所述换热管路1与孔道结构连通。
由于目前的石墨化炉需要将换热管路1设置在炉两侧内部，需要采用耐高温管，成本较高，另外如果换热管路1暴露在炉腔内，会影响炉腔的清洁，清洁过程中需要避开换热管路1，限制清洁效率，为了解决上述问题，本实用新型的石墨化炉采用了内外双层的中空结构，通过设置中空腔室，换热介质由石墨化炉外侧的换热管路1进入中空腔室内进行流通、换热，从而可以远离石墨化炉设置换热管路1，因此对于换热管路1的耐热性能要求降低，节约了成本，同时还避免了换热管路1影响炉腔内清洁的问题。
另外中空腔室采用耐火砖作为支撑块组6作为垫层和支撑，在炉墙砌筑过程中，先将内外两侧炉墙砌筑好，然后将耐火砖嵌入中空腔室中，采用水泥等其他胶黏材料进行固定即可，砌筑成本低，支撑块组6既可以使内外两层炉墙相互咬合，提高炉体的整体结构稳定性，还形成了孔道结构供换热介质流通，由于换热介质为气体，且石墨化炉长达数十米，中空腔室的空间较大，若无孔道结构的束缚，换热介质会在中空腔室内随意流动，换热介质在吸收足够热量后可能还未流出中空腔室，难以形成循环换热，影响换热效率。
进一步的，如图1所示，所述内层炉墙4为耐火砖砌筑而成的单层结构，外层炉墙5为耐火砖砌筑而成的双层结构，现有的石墨化炉通常为双排耐火砖堆砌而成，本实用新型的石墨化炉中空结构可以在原有的石墨化炉基础上砌筑而成，在原石墨化炉的炉腔内留出一定宽度，然后采用一排耐火砖堆砌而成单层的内层炉墙4，在新砌筑的内层炉墙4与原外层炉墙5之间砌筑支撑块组6即可，无需将原石墨化炉破坏并搭建新的石墨化炉，极大的节约了成本，同时与新搭建石墨化炉而言，极大的减少了工程量，缩短了搭建时间。
进一步的，如图2所示，所述支撑块组6为间隔设置的多个耐火砖，耐火砖间隔成行设置，相邻的耐火砖形成的行之间间隔交错设置，所述中空腔室借助支撑块组6形成为网状的孔道结构，耐火砖依次横竖交替砌筑，下层耐火砖与上层相邻的两块耐火砖之间的缝隙对齐，通过形成横纵交错的孔道结构，保证换热介质能够沿孔道结构持续行进流动，形成循环换热，提高换热效率。
进一步的，如图1所示，所述炉墙顶部设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别设置在炉底两侧的炉墙上，所述换热管路1借助进气口和出气口与孔道结构连通，进气口处与送风机的出口连接，换热介质在送风机的作用下由一侧的换热管路1经进气口进入中空腔室进行换热，然后吸收热量的换热介质由出气口进入另一侧的换热管路1内进行热量回收，从而形成循环换热。
进一步的，如图2所示，所述中空腔室沿石墨化炉竖向截面设置有间隔砖带7，借助间隔砖带7将中空腔室分隔为多个U型的换热腔，所述支撑块组6设置在换热腔内，由于石墨化炉长达数十米，其中空腔室的空间较大，若使换热介质由一个进气口充满整个中空腔室所需时间较长，且所需要的送风机功率较大，因此本实用新型借助间隔砖带7将中空腔室分隔成多个空间较小的换热腔，每个换热腔均设置有进气口和出气口，换热管路1借助支管与各个换热腔并联，向每个换热腔内通有换热介质，从而提高换热效率。
进一步的，如图3所示，所述内层炉底2与内层炉墙4的连接处设置有排料沟槽8，所述排料沟槽8沿石墨化炉的长度方向设置，在清理炉腔中砂料的过程中，通常是借助铲子等工具将砂料铲走，但是炉腔底层的砂料较难清理，因此设置有排料沟槽8，在石墨化炉砌筑过程中，内层炉底2的中间部分可以采用双层耐火砖砌筑，内层炉底2与内层炉墙4的连接处采用单层耐火砖砌筑，从而形成排料沟槽8，清理时将内层炉底2的中间部分的砂料扫至排料沟槽8中进行堆积，从而方便将砂料铲走。
Claims (6)
1.一种石墨化炉中空砌筑结构，包括炉底及炉底两侧的炉墙，还设置有换热管路(1)，所述换热管路(1)内流通有换热介质，其特征在于，所述的炉底包括内层炉底(2)和外层炉底(3)，所述的炉墙包括内层炉墙(4)和外层炉墙(5)，所述内层炉底(2)和内层炉墙(4)形成为内炉体，所述外层炉底(3)和外层炉墙(5)形成为外炉体，所述内炉体和外炉体之间设置有中空腔室，所述中空腔室内设置有夹持在内炉体与外炉体之间的支撑块组(6)，所述中空腔室借助间隔设置的支撑块组(6)形成孔道结构，所述换热管路(1)与孔道结构连通。
2.根据权利要求1所述的一种石墨化炉中空砌筑结构，其特征在于，所述内层炉墙(4)为耐火砖砌筑而成的单层结构，外层炉墙(5)为耐火砖砌筑而成的双层结构。
3.根据权利要求1所述的一种石墨化炉中空砌筑结构，其特征在于，所述支撑块组(6)为间隔设置的多个耐火砖，耐火砖间隔成行设置，相邻的耐火砖形成的行之间间隔交错设置，所述中空腔室借助支撑块组(6)形成为网状的孔道结构。
4.根据权利要求1所述的一种石墨化炉中空砌筑结构，其特征在于，所述炉墙顶部设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口分别设置在炉底两侧的炉墙上，所述换热管路(1)借助进气口和出气口与孔道结构连通。
5.根据权利要求1所述的一种石墨化炉中空砌筑结构，其特征在于，所述中空腔室沿石墨化炉竖向截面设置有间隔砖带(7)，借助间隔砖带(7)将中空腔室分隔为多个U型的换热腔，所述支撑块组(6)设置在换热腔内。
6.根据权利要求1所述的一种石墨化炉中空砌筑结构，其特征在于，所述内层炉底(2)与内层炉墙(4)的连接处设置有排料沟槽(8)，所述排料沟槽(8)沿石墨化炉的长度方向设置。
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