CN220959504U - 一种立式石墨炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式石墨炉，包括炉体，所述炉体的顶部设有进料管，所述炉体的底部设有出料管，所述进料管贯穿炉体与炉腔内的加热保温组件固定连接，所述加热保温组件外侧设有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与通电开关电性连接，所述加热保温组件下方设有水冷组件，所述出料管下方设有旋转出料机构。本实用新型通过在加热腔内设置分料盘，区分预热区、加热区、降温区和水冷区，确保样品的加热提纯时间，更有利于样品的连续生产和提高生产效率。

Description

一种立式石墨炉

技术领域

本实用新型涉及石墨化设备技术领域，特别涉及一种立式石墨炉。

背景技术

石墨炉是一种用途广泛的高温电热装置，其主要优点是加热速度快、温度均匀以及耐高温等优点。石墨炉的应用领域非常广泛，例如在化学热分析、材料烧结、纤维炭化等领域，都有着广泛应用。

目前，公开号CN201473319U公开了一种用于碳粉高温石墨化的立式石墨化炉。包括不锈钢炉体、石墨发热管、石墨发热管外的保温材料、进料斗、出料管、氩气进气口和清洁出气口；其特征在于，在保温材料外面设有电磁感应线圈，电磁感应线圈与外部变频感应电源连接；在炉底部的出料管与送料机连接，送料机与出料斗连通。

虽然上述的石墨炉从理论上解决了生产问题，但其采用的立式直通道的加热方式，产品只能在加热通道内短时间停留，该设备的提纯效果差，需要经过多次加工提纯，延长了加工周期，不利于生产。为此，我们在现有的技术上改进，提出了一种立式石墨炉。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种立式石墨炉，用以解决现有技术中产品在石墨炉内加热时间不足，设备提纯效果差导致产品质量低的问题。

(二)实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种立式石墨炉，包括炉体，所述炉体的顶部设有进料管，所述炉体的底部设有出料管，所述进料管贯穿炉体与炉腔内的加热保温组件固定连接，所述加热保温组件外侧设有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与通电开关电性连接，所述加热保温组件下方设有水冷组件，所述出料管下方设有旋转出料机构。

所述加热保温组件包括石墨加热层，所述石墨加热层外侧设有保温层，所述保温层外侧设有陶瓷隔热层，所述石墨加热层内部形成加热腔，所述加热腔被分料盘分隔成预热区、加热区、降温区。

所述水冷组件包括水冷区和水冷壳体，所述水冷壳体的内部设有储水腔，所述水冷壳体的外壳上设有出水口和进水口。

所述旋转出料机构包括出料机外壳，所述出料机外壳的一端顶部设有进料口，所述进料口与出料管密封连接，所述出料机外壳的另一端底部设有出料口，所述出料口下方设有储料桶，所述出料机外壳靠近进料口的一侧与电机固定连接，所述电机的转动轴与绞龙固定连接，所述绞龙安装在出料机外壳的内部。

优选的，所述炉体顶部设有保护气出口，所述炉体下方设有保护气进口，所述保护气出口和保护气进口与炉腔密封连接。

优选的，所述加热保温组件上的降温区处设有进气口，所述进气口的一端设有固定连接的过滤网，所述进气口与加热腔密封连接。

优选的，所述加热保温组件上的预热区、加热区、降温区分别设有一个测温通道，每个所述测温通道的一侧设有红外测温仪，所述红外测温仪固定安装在炉体的内壁上。

优选的，所述炉体外壁设有固定连接的真空泵，所述真空泵与排气管固定连接，所述排气管上设有三个接口，第一接口与真空泵密封连接，第二接口与进料管密封连接，第三接口对接炉腔内。

优选的，所述进料管在远离排气管的第二接口上方设有密封进料阀。

优选的，所述分料盘中心位置设有圆锥顶，在所述圆锥顶外侧设有多个落料孔。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种立式石墨炉，通过在加热腔内设置多个分料盘，将加热腔划分为预热区、加热区、降温区，样品在加热腔内停留的时间更加充足，提纯效果更好；而且在加热保温组件的下方设置水冷区用于快速降温，缩短了加工周期，提升了生产效率；最后样品通过出料管排到出料机构内，使用电机驱动绞龙旋转将样品装到储料桶内。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立式石墨炉的剖面图；

图2为本实用新型的加热保温组件和水冷组件的剖面图；

图3为本实用新型的分料盘的三维示意图。

图中的附图标记说明：1.进料管，2.密封进料阀，3.炉体，4.炉腔，5.加热保温组件，5-1.石墨加热层，5-2.保温层，5-3.陶瓷隔热层，5-4.加热腔，5-41.预热区，5-42.加热区，5-43.降温区，6.分料盘，6-1.圆锥顶，6-2.落料孔，7.测温通道，8.水冷区，9.水冷壳体，9-1.储水腔，9-2.出水口，9-3.进水口，10.红外测温仪，11.真空泵，12.排气管，13.保护气出口，14.电磁感应线圈，15.通电开关，16.进气管，16-1.过滤网，17.保护气进口，18.出料管，19.出料机外壳，19-1.进料口，19-2.出料口，20.电机，21.绞龙,22.储料桶。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种立式石墨炉，包括炉体3，炉体3的顶部设有进料管1，进料管1上设有密封进料阀2，炉体3的底部设有出料管18，出料管18上设有密封出料阀，进料管1贯穿炉体3顶部与炉腔4内的加热保温组件5固定连接，加热保温组件5外侧设有电磁感应线圈14，电磁感应线圈14与通电开关15电性连接，加热保温组件5下方设有水冷组件，出料管18下方设有旋转出料机构。

如图2所示，加热保温组件5包括石墨加热层5-1，石墨加热层5-1外侧设有保温层5-2，保温层5-2外侧设有陶瓷隔热层5-3，石墨加热层5-1内部形成加热腔5-4，加热腔5-4被分料盘6分隔成预热区5-41、加热区5-42、降温区5-43，在每个分区内都设有一个测温通道7，每个测温通道7的一侧设有红外测温仪10，红外测温仪10固定安装在炉体3的内壁上。

如图2所示，水冷组件包括水冷区8和水冷壳体9，水冷壳体9的内部设有储水腔9-1，水冷壳体9的外壳上设有出水口9-2和进水口9-3，通过进水口9-3往储水腔9-1内注入循环冷水，使冷水区的温度低于常温。

如图1所示，旋转出料机构包括出料机外壳19，出料机外壳19的一端顶部设有进料口19-1，进料口19-1与出料管18密封连接，出料机外壳19的另一端底部设有出料口19-2，出料口19-2下方设有储料桶22，出料机外壳19靠近进料口19-1的一侧与电机20固定连接，电机20的转动轴与绞龙21固定连接，绞龙21安装在出料机外壳19的内部。

如图1和2所示，炉体3顶部设有保护气出口13，炉体3下方设有保护气进口17，保护气出口13和保护气进口17与炉腔4密封连接，加热保温组件5上的降温区5-43处设有进气口16，进气口16的一端设有固定连接的过滤网16-1，进气口16与加热腔5-4密封连接，炉体3外壁设有固定连接的真空泵11，真空泵11与排气管12固定连接，排气管12上设有三个接口，第一接口与真空泵11密封连接，第二接口与进料管1密封连接，第三接口对接炉腔4内。

如图3所示，分料盘6中心位置设有圆锥顶6-1，在圆锥顶6-1外侧设有多个落料孔6-2。

本实用新型在使用过程中，先开启真空泵11，将炉腔4和加热腔5-4内的混合气体抽出，通过保护气进口17往炉腔4内充入Ar保护气，通过进气管16往加热腔5-4内充入Ar保护气，用来保护石墨加热层不被烧蚀；充气完成后，开启通电开关15，通过电磁感应线圈14对加热保温组件5内的加热腔5-4进行加热，往进料管1内倒入样品，样品先下落到加热腔5-4内的预热区5-41的分料盘6上，预热一段时间后样品体积会越来越小，再下落到加热区5-42进一步消除杂质提纯，提纯后的样品先通过降温区5-43，再落入水冷区8，往水冷组件的进水口9-3处注入冷水，冷水灌满整个储水腔9-1，冷水区温度低于降温区5-43的温度。降温后的成品通过出料管落入出料机构内，启动电机20使绞龙21旋转，将成品装到储料桶22内收集。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种立式石墨炉，包括炉体(3)，所述炉体(3)的顶部设有进料管(1)，所述炉体(3)的底部设有出料管(18)，其特征在于：所述进料管(1)贯穿炉体(3)与炉腔(4)内的加热保温组件(5)固定连接，所述加热保温组件(5)外侧设有电磁感应线圈(14)，所述电磁感应线圈(14)与通电开关(15)电性连接，所述加热保温组件(5)下方设有水冷组件，所述出料管(18)下方设有旋转出料机构；

所述加热保温组件(5)包括石墨加热层(5-1)，所述石墨加热层(5-1)外侧设有保温层(5-2)，所述保温层(5-2)外侧设有陶瓷隔热层(5-3)，所述石墨加热层(5-1)内部形成加热腔(5-4)，所述加热腔(5-4)被分料盘(6)分隔成预热区(5-41)、加热区(5-42)、降温区(5-43)；

所述水冷组件包括水冷区(8)和水冷壳体(9)，所述水冷壳体(9)的内部设有储水腔(9-1)，所述水冷壳体(9)的外壳上设有出水口(9-2)和进水口(9-3)；

所述旋转出料机构包括出料机外壳(19)，所述出料机外壳(19)的一端顶部设有进料口(19-1)，所述进料口(19-1)与出料管(18)密封连接，所述出料机外壳(19)的另一端底部设有出料口(19-2)，所述出料口(19-2)下方设有储料桶(22)，所述出料机外壳(19)靠近进料口(19-1)的一侧与电机(20)固定连接，所述电机(20)的转动轴与绞龙(21)固定连接，所述绞龙(21)安装在出料机外壳(19)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种立式石墨炉，其特征在于：所述炉体(3)顶部设有保护气出口(13)，所述炉体(3)下方设有保护气进口(17)，所述保护气出口(13)和保护气进口(17)与炉腔(4)密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种立式石墨炉，其特征在于：所述加热保温组件(5)上的降温区(5-43)处设有进气口(16)，所述进气口(16)的一端设有固定连接的过滤网(16-1)，所述进气口(16)与加热腔(5-4)密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种立式石墨炉，其特征在于：所述加热保温组件(5)上的预热区(5-41)、加热区(5-42)、降温区(5-43)分别设有一个测温通道(7)，每个所述测温通道(7)的一侧设有红外测温仪(10)，所述红外测温仪(10)固定安装在炉体(3)的内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种立式石墨炉，其特征在于：所述炉体(3)外壁设有固定连接的真空泵(11)，所述真空泵(11)与排气管(12)固定连接，所述排气管(12)上设有三个接口，第一接口与真空泵(11)密封连接，第二接口与进料管(1)密封连接，第三接口对接炉腔(4)内。

6.根据权利要求5所述的一种立式石墨炉，其特征在于：所述进料管(1)在远离排气管(12)的第二接口上方设有密封进料阀(2)。

7.根据权利要求1所述的一种立式石墨炉，其特征在于：所述分料盘(6)中心位置设有圆锥顶(6-1)，在所述圆锥顶(6-1)外侧设有多个落料孔(6-2)。