高效節能石墨膨化爐的製作方法
2023-09-23 08:42:40 2
專利名稱：高效節能石墨膨化爐的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於煉焦爐技術領域，涉及一種石墨膨化爐。
在化工、機械密封行業中，柔性石墨密封材料將要徹底取代對環境嚴重，很易使人致癌的石棉密封材料；石墨膨脹爐是柔性石墨(又稱膨脹石墨)生產中的主要設備；它是把經化學處理後的可膨脹石墨高瞬時膨脹成蠕蟲石墨的一種高溫(800-1200℃)爐；我國現在通用的石墨膨脹爐是電阻爐，電阻爐有很多缺點1、能耗高它是通過電爐絲間接加熱，爐絲纏繞在爐膛外面，當爐膛溫度上升時，用輻射的熱量加熱爐膛內進入的冷空氣和原料，熱淚盈眶空氣不斷隨膨脹後的石墨一起從下邊出料口排出，因此熱利用率太底，熱損耗太大；2、升溫慢通過爐膛間接傳熱的，爐膛是用剛玉或其它耐火材料做的，耐高溫而不是熱的良導體，因此升溫慢(需70-90分鐘)；3、生產效率低因為它是靠爐膛輻射的熱來加熱載料氣流，如果氣流量大，溫度立即下降，使石墨膨脹不完全，影響使用效果，果此進爐栽料氣流控制得很小，生產效率很難提高。
4、產品收率低石墨的最大弱點就是怕高溫氧化，膨脹後的石墨更是如此，現通用的電阻爐，是上進料下出料，同於膨脹後的石墨很輕(堆集密度為每立方釐米0.005g)，因此下落很慢，在高溫空間停留；時間太長，一部分碳被氧化成二氧化碳，因此收率低；5、雜質不易分離由於現用電爐是上進料下出料，在石墨原料中存在的不膨脹雜質(如雲母、沙粒等)隨石墨一起下落，雖然設計有雜質沉澱槽，但下落的雜質被捲縮的石墨絮所包覆，很難分離開，因此選材料上必須用高碳(99c％)這樣材料成本很難降下來；6、維修費用高生產膨脹石墨的最佳溫度是1000℃，由於電阻爐的爐絲是纏繞在外面，所以爐膛外壁的溫度總是高於內壁，外壁的溫度正常情況下都在1400℃以上，因此，爐絲和爐膛的使用壽命都很短，連續使用1個月需要換一次爐絲和爐膛；由於以上這些不利因素的存在，因此大大增加了製品的生產成本。
為了克服電阻爐的這些缺點，本實用新型設計出一種高效節能石墨膨化爐。
本實用新型採取的技術方案是具有爐膛，爐膛下端設有雜質分離器、燃氣裝置、進料裝置，爐膛兩端呈圓錐形，爐膛上端與氣固分離器相連，進料裝置由風機與螺旋加料機構成。
由於本實用新型採取了上述技術方案，與現有技術相比，具有效率高、產品收率高、能耗低、維修費用低的優點。
以下結合附圖及實例對本實用新型的結構特徵做進一步說明
圖1是本實用新型的總裝結構示意圖。
圖2是本實用新型爐膛底部結構示意圖。
參看
圖1、圖2，本實用新型具有爐膛1，爐膛1的下端設有雜質分離器2、燃氣裝置3，進料裝置4，爐膛1的兩端呈園錐形，爐膛1上端與氣固分離器5相連，進料裝置4由風機6與螺旋加料機7構成，在爐膛1底部的燃氣入口8呈三角形均勻分布，中心為載料氣流入口9，雜質分離口10分布在燃氣入口8的外側。螺旋加料機7的出料口與風機11的出風口用三通管連接，先啟動風機11，後啟動送料機，風載石墨粉末進入爐膛中，儲氣瓶13與載料輸風管道相連接。燃氣、石墨粉與空氣相混合，點火器點燃混合氣使之燃燒，爐膛1是由高鋁耐火材料做成的兩個圓錐形和一個圓筒形組成的，筒體外用膨脹珍珠巖保溫(也可根據所需產量增大或減小尺寸)，氣固分離器5的頂端與排氣管道14或負壓引風機15相連接，下部與閉風機16相連接。膨脹石墨從閉風機16出料口排出。
爐膛內的溫度用熱電偶12連接溫度測量儀表檢測，當溫度過高時適當控制進入的燃汽量。
當空氣流與燃氣一同進入爐膛後，點火器點燃開始燃燒，由於空氣充分，所以燃燒劇烈，爐膛內溫度急劇升高10分鐘左右可達到1000℃，此時啟動螺旋送料機，使可膨脹石墨隨空氣一同進入爐膛，由於空間突增，所以原料空氣彌散開而與火焰充分接觸，可膨脹石墨膨脹完全、迅速。生產量可任意調節，需產量大時，進料增加，燃氣開大，需產量小時，進料減少，燃氣開小，由於燃氣在燃燒過程中消耗了進氣中的大量氧氣，因此，膨脹後的石墨被氧化的現象大大的削弱。另一方面，由於燃燒使爐內的氣壓增高，促進上邊的排氣口廢氣流速增大，膨脹後的石墨立即隨廢氣進入氣固分離器脫離高溫區(低於400℃石墨就不氧化)因此在該設備中氧化損失極小(約1-1.5％)，大大提高了產品的收率。
該設備利用下進料，就是利用膨脹後的石墨與未膨脹的雜質的巨大比重差，將其分離，燃汽、空氣、石墨從進料口進入爐膛後，由於空間突然增大，所以空氣的流速銳減，這時石墨受熱膨脹密度變為每立方釐米為0.005g，很易隨廢氣進入氣固分離器，而雜質的比重不變(-每立方釐米為1.5g)它就會沿側壁向下沉落，從分離器雜質排放口排出。
權利要求1.一種高效節能石墨膨化爐，具有爐膛，其特徵在於爐膛下端設有雜質分離器、燃氣裝置、進料裝置，爐膛兩端呈圓錐形，爐膛上端與氣固分離器相連，進料裝置由風機與螺旋加料機構成。
2.根據權利要求1所述的高效節能石墨膨化爐，其特徵在於爐膛底端燃氣入口呈三角形均勻分布，中心為載料氣流入口，燃氣入口外側為雜質分離口。
專利摘要本實用新型為煉焦爐技術領域提供了一種石墨膨化爐,它的主要特點是具有爐膛,爐膛下端設有雜質分離器、燃氣裝置、進料裝置,爐膛兩端呈圓錐形,爐膛上端與氣固分離器相連,進料裝置由風機與螺旋加料機構成。與現有技術相比,具有效率高、產品收率高、能耗低、維修費用低的優點。
文檔編號F27B15/00GK2492817SQ01227739
公開日2002年5月22日 申請日期2001年6月29日 優先權日2001年6月29日
發明者張學忠 申請人:張學忠