本發明專利技術涉及一種連續式高溫石墨提純設備，它包括立式的密閉金屬夾層爐體外殼和支撐平臺，圓筒石墨坩堝和對它加熱的中頻感應加熱圈，爐中心排廢氣管直通爐體外上下兩端，上端有觀察孔和惰性氣體進孔,下端連接真空泵,通過排氣管上端進入惰性氣體,構成的進排氣系統，使爐內產生的廢氣能順利排出爐外。過渡艙式的進出料系統，保證空氣不會進入爐內，確保爐內石墨不被氧化，石墨粉子從過渡艙進入坩堝里自由落下并通過石墨坩堝，石墨粉子進入加熱區被加熱到3000℃，然后經過強制降溫區、降至常溫出爐，結果是高溫中的雜質氣化被真空泵抽出爐外冷卻還原成灰分，實現連續高溫石墨的提純，石墨的純度可達到99.99%。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及非金屬材料領域，是用于石墨提純的設備。
技術介紹
目前天然石墨和人造石墨的碳含量都達不到高純的純度，想要達到高純必須提純。碳含量需達到99. 99%以上，現提純的方法有以下幾種，I、氫氟酸法，2、氯化焙燒法，3、高溫法。氫氟酸法和氯化焙燒法雖然達到了 99. 99%，但存在的不足是氟化物和氯化物污染較嚴重，治理的費用很高，不宜提倡。高溫提純的方法是利用石墨的一個重要性質是具有很高的熔點，它的熔點是3850°C，石墨是自然界中熔點最高的物質之一，它的熔點遠高于所含雜質的沸點，因此理論上認為，只要將石墨原料加熱到2700°C -3000°C就可以超過雜質沸點的性質，使它們率先氣化而脫除，就可以將所有雜質除掉，達到提純石墨的目的。目前采用的方法是用艾奇遜爐或者是周期式真空中頻感應爐，具體方法是將石墨粉子裝在一個獨立的石墨坩堝里置于爐中，按照設定的升溫曲線加熱到2700°C -3000°C然后降溫出爐，不足之處有兩點一是從常溫加熱到2700°C -3000°C再將致常溫的時間較長，艾奇遜爐一個周期的時間是7-10天，周期式真空中頻感應爐一個周期是1-2天；二是對石墨粉子加熱必須對石墨樹禍加熱，石墨粉子才能獲得熱量，石墨樹禍的質量一般和石墨粉子質量相當，因此提純一噸石墨粉子要付出二倍的能量，從常溫加熱到2700°C -3000°C再降到常溫，致使坩堝的熱量被浪費掉了，所以生產周期長，耗能巨大，成本很高。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了改進上述現有技術存在的不足，提供一種連續式石墨高溫提純設備，做到石墨提純時間短、低能耗、無污染的目的。本專利技術為了實現上述其技術問題所采用的技術方案是制造一個長3m_20m，直徑O. 5m-5m的圓筒石墨坩堝豎直放置，在坩堝的上部外圍是中頻電源的感應加熱圈對石墨坩堝連續加熱，石墨粉子在坩堝里自由落下并通過石墨坩堝，石墨粉子從常溫區進入預熱區被預熱、再進入加熱區被加熱到2700°C -3000°C，然后經過自然降溫區、強制降溫區、降至200°C以下出爐，其結果是2700°C -3000°C高溫區里的石墨中金屬氧化物和硅酸鹽類雜質氣化被真空泵抽出爐外冷卻并且還原成灰分，從而實現石墨的提純的連續式，應用此設備提純石墨粉子實現了時間短、低能耗、無污染的目的。艾奇遜爐或者是周期式真空中頻感應爐加熱到了 2700°C -3000°C需要很長的時間、和很多電能，然后需要降至常溫出爐，所以即耗時、又耗能。本專利技術的有益效果是石墨坩堝只要被加熱到2700°C -3000°C后就可以連續生產幾個月，因此連續式石墨提純設備即節時、又節能還環保。附圖說明附圖I是本專利技術專利設備的示意圖。具體實施例方式附圖I是本專利技術設備的示意圖，它是由18水環真空泵將爐里的空氣抽出達到10pa-500pa壓力，石墨管13上有6根和裝石墨粉11的空間相連的排氣孔12，(13石墨管由5和石墨坩堝固定)坩堝由多節組成因此有縫隙能將坩堝外面的空氣一同抽出，抽到10pa_500pa壓力后，具有過渡艙功能的進料系統I (過渡艙的目的把石墨里的空氣抽掉，保證進入密閉的爐里的石墨沒有空氣)，向爐內裝進石墨粉料，石墨裝滿后，開啟夾層冷卻循環水，循環水由17進入夾層4里由9出，現在就可以開啟中頻感應爐了，中頻感應爐的加熱感應圈6對石墨坩堝7加熱，加熱的速率由工控機控制，按事先設定好的升溫曲線升溫，溫度的數據由遠紅外測溫儀10、14提供，升溫的同時可以通過觀察孔2看到爐內產生的廢氣，如有廢氣產生就要打開氬氣由3通氣孔通氬氣，有利于廢氣的排出，當溫度升到2700 0C -3000°C后由工控機控制保持2700°C -3000°C的溫度，由工控機自動開啟進出料系統，進出料的速度事先設定好的，出料同時開啟出料降溫循環水通過15、16對石墨強制降溫，由于感應圈以下的石墨沒有被加熱到2700°C -3000°C，因此這一部分石墨需要返回重新進爐，待這部分石墨排出后就是提純的石墨了，通過適時檢測碳含量獲得滿意的成品，用本專利技術的連續式高溫石墨石墨提純爐可以獲得99. 99%以上純度的石墨。具體的制造安裝過程是，4是多個直徑O. 5m-5m、高是O. 5m-1. 5m的夾層金屬外套通過兩端的法蘭連接在一起，法蘭上有橡膠密封，每一節金屬外套上有進出水口 9和17，將所有的進出水口首尾相接，構成夾層金屬外套的冷卻系統，由水泵來完成。金屬外套里面7是由多個等靜壓石墨坩堝制成，直徑是O. 2m-4m、高是O. 5m_l. 5m，每一節連接是帶有直口，用煤浙青做粘結劑連接一起，由石墨棒與金屬外套固定，在坩堝的上中部外圍是中頻感應圈6，套在坩堝的外圍與金屬外套由絕緣棒固定，此感應圈是對坩堝加熱；在坩堝里面爐的中心是排氣管13，用多根石墨棒與石墨坩堝固定，功能是石墨中的廢氣通過此管被抽氣機18抽出爐外，3是加惰性氣體口，加入惰性氣體形成對流有助于廢氣順利排出，排氣管的中部有六根通到坩堝的排氣管13，下面16是熱交換器與爐心排氣管通過直口連接在一起，熱交換器的水循環通過石墨管通道到爐外與水泵連接，15也是熱交換器是與外部水泵連接的，19是與金屬夾層連接的出料過渡艙。權利要求1.一種連續式高溫石墨提純設備。2.如權利要求I所述的一種連續式高溫石墨提純設備，其特征在于立式的密閉金屬夾層爐體外殼和支撐平臺，圓筒石墨坩堝和對它加熱的中頻感應加熱圈，爐中心排廢氣管直通爐體外上下兩端，上端有觀察孔和惰性氣體進孔，下端連接真空泵，通過排氣管上端進入惰性氣體，構成的進排氣系統，使爐內產生的廢氣能順利排出爐外，過渡艙式的進出料系統，保證空氣不會進入爐內，確保爐內石墨不被氧化，石墨粉子從過渡艙進入坩堝里自由落下并通過石墨坩堝，石墨粉子進入加熱區被加熱到300(TC，然后經過強制降溫區、降至200°C以下出爐。全文摘要本專利技術涉及一種連續式高溫石墨提純設備，它包括立式的密閉金屬夾層爐體外殼和支撐平臺，圓筒石墨坩堝和對它加熱的中頻感應加熱圈，爐中心排廢氣管直通爐體外上下兩端，上端有觀察孔和惰性氣體進孔,下端連接真空泵,通過排氣管上端進入惰性氣體,構成的進排氣系統，使爐內產生的廢氣能順利排出爐外。過渡艙式的進出料系統，保證空氣不會進入爐內，確保爐內石墨不被氧化，石墨粉子從過渡艙進入坩堝里自由落下并通過石墨坩堝，石墨粉子進入加熱區被加熱到3000℃，然后經過強制降溫區、降至常溫出爐，結果是高溫中的雜質氣化被真空泵抽出爐外冷卻還原成灰分，實現連續高溫石墨的提純，石墨的純度可達到99.99%。文檔編號C01B31/04GK102923699SQ20121048729公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日專利技術者史金生, 高占斌, 史明旭 申請人:鶴崗市賽歐新材料有限責任公司本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種連續式高溫石墨提純設備。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：史金生，高占斌，史明旭，
申請(專利權)人：鶴崗市賽歐新材料有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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