[实用新型]高效节能石墨膨化炉

说明书

本实用新型属于炼焦炉技术领域，涉及一种石墨膨化炉。

在化工、机械密封行业中，柔性石墨密封材料将要彻底取代对环境严重，很易使人致癌的石棉密封材料；石墨膨胀炉是柔性石墨(又称膨胀石墨)生产中的主要设备；它是把经化学处理后的可膨胀石墨高瞬时膨胀成蠕虫石墨的一种高温(800-1200℃)炉；我国现在通用的石墨膨胀炉是电阻炉，电阻炉有很多缺点：

1、能耗高：它是通过电炉丝间接加热，炉丝缠绕在炉膛外面，当炉膛温度上升时，用辐射的热量加热炉膛内进入的冷空气和原料，热泪盈眶空气不断随膨胀后的石墨一起从下边出料口排出，因此热利用率太底，热损耗太大；

2、升温慢：通过炉膛间接传热的，炉膛是用刚玉或其它耐火材料做的，耐高温而不是热的良导体，因此升温慢(需70-90分钟)；

3、生产效率低：因为它是靠炉膛辐射的热来加热载料气流，如果气流量大，温度立即下降，使石墨膨胀不完全，影响使用效果，果此进炉栽料气流控制得很小，生产效率很难提高。

4、产品收率低：石墨的最大弱点就是怕高温氧化，膨胀后的石墨更是如此，现通用的电阻炉，是上进料下出料，同于膨胀后的石墨很轻(堆集密度为每立方厘米0.005g)，因此下落很慢，在高温空间停留；时间太长，一部分碳被氧化成二氧化碳，因此收率低；

5、杂质不易分离：由于现用电炉是上进料下出料，在石墨原料中存在的不膨胀杂质(如云母、沙粒等)随石墨一起下落，虽然设计有杂质沉淀槽，但下落的杂质被卷缩的石墨絮所包覆，很难分离开，因此选材料上必须用高碳(99c％)这样材料成本很难降下来；

6、维修费用高：生产膨胀石墨的最佳温度是1000℃，由于电阻炉的炉丝是缠绕在外面，所以炉膛外壁的温度总是高于内壁，外壁的温度正常情况下都在1400℃以上，因此，炉丝和炉膛的使用寿命都很短，连续使用1个月需要换一次炉丝和炉膛；

由于以上这些不利因素的存在，因此大大增加了制品的生产成本。

为了克服电阻炉的这些缺点，本实用新型设计出一种高效节能石墨膨化炉。

本实用新型采取的技术方案是具有炉膛，炉膛下端设有杂质分离器、燃气装置、进料装置，炉膛两端呈圆锥形，炉膛上端与气固分离器相连，进料装置由风机与螺旋加料机构成。

由于本实用新型采取了上述技术方案，与现有技术相比，具有效率高、产品收率高、能耗低、维修费用低的优点。

下面结合附图及实例对本实用新型的结构特征做进一步说明

图1是本实用新型的总装结构示意图。

图2是本实用新型炉膛底部结构示意图。

参看图1、图2，本实用新型具有炉膛1，炉膛1的下端设有杂质分离器2、燃气装置3，进料装置4，炉膛1的两端呈园锥形，炉膛1上端与气固分离器5相连，进料装置4由风机6与螺旋加料机7构成，在炉膛1底部的燃气入口8呈三角形均匀分布，中心为载料气流入口9，杂质分离口10分布在燃气入口8的外侧。螺旋加料机7的出料口与风机11的出风口用三通管连接，先启动风机11，后启动送料机，风载石墨粉末进入炉膛中，储气瓶13与载料输风管道相连接。燃气、石墨粉与空气相混合，点火器点燃混合气使之燃烧，炉膛1是由高铝耐火材料做成的两个圆锥形和一个圆筒形组成的，筒体外用膨胀珍珠岩保温(也可根据所需产量增大或减小尺寸)，气固分离器5的顶端与排气管道14或负压引风机15相连接，下部与闭风机16相连接。膨胀石墨从闭风机16出料口排出。

炉膛内的温度用热电偶12连接温度测量仪表检测，当温度过高时适当控制进入的燃汽量。

当空气流与燃气一同进入炉膛后，点火器点燃开始燃烧，由于空气充分，所以燃烧剧烈，炉膛内温度急剧升高10分钟左右可达到1000℃，此时启动螺旋送料机，使可膨胀石墨随空气一同进入炉膛，由于空间突增，所以原料空气弥散开而与火焰充分接触，可膨胀石墨膨胀完全、迅速。生产量可任意调节，需产量大时，进料增加，燃气开大，需产量小时，进料减少，燃气开小，由于燃气在燃烧过程中消耗了进气中的大量氧气，因此，膨胀后的石墨被氧化的现象大大的削弱。另一方面，由于燃烧使炉内的气压增高，促进上边的排气口废气流速增大，膨胀后的石墨立即随废气进入气固分离器脱离高温区(低于400℃石墨就不氧化)因此在该设备中氧化损失极小(约1-1.5％)，大大提高了产品的收率。

该设备利用下进料，就是利用膨胀后的石墨与未膨胀的杂质的巨大比重差，将其分离，燃汽、空气、石墨从进料口进入炉膛后，由于空间突然增大，所以空气的流速锐减，这时石墨受热膨胀密度变为每立方厘米为0.005g，很易随废气进入气固分离器，而杂质的比重不变(-每立方厘米为1.5g)它就会沿侧壁向下沉落，从分离器杂质排放口排出。