[发明专利]石墨提纯设备

说明书

技术领域

本发明涉及石墨提纯技术领域，更具体地说，涉及一种石墨提纯设备。

背景技术

石墨材料在能源、环保、信息、交通、国防等新技术领域有着广阔的市场前景。如电池的电极材料，燃料电池的双极板，柔性石墨密封材料，电子信息设备的涂层材料，军事装备的隐身材料等。

石墨材料的深加工产品往往具有较高的附加值，但深加工设备是要求最高的一个环节。石墨纯化设备是深加工中重要的设备之一。

目前国内主要的石墨纯化设备有艾奇逊石墨化炉和真空中频感应炉。艾奇逊炉结构简单、操作方便，广泛应用于石墨制品的石墨化生产过程中。但其生产周期较长，对每台炉子而言，加热送电只需3～5天，而一个生产周期却需12～15天；又因为生产中需要大量的电阻料和绝热保温料，有大量的热量消耗在这些物料的加热和蓄热上，热效率很低，仅有30%左右；大量电阻料和绝热保温料使用，又是间歇作业，所以装出炉的工作量很大，并有大量粉尘，炉子运行期间还有大量的有害气体逸出，作业的环境较差；此外设备均温性较差，致使石墨制品的石墨化程度不均匀。

与艾奇逊炉相比，真空中频感应炉（如中国专利CN102923699A和CN101817523A）显著提高了石墨纯化生产效率，降低了生产成本，改善了工作环境。但受制于感应加热方式的特点，与电阻加热方式相比较，其加热区有效尺寸受到限制，对电网的污染严重，且温度均匀性差，产品质量不稳定。

因此，仅有艾奇逊炉和中频感应炉还不能满足大规模生产石墨的需要，尤其是制备高端的锂离子电池负极材料、高纯石墨等，其对石墨化的要求更高，现有设备无法满足其对石墨材料的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种石墨提纯设备，以实现提高石墨提纯设备温度均匀性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨提纯设备，包括沿竖直方向依次布置的进料系统、提纯炉和出料系统，所述提纯炉包括对石墨提纯加热的马弗和围设于所述马弗周向的电阻加热装置。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述提纯炉的炉壳和所述马弗之间设置有保温层，所述炉壳上分别设置有联通至所述炉壳和所述马弗之间的第一工艺气体进气口，和联通至所述马弗内的第二工艺气体进气口。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述提纯炉为密封结构的提纯炉，所述提纯炉的内壁设置有对其内部温度进行监测的温度监测装置、对提纯炉温度控制的冷却水管路，以及对所述提纯炉内气压进行监测的压力测量装置。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述炉壳顶部连接有所述进料系统和对提纯炉内尾气进行回收处理的尾气处理系统。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述保温层为由耐高温复合式隔热材料构成的保温层。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述尾气处理系统包括由顺序连接的冷凝排焦罐、酸雾净化塔和尾气焚烧柜构成的三级过滤系统。

优选地，在上述石墨提纯设备中，进料系统包括竖直布置加料仓以及分别设置于所述加料仓的进料端和出料端的上加料阀和下加料阀，所述下加料阀的输出端设置有与所述提纯炉的炉壳顶部连接的螺旋喂料装置。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述加料仓上设置有连通至所述加料仓内部以通入工艺气体的加料仓进气口和加料仓排气口。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述出料系统包括集料仓和分别设置于所述集料仓的进料端和出料端的上出料阀和下出料阀，所述上出料阀和所述提纯炉之间设置有收集提纯后石墨的过渡仓。

优选地，在上述石墨提纯设备中，所述集料仓上设置有连通至所述集料仓内部以通入石墨工艺气体的集料仓进气口和集料仓排气口。

本发明提供的石墨提纯设备，包括沿竖直方向依次布置的进料系统、提纯炉和出料系统，提纯炉包括对石墨提纯加热的马弗和围设于马弗周向的电阻加热装置。石墨提纯设备在竖直方向上进行石墨的提纯工作，进料系统在提纯炉的顶部进行石墨材料的加料，石墨在提纯炉内进行提纯处理，并由提纯炉底部的出料系统排出，石墨材料在马弗的内部进行提纯，并由电阻加热装置保证马弗内的加工温度，实现较高温度的加热，保证石墨提纯质量，通过竖直结构的石墨提纯设备的结构设计，可实现对石墨进行连续式高温提纯处理，提高生产效率，同时也保证了石墨提纯效果。

附图说明