[发明专利]一种立式连续感应高温石墨化炉

说明书

技术领域

本发明涉及石墨化设备领域，尤其涉及一种立式连续感应高温石墨化炉。

背景技术

随着新能源汽车行业的加速推进，动力电池迅速成为企业界投资的热点，而锂离子电池所用的负极石墨化材料是决定其性能的关键因素；高纯石墨的需求和使用量日益增大，急需高效工业化生产。现有工业化生产石墨化炉主要为艾奇逊炉，其生产过程中电能利用率太低，热能损耗过大，并且产品质量不均匀，生产环境粉尘太大对人身体造成伤害。

为了解决上述问题，各公司联合各大高校也相继研发几种石墨化炉：如中国专利连续石墨化超高温矩形炉（公开号：CN102787394A）、竖式连续石墨化炉（公开号：CN103896255A）、连续石墨化超高温管式炉（公开号：CN102797075A）等。虽然这些石墨化炉从理论上解决了生产问题，但是在实际生产中仍存在设备生产寿命短、故障率高、产品性能均一性不好、保温材料消耗量大等问题，无法达到预期生产目标。

因此，现有市场亟待研发一种生产效率高、维修间隔周期长、节能、产品质量稳定、优良的连续式石墨化炉。

发明内容

本发明旨在提供一种立式连续感应高温石墨化炉，该石墨化炉最高使用温度达3000℃，热能利用率高（节能）、设备寿命长、产品质量好。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种立式连续感应高温石墨化炉，包括炉体外壳，位于炉体外壳上方的料斗，位于炉体外壳底部的出料管；其特征在于，所述炉体外壳内的炉膛自上至下分为四个区：预热区、加热区、降温区以及冷却区，相邻两个区之间以及冷却区与出料口之间通过具有开合功能的相应的隔料部件连通或隔开，所述料斗的下料口通过阀门与所述预热区的进料口相连；所述炉膛外壁周向设有保温层，位于加热区外的保温层段与外壳内壁之间设有加热器；所述出料管外设有冷却系统而使出料管内形成所述冷却区。

由此，本发明的炉膛工作区由上到下分为预热区、加热区、降温区以及冷却区以达到精确热处理物料，经试验，本发明利用高效感应线圈以及合理设计的保温层，工作时所述加热区稳定工作加热温度可以突破传统极限，达到3000℃。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

进一步地，所述炉膛内设有竖向布置的中轴，各隔料部件装在该中轴上。更进一步地，所述中轴与一驱动中轴水平旋转的驱动装置相连，由此，通过驱动装置驱动中轴转动，在下料时物料可以更均匀地置于各区内。

优选地，所述隔料部件为倒锥形的分隔料钟。

所述分隔料钟设置在相应的预热区、加热区、降温区和冷却区的下部；所述分隔料钟侧壁开有落料口，所述分隔料钟侧壁开有落料口，该落料口下方设有与所述落料口配合释放物料或将物料保持在某一区的分隔板；所述分隔板固定在炉膛内壁上且分隔料钟固定在中轴上，或所述分隔板固定在中轴上且分隔料钟固定在炉膛内壁上。由此，当需要从上一区将物料输入到下一区时，转动中轴，即可带动分隔料钟或分隔板转动，分隔料钟的落料口与分隔板分离，物料下移；反之，落料口与分隔板合拢一起将相邻两个去分隔开来，实现物料在相邻两区的隔离。进一步地，安装于预热区、加热区、降温区以及冷却区下部的各分隔料钟的落料口错开相位角，在中轴旋转驱动作用下各分隔料钟的落料口依次与分隔板开口重合、错位，以达到各工作区域的开启与关闭动作。

当然，本发明的分隔料钟也可以固定在炉膛壁上，分隔板固定在转轴上，依靠转轴带动分隔板实现分隔板与分隔料钟的落料口的开合，来实现物料的输送和保持物料在某一区域。

所述出料管的出料口与一旋转出料机构相连而将石墨化物料输出。

进一步地，所述中轴为空心轴，该空心轴上开有进气口，各进气口通过空心轴内腔与进气管连通，由此，可以方便通过空心轴向炉膛通入保护气体。

作为一种冷却的具体结构，所述冷却系统包括水冷腔、设置在水冷腔下部的进水通道、以及设置在水冷腔上部的出水通道；所述冷却区内衬由石墨化材料制成。当然本发明的冷却结构还可以是其它形式，如风冷等。

进一步地，所述保温层外周向设有陶瓷绝缘层，以达到阻滞热、电通过材料对外造成影响的作用。

为了防止空气氧化物料，所述炉体外壳上装有用于对炉膛抽真空的排气管，所述炉体外壳上装有对炉膛内充入保护气体的进气管，由此，对炉膛抽真空后再充入保护气体。

进一步地，所述旋转出料机构通过旋转推挤物料实现连续出料。