[发明专利]一种人工合成云母窑炉及生产方法

说明书

本发明公开了一种人工合成云母窑炉，包括顶端敞口的炉体，还包括与敞口对应设置的石墨发热体，石墨发热体与电源连通；石墨发热体与升降驱动机构连接，升降驱动机构用于调节石墨发热体伸入炉体的长度。本发明人工合成云母窑炉采用可升降的石墨发热体，通过调节石墨发热体在炉体中的位置，使石墨发热体的集中发热部分更靠近未熔融的原料部分，与现有技术中预埋的发热体相比，避免先熔融物料的重复受热；确保水平面方向石墨发热体的传热辐射区域最大化，减小或者杜绝炉体中局部原料受热不足未熔融的死角；有助于提高单体云母产出量，石墨电极重复使用，降低生产成本。本发明还公开了一种人工合成云母的生产方法。

技术领域

本发明涉及人工合成云母生产技术领域，具体涉及一种人工合成云母窑炉及生产方法。

背景技术

人工合成云母的内热法生产工艺为：将合成云母所需要的原料电熔镁砂、石英粉、氟硅酸钾、氧化铝粉和碳酸钾按照一定配比混合后，加入耐火砖砌呈的高温炉中，利用加热电极将部分生料熔融，熔融后的熔体能够导电，从而将原料全部融化，最后冷却析出晶体，将坯料与晶体分离，晶体部分经过粉碎、筛分分级等得到云母产品。

现有技术中的云母内热法生产过程中采用石墨发热体作为加热元件，如CN102951654A中所述的，炉体中的三根石墨电极竖向设置，石墨电极的底端与棒座连接，棒座的另一端突出设置于炉体外，石墨电极通过棒座与电源导通，石墨电极的顶端之间连接有电阻丝或者点火棒，点火棒之间接触导通。

基于上述窑炉结构的云母生产工艺过程为：石墨电极、点火棒和棒座预设在炉体中，向炉体中投入按比例混合的原料，点火棒接触导通处电阻大，因此其发热量也大、温度高，促使点火棒顶端周围的原料(顶层原料)熔融，顶层原料熔融后，点火棒接触导通处和/或点火棒与石墨电极的接触导通处截断，或者点火棒脱落；顶层熔融原料作为导电体，导通石墨电极之间的电路，顶层熔融原料重复受热并且热量向其下层传递，促使下层原料达到熔融状态。由于由上至下熔融原料的高度逐渐增加，石墨电极之间的电阻逐渐减小，发热量也相应的逐渐减小。与炉体顶部相比，炉体底部石墨电极加热件热量传递辐射区域的半径逐渐减小，这也是现有技术中炉体的水平截面由上至下半径逐渐减小的原因。

现有云母生产工艺的缺陷在于：

第一、石墨电极和点火棒均为一次性使用，即石墨电极和点火棒均包覆在云母结晶炉料中，破碎云母炉料时也会一并损毁，因此云母生产中石墨电极和点火棒的消耗量大，成本高；

第二、顶层的原料重复受热，热量传递至下层原料的加热方式会导致加热时间长，顶层原料的热量还会通过炉顶散发，影响热量利用率；

第三，如上述的，炉体底部的水平截面逐渐减小会导致炉体中存在原料受热不足未熔融的死角，降低单炉产品产出量；

第四，由于原料中存在不可避免的杂质，大部分杂质通过加热原料过程中产生的炉气排出，顶层物料首先熔融，下层物料的炉气仅能通过炉壁的耐火砖缝隙排出，而不能如顶层物料通过炉顶排出，炉壁耐火砖排布的差异必然会造成炉体之间结晶效果的差异。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种人工合成云母窑炉，采用可升降的石墨发热体，使石墨发热体的集中发热部分更接近未熔融的原料，提高热量利用率，石墨发热体可重复利用，成产升本降低。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种人工合成云母窑炉，包括顶端敞口的炉体，还包括与所述敞口对应设置的石墨发热体，所述石墨发热体与电源连通；所述石墨发热体与升降驱动机构连接，所述升降驱动机构用于调节所述石墨发热体伸入所述炉体的长度。

优选的技术方案为，所述石墨发热体包括三根石墨电极，所述石墨电极与电源连通，所述石墨电极之间导通设置有点火件；所述石墨电极与升降驱动机构连接。