[发明专利]一种生产石墨烯装置及方法

权利要求书

1.一种生产石墨烯装置，其特征在于：包括炉盖和感应电炉，所述感应电炉炉膛内壁砌筑有高纯炭砖，所述炉体的底部设置有透气砖，所述炉盖设置有收集管道。

2.根据权利要求1所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述感应电炉包括炉体和感应圈铜管，所述炉体采用炉衬捣打料制成，外侧围绕有感应圈铜管。

3.根据权利要求1所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述炭砖砌筑为一层或多层，每层厚度为20～100mm，C含量≥99％。

4.根据权利要求1所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述感应电炉配置有红外测温传感器，用于通过炉盖的炭块加料孔测量铁水温度。

5.根据权利要求4所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述红外测温传感器与控制系统相连接，所述控制系统根据红外测温传感器的数据，控制感应电炉的感应圈铜管电流大小。

6.根据权利要求1所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述透气砖为狭缝式或弥散孔式透气砖。

7.根据权利要求1所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述炉盖中央设置有收集管道，所述收集管道与收集器相连接。

8.根据权利要求1所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述炉盖设置有带盖的加料孔，所述炭砖从砌筑改为在生产时从加料孔输入。

9.一种生产石墨烯方法，包括以下步骤：

S1：在感应电炉内砌筑一层厚度20～100mm炭砖，炭砖C含量≥99％；

S2：向感应电炉的炉体内倒入铁块或铁水；

S3：通过感应电炉的感应圈铜管对铁块或铁水进行加热，加热温度到1400℃～1600℃；

S4：对铁水进行取样检测，判断铁水中C含量是否趋于饱和，没有接近饱和状态继续步骤S5：趋于饱和跳转到步骤S7；

S5：通过感应圈铜管继续加热，并观察炭砖含量是否充足，不充足则进入步骤S6，充足进入步骤S7；

S6：通过炉盖的加料孔向感应电炉内填充炭砖；

S7：铁水中C含量趋于饱和时，停止感应圈铜管加热；

S8：对感应圈铜管进行冷却，进而冷却炉体，使铁水的温度降低，铁水中C的溶解度随之降低，溶解在铁水中的C会析出；

S9：冷却的同时，炉底的透气砖用于吹入氮气或惰性气体；

S10：飞出铁水的石墨烯薄片随气流一起经由炉盖中央的收集管道进行集中收集，所述收集管道另一端通过设置收集容器。

10.根据权利要求9所述的生产石墨烯装置，其特征在于：所述步骤S1中的炭砖除了事先砌筑，还能够在步骤S2和步骤S3之间，通过炉盖的加料孔向感应电炉内填充；或者砌筑和填充两种方式并存。