超高温连续式石墨提纯设备及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108083274A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711402398.1(22)申请日2017.12.22(71)申请人沈阳中禾能源科技有限公司地址110101辽宁省沈阳市苏家屯区青云街12-1号(72)发明人陈文仲(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人尹淑梅(51)Int.Cl.C01B32/215(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称超高温连续式石墨提纯设备及方法(57)摘要本发明提供一种超高温连续式石墨提纯设备及方法，属于冶金工程非金属材料制备技术领域。其特征在于：石墨电极中的一根位于炉子中心，另一根中空环形电极环于中心电极其外，同心布置；石墨化区域位于环形电极与中心电极之间的区域；电极下端插入炉本体的深度为炉本体高度的2/3～4/5；集尘装置位于整个设备的最上方；炉本体底部开口处与炉底冷却设备相连通。生产的高纯散状人造石墨平均固定碳含量在99.95％以上，平均石墨化度高于95％，平均电阻率小于100μΩ·m，真密度大于2.22g/cm3，各项物性指标均达到高纯石墨的要求。CN108083274ACN108083274A权利要求书1/1页1.一种超高温连续式石墨提纯设备，其特征在于，所述设备包括进料斗(1)、石墨电极(2)、集尘装置(3)、炉本体(4)、炉底冷却设备(5)、出料装置(6)、冷却筒(7)、成品储料罐(8)、计量斗(10)和提升装置(11)，其中，进料斗(1)置于炉本体(4)的正上方，其下部出口处与石墨电极(2)之间的区域直接相连通；炉本体(4)由钢板和内衬组成，其内衬由炭黑和耐火纤维砌筑而成；两根石墨电极(2)中的一根石墨电极位于炉本体(4)中心，另一根石墨电极为中空的环形电极，中空环形电极环于另一电极其外，两根电极同心布置；两根石墨电极(2)的顶端通过铜排导线分别同直流电源的两个电极相连接，并通过各自的电极把持器固定在炉本体(4)的框架上；集尘装置(3)位于整个设备的最上方，集尘装置(3)安装有集尘分管道，并与除尘系统相连通；炉本体(4)底部为圆台形，其圆台底部开口处与炉底冷却设备(5)相连通，炉底冷却设备(5)直接和排料装置(6)相对应；排料装置(6)位于炉底冷却设备(5)的下方；排料装置(6)同冷却筒(7)相连通，冷却筒(7)的另一端开有出料口，冷却筒(7)的出料口正对着设于其下的计量斗(10)，计量斗(10)和提升装置(11)相配合，提升装置(11)的顶端下部安装有成品储料罐(8)。2.根据权利要求1所述的超高温连续式石墨提纯设备，其特征在于，所述设备中石墨电极(2)下端插入炉本体(4)的深度为炉本体高度的2/3～4/5；两根石墨电极(2)相邻表层间的距离是中心石墨电极(2)自身直径的1～3倍。3.一种超高温连续式石墨提纯设备的生产使用方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的设备，所述方法包括以下步骤：(1)原料入炉：将备好的石油焦或无烟煤构成的原料通过前述设计的超高温连续式石墨提纯设备的进料斗(1)送入到位于两根石墨电极(2)之间的高温加热区(9)中，其中，装入的石油焦或无烟煤其成分按质量百分数计算，灰分小于0.5％、硫分小于0.5％、挥发分小于0.6％、石油焦或无烟煤真密度大于2.1g/cm3，物料粒度为1mm～10mm；(2)干燥煅烧：接通电源开始给石墨电极(2)送电加热升温，产生的蒸汽和挥发分通过位于炉本体(4)顶部的集尘装置(3)收集并排出；(3)石墨化：物料进入到两石墨电极(2)间形成的3000℃～3500℃高温区(9)上部后温度上升至3000℃并沿炉体持续下降，在高温区段内滞留1.5～2.5小时，完成石墨化，然后排出，如不能及时排出，温度会持续升高，存在安全隐患，极易发生事故；(4)冷却出炉：物料完成石墨化后下落到炉底冷却设备(5)中进行冷却，冷却到1000℃～1500℃后由炉底冷却设备(5)的出料口进入到排料装置(6)中，再由排料装置(6)出料至冷却筒(7)内继续冷却，冷却到100℃～300℃后将高纯石墨被排入到计量斗(10)内，经计量斗(10)的称重计量后，再经提升装置(11)将其送到成品储料罐(8)内，待物料自然冷却至室温后等待分装。4.根据权利要求3所述的超高温连续式石墨提纯设备的生产使用方法，其特征在于，利用该方法进行连续生产时，时隔10min～30min装入一次物料、排出一次产品，物料自进料斗(1)的进料口进入到由炉底冷却设备(5)的出料口排入到冷却筒(7)中共需3～4小时。2CN108083274A说明书1/4页超高温连续式石墨提纯设备及方法技术领域[0001]本发明属于冶金工程非金属材料制备技术领域，具体涉及超高