[發明專利]超高溫連續式石墨提純設備及方法

在審

• 申請號: 201711402398.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108083274A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 陳文仲
• 申請（專利權）人: 沈陽中禾能源科技有限公司
• 主分類號: C01B32/215
• 分類號: C01B32/215
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 尹淑梅

1.一種超高溫連續式石墨提純設備，其特征在于，所述設備包括進料斗(1)、石墨電極(2)、集塵裝置(3)、爐本體(4)、爐底冷卻設備(5)、出料裝置(6)、冷卻筒(7)、成品儲料罐(8)、計量斗(10)和提升裝置(11)，其中，進料斗(1)置于爐本體(4)的正上方，其下部出口處與石墨電極(2)之間的區域直接相連通；爐本體(4)由鋼板和內襯組成，其內襯由炭黑和耐火纖維砌筑而成；兩根石墨電極(2)中的一根石墨電極位于爐本體(4)中心，另一根石墨電極為中空的環形電極，中空環形電極環于另一電極其外，兩根電極同心布置；兩根石墨電極(2)的頂端通過銅排導線分別同直流電源的兩個電極相連接，并通過各自的電極把持器固定在爐本體(4)的框架上；集塵裝置(3)位于整個設備的最上方，集塵裝置(3)安裝有集塵分管道，并與除塵系統相連通；爐本體(4)底部為圓臺形，其圓臺底部開口處與爐底冷卻設備(5)相連通，爐底冷卻設備(5)直接和排料裝置(6)相對應；排料裝置(6)位于爐底冷卻設備(5)的下方；排料裝置(6)同冷卻筒(7)相連通，冷卻筒(7)的另一端開有出料口，冷卻筒(7)的出料口正對著設于其下的計量斗(10)，計量斗(10)和提升裝置(11)相配合，提升裝置(11)的頂端下部安裝有成品儲料罐(8)。

2.根據權利要求1所述的超高溫連續式石墨提純設備，其特征在于，所述設備中石墨電極(2)下端插入爐本體(4)的深度為爐本體高度的2/3～4/5；兩根石墨電極(2)相鄰表層間的距離是中心石墨電極(2)自身直徑的1～3倍。

3.一種超高溫連續式石墨提純設備的生產使用方法，其特征在于，使用如權利要求1所述的設備，所述方法包括以下步驟：

(1)原料入爐：將備好的石油焦或無煙煤構成的原料通過前述設計的超高溫連續式石墨提純設備的進料斗(1)送入到位于兩根石墨電極(2)之間的高溫加熱區(9)中，其中，裝入的石油焦或無煙煤其成分按質量百分數計算，灰分小于0.5％、硫分小于0.5％、揮發分小于0.6％、石油焦或無煙煤真密度大于2.1g/cm3，物料粒度為1mm～10mm；

(2)干燥煅燒：接通電源開始給石墨電極(2)送電加熱升溫，產生的蒸汽和揮發分通過位于爐本體(4)頂部的集塵裝置(3)收集并排出；

(3)石墨化：物料進入到兩石墨電極(2)間形成的3000℃～3500℃高溫區(9)上部后溫度上升至3000℃并沿爐體持續下降，在高溫區段內滯留1.5～2.5小時，完成石墨化，然后排出，如不能及時排出，溫度會持續升高，存在安全隱患，極易發生事故；

(4)冷卻出爐：物料完成石墨化后下落到爐底冷卻設備(5)中進行冷卻，冷卻到1000℃～1500℃后由爐底冷卻設備(5)的出料口進入到排料裝置(6)中，再由排料裝置(6)出料至冷卻筒(7)內繼續冷卻，冷卻到100℃～300℃后將高純石墨被排入到計量斗(10)內，經計量斗(10)的稱重計量后，再經提升裝置(11)將其送到成品儲料罐(8)內，待物料自然冷卻至室溫后等待分裝。

4.根據權利要求3所述的超高溫連續式石墨提純設備的生產使用方法，其特征在于，利用該方法進行連續生產時，時隔10min～30min裝入一次物料、排出一次產品，物料自進料斗(1)的進料口進入到由爐底冷卻設備(5)的出料口排入到冷卻筒(7)中共需3～4小時。