[發(fā)明專利]一種節(jié)能型石墨高溫膨脹爐系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811303383.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN109179402B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫飛;田金星;羅立群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧新瑞碳材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/225
• 分類號(hào): C01B32/225
• 代理公司: 北京名華博信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11453
• 代理人: 李冬梅;苗源

本發(fā)明公開了一種節(jié)能型石墨高溫膨脹爐系統(tǒng)，包括：給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、石墨膨脹爐以及固氣分離系統(tǒng)。石墨膨脹爐包括外爐體(11)、爐膛以及爐膛與外爐體(11)之間形成的隔熱層(14)，爐膛包括從外爐體(11)底壁向上延伸的直立式爐膛(12)以及與直立式爐膛(12)連通螺旋式爐膛(13)，其中，直立式爐膛(12)包括與燃燒系統(tǒng)連通的下開口、與螺旋式爐膛(13)連通的上開口以及設(shè)置于直立式爐膛(12)底部與給料系統(tǒng)連通的進(jìn)料口(125)，外爐體(11)底部設(shè)置有出料口(110)，螺旋式爐膛(13)通過(guò)出料口(110)與固氣分離系統(tǒng)連通。該系統(tǒng)有利于節(jié)能、高效及提高膨脹石墨的產(chǎn)出率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨膨脹技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨高溫膨脹爐系統(tǒng)。

背景技術(shù)

膨脹石墨是在石墨層間插入外來(lái)物質(zhì)后形成的一類新型原子、分子尺度上的復(fù)合材料，已成為石墨行業(yè)內(nèi)新的發(fā)展方向。它既保留了石墨的優(yōu)異理化特性，同時(shí)由于碳原子平面與插入物質(zhì)的相互作用，產(chǎn)生了一系列新的理化特性，如高導(dǎo)電性、超導(dǎo)性、觸媒特性、儲(chǔ)氫特性等。經(jīng)高溫膨脹制得的膨脹石墨外觀類似蠕蟲，熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有非常大的比表面積和豐富的孔結(jié)構(gòu)，可用作油等有機(jī)污染物的吸附材料。由膨脹石墨制成的石墨紙、板、帶材和各種密封部件具有優(yōu)良的可壓縮性、回彈性和柔軟性，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、宇航及核反應(yīng)堆等科技領(lǐng)域。

現(xiàn)有的石墨膨脹的生產(chǎn)方法及其裝置多為燃燒天然氣、液化氣或燃油作為加熱源，也有少數(shù)采用電熱絲或硅碳棒通以電流作為加熱源。但后者由于結(jié)構(gòu)、流程上的原因，存在啟動(dòng)加溫時(shí)間長(zhǎng)、爐溫不能隨時(shí)、便捷調(diào)整(致使產(chǎn)品質(zhì)量差)、能耗大、電熱絲和硅碳棒使用壽命短等缺點(diǎn)；前者雖然加熱方式上較為先進(jìn)，但由于爐子結(jié)構(gòu)的原因，燃燒室和爐膛均是分開的且爐膛幾乎都為直徑較大的直管(而且很長(zhǎng))，因而，也存在諸如加熱達(dá)溫時(shí)間長(zhǎng)(一般為1-3小時(shí))、能耗大(就液化氣為例一般160-180公斤/噸產(chǎn)品)、熱利用率低、熱損耗大、爐體大、投資大等缺點(diǎn)。

因此，提供一種爐溫升溫時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)、調(diào)溫敏捷、降低能耗、提高熱利用率的石墨高溫膨脹爐系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能型石墨高溫膨脹爐系統(tǒng)，該系統(tǒng)爐溫升溫時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)、調(diào)溫敏捷、降低能耗、提高熱利用率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種節(jié)能型石墨高溫膨脹爐系統(tǒng)，包括：給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、分別與給料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)相連的石墨膨脹爐、與石墨膨脹爐相連的固氣分離系統(tǒng)。其中，石墨膨脹爐包括外爐體、設(shè)置于外爐體內(nèi)的爐膛以及爐膛與外爐體之間形成的隔熱層，爐膛包括從外爐體底壁向上延伸的直立式爐膛以及與直立式爐膛連通并環(huán)繞直立式爐膛外壁螺旋向下延伸的螺旋式爐膛，其中，直立式爐膛包括與燃燒系統(tǒng)連通的下開口、與螺旋式爐膛連通的上開口以及設(shè)置于直立式爐膛底部與給料系統(tǒng)連通的進(jìn)料口，外爐體底部設(shè)置有出料口，螺旋式爐膛通過(guò)出料口與固氣分離系統(tǒng)連通。燃燒系統(tǒng)通過(guò)直立式爐膛的下開口向直立式爐膛內(nèi)噴入燃燒的燃?xì)猓o料系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)料口向直立式爐膛內(nèi)部吹入石墨，石墨與燃?xì)馊紵a(chǎn)生的高溫?zé)煔猓c高溫?zé)煔夤餐鹘?jīng)直立式爐膛、螺旋式爐膛，石墨在高溫?zé)煔庾饔孟律膳蛎浭蛎浭c煙氣通過(guò)出料口進(jìn)入固氣分離系統(tǒng)，在固氣分離系統(tǒng)內(nèi)膨脹石墨在重力作用下與煙氣分離，回收得到膨脹石墨。

可選擇地，給料系統(tǒng)包括料倉(cāng)、與料倉(cāng)相連的螺旋送料機(jī)，螺旋送料機(jī)通過(guò)進(jìn)料管與石墨膨脹爐的進(jìn)料口連通，進(jìn)料管上設(shè)置有送料風(fēng)機(jī)。

可選擇地，燃燒系統(tǒng)包括燃?xì)夤?yīng)裝置以及通過(guò)燃?xì)夤芘c燃?xì)夤?yīng)裝置連通的噴氣點(diǎn)火裝置，噴氣點(diǎn)火裝置設(shè)置于石墨膨脹爐的下開口處，燃?xì)夤苌显O(shè)置有第一閥門。

可選擇地，固氣分離系統(tǒng)包括一級(jí)固氣分離器以及設(shè)置于一級(jí)固氣分離器底部的密閉卸料器，一級(jí)固氣分離器通過(guò)出料管與石墨膨脹爐的出料口連通。

可選擇地，固氣分離系統(tǒng)進(jìn)一步包括與一級(jí)固氣分離器通過(guò)出料支管相連的二級(jí)固氣分離器，出料支管上設(shè)置有出料風(fēng)機(jī)以及第二閥門。