專利名稱：可控氣氛串接石墨化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電池材料的加工設(shè)備，特別是一種石墨化爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的石墨化爐有串接石墨化爐和艾奇遜型石墨化爐，其中串接石墨化爐一般沒有設(shè)置通入氣體的裝置，無法對制成品進行提純。艾奇遜型石墨化爐在其發(fā)展過程中分兩個階段，即初期的交流石墨化爐和20世紀60年代以后發(fā)展起來的直流石墨化爐。兩者雖然采取相同的爐形，但是由于輸入的電流不同，直流石墨化爐比交流石墨化爐在各項技術(shù)指標上都要優(yōu)越，因此直流石墨化爐逐漸代替交流石墨化爐。艾奇遜爐除按電流分類有交流石墨化爐和直流石墨化爐之分外，尚有置于爐車上的可移式石墨化爐，用途特殊的化學凈化爐，爐芯按“II”字形布置的η形爐，等等。20世紀80年代串接石墨化爐出現(xiàn)后， 以其先進的技術(shù)而引起世界各國的關(guān)注，它的崛起打破了石墨化生產(chǎn)中幾乎都是采用艾奇遜型石墨化爐的局面，雖然艾奇遜型石墨化爐現(xiàn)在仍占有相當大的比重，但串接石墨化爐的迅速發(fā)展，逐步取代艾奇遜型石墨化爐。然而串接石墨化爐只適合單一的大規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)，而且技術(shù)較為復雜，所以艾奇遜型石墨化爐不會完全被取代，而仍將在石墨化生產(chǎn)中使用，特別是在中小型炭素廠占據(jù)了一定的地位。然而僅有串接石墨化爐和艾奇遜型石墨化爐還不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)石墨的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可控氣氛串接石墨化爐，要解決的技術(shù)問題是充分利用艾奇遜型石墨化爐和串接石墨化爐的優(yōu)點，實現(xiàn)石墨化加熱時物料內(nèi)部受熱均勻、減少對其他電阻料加熱的電能損耗。本實用新型采用以下技術(shù)方案一種可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述可控氣氛串接石墨化爐設(shè)有爐體，爐體兩端的爐端電級之間連接有串接的石墨坩堝，爐體上設(shè)有通氣石墨管，通氣石墨管的一端接入爐體內(nèi)，另一端經(jīng)匯流管接保護性氣體罐和提純氣體罐，所述保護性氣體罐和提純氣體罐上設(shè)有閥門和流量計。本實用新型的保護性氣體罐是氮氣罐和氬氣罐，提純氣體罐是氯氣罐、氟氣罐和溴氣罐。本實用新型的爐體兩端的爐端電級之間連接有串接30至50個的石墨坩堝。本實用新型的爐體兩端設(shè)有頂推裝置，頂推裝置經(jīng)爐端電級連接石墨質(zhì)的電流分布板，電流分布板之間連接串接的石墨坩堝。本實用新型的石墨坩堝通過縫隙接頭墊片串接。本實用新型的爐體由爐底和爐底上的爐墻構(gòu)成。本實用新型的石墨坩堝與爐墻之間填充有冶金焦或石油焦。本實用新型的通氣石墨管設(shè)置在爐底。本實用新型的石墨坩堝容量為50至300升。[0013]本實用新型的匯流管為五進一出的連接管件。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，石墨化爐采用串接的結(jié)構(gòu)，電流在電極及產(chǎn)品內(nèi)分布均勻，從而使得電極及產(chǎn)品在升溫時，表里的溫差很小，雖然高速升溫，卻不會導致制品或容器開裂，大大縮短生產(chǎn)周期，同時可以避免使用電阻料來產(chǎn)生和傳遞熱量，減少電能消耗，通氣石墨管充入惰性氣體保護或提純氣體，具有爐型結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，裝爐用墊塊少，通氣石墨管短、不易斷、耐用，石墨產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是圖1的A-A視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。圖1和圖2中的附圖標記為頂推裝置1、爐端電極2、電流分布板3、石墨坩堝4、 縫隙接頭墊片5、爐墻6、通氣石墨管7、爐底8、冶金焦或石油焦9、氯氣罐10、氟氣罐11、氮氣罐12、氬氣罐13、溴氣罐14。如圖1和圖2所示，本實用新型的可控氣氛串接石墨化爐，設(shè)有爐體，爐體由爐底 8和爐底8上的爐墻6構(gòu)成。爐墻6兩端設(shè)有頂推裝置1，頂推裝置1經(jīng)爐端電級2連接石墨質(zhì)的電流分布板3，電流分布板3之間連接有串接30至50個的石墨坩堝4，石墨坩堝4 容量為50至300升。石墨坩堝4通過縫隙接頭墊片5串接。石墨坩堝4與爐墻6之間填充有冶金焦或石油焦9。爐底8設(shè)置有通氣石墨管7，通氣石墨管7的一端接入爐體內(nèi)，另一端經(jīng)一匯流管接氯氣罐10、氟氣罐11、氮氣罐12、氬氣罐13和溴氣罐14。氯氣罐10、氟氣罐11、氮氣罐12、氬氣罐13和溴氣罐14上設(shè)有閥門和流量計。匯流管為五進一出的連接管件。本實用新型工作時，兩個爐端電級分別與電源正、負極相連構(gòu)成回路，兩個爐端電級之間構(gòu)成一個單元體，在石墨坩堝內(nèi)裝入石墨粉，通入保護性氣體或提純氣體，所述保護性氣體為氮氣、氬氣或兩種該氣體任意比例的混合氣體，所述提純氣體為氯氣、氟氣、溴氣中的一種或兩種以上按工藝設(shè)定比例的混合氣體。每個單元體在2-48小時內(nèi)溫度可升高到 2000 0C M 3200 0C ο采用本實用新型的串接可控氣氛石墨化爐，原材料堆積密度1.0士0. Ig/cm3、固定碳含量為90%時，每爐可裝8噸物料，石墨化、通氣純化時，當爐溫達到1700士 100°C時， 首先通入氮氣，維持到1900°C左右時開始通入氯氣，爐溫達到2350°C左右時通入氟氣和氯氣，直至爐溫升至3000°C溫度時停止石墨化送電，同時停止通氟氣，但繼續(xù)通氯氣到爐溫降低至2000°C以下，改送氮氣將石墨制品中的氯洗出，同時將殘留在爐內(nèi)的純化氣體驅(qū)除干凈，防止石墨制品氧化和雜質(zhì)氣體反滲，一直到出爐，爐送電時間在7. 0 8. 0小時。實現(xiàn)產(chǎn)品電耗在7000士 IOOOkWh/噸范圍內(nèi)；經(jīng)石墨化處理后材料的固定碳含量達99. 97%以上， 灰份含量小于lOOppm，F(xiàn)e含量小于lOppm。本實用新型石墨化爐采用簡單的直型串接方式，通入保護性及提純氣體，并采用大電流低電壓的方式對物料進行加熱，解決目前直型串接不能通氣以及耗電量大的難題。
權(quán)利要求1.一種可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述可控氣氛串接石墨化爐設(shè)有爐體， 爐體兩端的爐端電級(2)之間連接有串接的石墨坩堝G)，爐體上設(shè)有通氣石墨管(7)，通氣石墨管(7)的一端接入爐體內(nèi)，另一端經(jīng)匯流管接保護性氣體罐和提純氣體罐，所述保護性氣體罐和提純氣體罐上設(shè)有閥門和流量計。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述保護性氣體罐是氮氣罐(12)和氬氣罐(13)，提純氣體罐是氯氣罐(10)、氟氣罐(11)和溴氣罐(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述爐體兩端的爐端電級⑵之間連接有串接30至50個的石墨坩堝⑷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述爐體兩端設(shè)有頂推裝置(1)，頂推裝置⑴經(jīng)爐端電級⑵連接石墨質(zhì)的電流分布板(3)，電流分布板(3) 之間連接串接的石墨坩堝G)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述石墨坩堝(4)通過縫隙接頭墊片(5)串接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述爐體由爐底(8) 和爐底⑶上的爐墻(6)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述石墨坩堝(4)與爐墻(6)之間填充有冶金焦或石油焦(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述通氣石墨管(7) 設(shè)置在爐底(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述石墨坩堝(4)容量為50至300升。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可控氣氛串接石墨化爐，其特征在于所述匯流管為五進一出的連接管件。
專利摘要本實用新型公開了一種可控氣氛串接石墨化爐，要解決的技術(shù)問題是充分利用艾奇遜型石墨化爐和串接石墨化爐的優(yōu)點，實現(xiàn)石墨化加熱時物料內(nèi)部受熱均勻、減少對其他電阻料加熱的電能損耗。本實用新型設(shè)有爐體，爐體兩端的爐端電級之間連接有串接的石墨坩堝，爐體上設(shè)有通氣石墨管，經(jīng)匯流管接保護性氣體罐和提純氣體罐，所述保護性氣體罐和提純氣體罐上設(shè)有閥門和流量計。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，石墨化爐采用串接的結(jié)構(gòu)，電流在電極及產(chǎn)品內(nèi)分布均勻，大大縮短生產(chǎn)周期，同時可以避免使用電阻料產(chǎn)生和傳遞熱量，減少電能消耗，通氣石墨管充入惰性氣體保護或提純氣體，具有爐型結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，石墨產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點。
文檔編號C01B31/04GK202007138SQ201120028039
公開日2011年10月12日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者岳敏, 易征兵, 王桂林 申請人:深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司