一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及碳化爐、石墨化爐領(lǐng)域，尤其涉及一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨材料，如石墨粉和石墨膜，由于其獨(dú)特的電學(xué)和熱學(xué)性能，得到了越來越多的關(guān)注。在加工過程中，通常需要將原料，如浙青，聚丙烯腈和酚醛樹脂，通過低溫碳化過程除去焦油，之后再在高溫下進(jìn)行石墨化，使用的設(shè)備為碳化爐和石墨化爐。因?yàn)閮蓚€(gè)步驟的設(shè)備構(gòu)造和工藝參數(shù)的差異，只能采用間續(xù)性，也就是通常需要將碳化爐中的碳化成品隨爐冷卻取出然后再放入石墨化爐加熱處理然后再隨爐冷卻取出。而在這個(gè)過程中，加熱是最消耗能量的過程，而冷卻過程對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量沒有影響，僅僅是為了取料，因此也是對(duì)能源的一大損失。另外，對(duì)于批次生產(chǎn)，每次都有升溫降溫，需要大量的時(shí)間，由此對(duì)生產(chǎn)效率的提高產(chǎn)生了很大的障礙。
[0003]因此，如何能將碳化、石墨化單獨(dú)批次改變成連續(xù)生產(chǎn)是本領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐及使用方法，可以使石墨原材料的碳化和石墨化的生產(chǎn)連續(xù)化，從而，實(shí)現(xiàn)石墨原材料的碳化和石墨化連續(xù)生產(chǎn)。
[0005]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐，高溫爐包括進(jìn)料室、石墨槁門、推舟機(jī)構(gòu)、碳化腔體、過渡窒、石墨化腔體、出料室、保溫材料，碳化腔體與石墨化腔體由過渡室連接。
[0007]優(yōu)選的，在上述的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐中，所述推舟機(jī)構(gòu)為平推前進(jìn)，推舟機(jī)構(gòu)所載舟皿裝載原料后依次通過進(jìn)料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室。
[0008]優(yōu)選的，在上述的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐中，所述推舟機(jī)構(gòu)經(jīng)過的通道外圈均設(shè)有保溫材料。
[0009]優(yōu)選的，在上述的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐中，所述碳化腔體、石墨化腔體、過渡室通過封閉石墨槁門使其可以各自形成密閉空間，石墨槁門密閉后可隔絕各空間的熱量。
[0010]優(yōu)選的，在上述的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐中，所述推舟機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要在高溫爐任意指定位置停留任意特定時(shí)間。
[0011]本發(fā)明還提供了一種高溫爐使用方法，該方法包括以下步驟:
[0012]步驟(I)，將裝有原料的石墨舟通過推舟機(jī)構(gòu)裝入進(jìn)料室，封閉進(jìn)料室石墨隔板；
[0013]步驟(2)，通過石墨電阻對(duì)碳化腔體加熱，三個(gè)加熱部分設(shè)定溫度由低到高，直到達(dá)到設(shè)定溫度，打開石墨隔板，將裝有原料的石墨舟推入碳化腔體，封閉碳化腔體的石墨隔板，使原料在不同溫度下加熱特定的時(shí)間；
[0014]步驟(3)，封閉石墨化腔體的石墨隔板，通過電磁感應(yīng)線圈對(duì)石墨化腔體加熱，三個(gè)加熱部分設(shè)定溫度由低到高，直到達(dá)到設(shè)定溫度，打開石墨隔板，將裝有原料的石墨舟從碳化腔體通過過渡室推入石墨化腔體，封閉石墨化腔體的石墨隔板，使原料在不同溫度下加熱特定的時(shí)間；
[0015]步驟(4)，當(dāng)在石墨化腔體內(nèi)的反應(yīng)完成后，打開石墨隔板，石墨舟被從石墨化腔體拖入出料室冷卻，直至室溫取出。
[0016]優(yōu)選的，所述推舟機(jī)構(gòu)為平推前進(jìn)，推舟機(jī)構(gòu)所載舟皿裝載原料后依次通過進(jìn)料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室，所述推舟機(jī)構(gòu)經(jīng)過的通道外圈均設(shè)有保溫材料。
[0017]優(yōu)選的，在步驟⑵中所產(chǎn)生的廢氣由真空閥排出。
[0018]本發(fā)明提供的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐，包括進(jìn)料室、石墨槁門、推舟機(jī)構(gòu)、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室，由于所述碳化腔體、石墨化腔體通過過渡窒連接在一起，使得經(jīng)過碳化后石墨原材料經(jīng)過過渡室后直接進(jìn)入石墨化高溫爐，使其具有碳化與石墨化實(shí)現(xiàn)連續(xù)性生產(chǎn)，如此可以使得碳化后的石墨原材料冷卻時(shí)間大大減少，并實(shí)現(xiàn)碳化石墨化連續(xù)性生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐由以下的實(shí)施例及附圖給出。
[0020]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中，1-進(jìn)料室、2_保溫材料、3-1、3_2、3_3-石墨電阻、4_真空閥、5_具有冷卻水夾層的不銹鋼爐體、6-過渡室、7-電磁感應(yīng)線圈、8-出料室、9-石墨槁門、10-感應(yīng)電源、11-碳化腔體、12-石墨化腔體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下將對(duì)本發(fā)明的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0023]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有益效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0024]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0025]為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0026]請(qǐng)參閱圖1，圖1所示是本發(fā)明一實(shí)施例的碳化石墨化連續(xù)型高溫爐I的結(jié)構(gòu)示意圖。這種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐，包括1-進(jìn)料室、2-保溫材料、3-1、3-2、3-3_石墨電阻、4-真空閥、5-具有冷卻水夾層的不銹鋼爐體、6-過渡室、7-電磁感應(yīng)線圈、8-出料室、9-石墨槁門、10-感應(yīng)電源、11-碳化腔體、12-石墨化腔體，所述碳化腔體11與石墨化腔體12通過過渡室6連接在一起，使得碳化和石墨化工作可以連續(xù)進(jìn)行。所述保溫材料2可以減少整個(gè)工作過程中的熱量損耗。
[0027]步驟I，將裝有原料的石墨舟通過推舟機(jī)構(gòu)裝入進(jìn)料室I，封閉進(jìn)料室石墨隔板9。所述推舟機(jī)構(gòu)為平推前進(jìn)，推舟機(jī)構(gòu)所載舟皿裝載原料后依次通過進(jìn)料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室。所述推舟機(jī)構(gòu)經(jīng)過的通道外圈均設(shè)有保溫材料。
[0028]步驟2，通過石墨電阻對(duì)碳化腔體11加熱，三個(gè)加熱部分設(shè)定溫度由低到高，直到達(dá)到設(shè)定溫度。打開石墨隔板，將裝有原料的石墨舟推入碳化腔體，封閉碳化腔體的石墨隔板。根據(jù)工藝條件，推動(dòng)石墨舟，使原料在不同溫度下加熱特定的時(shí)間。所產(chǎn)生的廢氣由真空閥4排出。
[0029]步驟3，封閉石墨化腔體的石墨隔板，通過電磁感應(yīng)線圈7對(duì)石墨化腔體12加熱，三個(gè)加熱部分設(shè)定溫度由低到高，直到達(dá)到設(shè)定溫度。打開石墨隔板，將裝有原料的石墨舟從碳化腔體通過過渡室推入石墨化腔體，封閉石墨化腔體的石墨隔板。根據(jù)工藝條件，推動(dòng)石墨舟，使原料在不同溫度下加熱特定的時(shí)間。
[0030]步驟4，當(dāng)在石墨化腔體內(nèi)的反應(yīng)完成后，打開石墨隔板，石墨舟被從石墨化腔體拖入出料室冷卻，直至室溫取出。
[0031]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐，其特征在于，高溫爐包括進(jìn)料室、石墨槁門、推舟機(jī)構(gòu)、碳化腔體、過渡窒、石墨化腔體、出料室、保溫材料，碳化腔體與石墨化腔體由過渡室連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫爐，其特征在于，所述推舟機(jī)構(gòu)為平推前進(jìn)，推舟機(jī)構(gòu)所載舟皿裝載原料后依次通過進(jìn)料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫爐，其特征在于，所述推舟機(jī)構(gòu)經(jīng)過的通道外圈均設(shè)有保溫材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫爐，其特征在于，所述碳化腔體、石墨化腔體、過渡室通過封閉石墨槁門使其可以各自形成密閉空間，石墨槁門密閉后可隔絕各空間的熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫爐，其特征在于，所述推舟機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要在高溫爐任意指定位置停留任意特定時(shí)間。
6.一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐的使用方法，其特征在于包括以下步驟:步驟(1)，將裝有原料的石墨舟通過推舟機(jī)構(gòu)裝入進(jìn)料室，封閉進(jìn)料室石墨隔板； 步驟(2)，通過石墨電阻對(duì)碳化腔體加熱，三個(gè)加熱部分設(shè)定溫度由低到高，直到達(dá)到設(shè)定溫度，打開石墨隔板，將裝有原料的石墨舟推入碳化腔體，封閉碳化腔體的石墨隔板，使原料在不同溫度下加熱特定的時(shí)間； 步驟(3)，封閉石墨化腔體的石墨隔板，通過電磁感應(yīng)線圈對(duì)石墨化腔體加熱，三個(gè)加熱部分設(shè)定溫度由低到高，直到達(dá)到設(shè)定溫度，打開石墨隔板，將裝有原料的石墨舟從碳化腔體通過過渡室推入石墨化腔體，封閉石墨化腔體的石墨隔板，使原料在不同溫度下加熱特定的時(shí)間； 步驟(4)，當(dāng)在石墨化腔體內(nèi)的反應(yīng)完成后，打開石墨隔板，石墨舟被從石墨化腔體拖入出料室冷卻，直至室溫取出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述推舟機(jī)構(gòu)為平推前進(jìn)，推舟機(jī)構(gòu)所載舟皿裝載原料后依次通過進(jìn)料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室，所述推舟機(jī)構(gòu)經(jīng)過的通道外圈均設(shè)有保溫材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:在步驟(2)中所產(chǎn)生的廢氣由真空閥排出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳化石墨化連續(xù)型高溫爐及使用方法，高溫爐由進(jìn)料室、石墨槅門、推舟機(jī)構(gòu)、碳化腔體、過渡窒、石墨化腔體、出料室、保溫材料構(gòu)成。所述高溫爐為原料平推前進(jìn)式結(jié)構(gòu)，熱碳化腔體和石墨化腔體通過過渡室連接貫通，熱碳化腔體、石墨化腔體、過渡窒又可以獨(dú)立形成封閉空間，由于所述高溫爐可以將裝有原料的舟皿送入爐體內(nèi)，并能隨著反應(yīng)的進(jìn)行將舟皿在高溫爐內(nèi)連續(xù)推進(jìn)，從而可以實(shí)現(xiàn)碳化與石墨化連續(xù)進(jìn)行，減少經(jīng)碳化后半成品的冷卻時(shí)間。
【IPC分類】C01B31-02, C01B31-04
【公開號(hào)】CN104555990
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310502840
【發(fā)明人】劉華斌, 王兵
【申請(qǐng)人】凱爾凱德新材料科技泰州有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月22日