CN205933249U - 分布式粉体加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式粉体加热炉。所述粉体加热炉包括具有炉膛的炉体；所述炉膛的上部设有上电极，炉膛的下部设有下电极，该上电极和下电极组成电极对；所述上电极装在一固定盘上，该固定盘与一贯穿炉盖的通电电极相连；所述通电电极、固定盘和上电极内设有依次贯通的排气通道。本实用新型的加热炉具有上电极和环形下电极，上下电极通电后利用中间物料为电阻发热，形成立体加热区，加热效率更好；同时形成排气通道，便于杂质气体及时排出。

Description

分布式粉体加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种分布式粉体加热炉，属于石墨化设备领域。

背景技术

石墨化是六角碳原子平面网格从二维空间的无序乱层结构转变为三维空间的有序规则排列，形成具有石墨微晶结构的高温热处理过程，处理温度通常为2100~3000℃，其目的是为了排除其他杂质，提高碳材料的纯度、导热性、导电性等。

现有石墨化炉或高温热处理炉多为石墨坩埚加热，热量从坩埚传递给加热物料，但是粉体物料的堆积密度较低，导热性能差，从而导致传热效率低，温度均匀性差，热处理后的物料性能参差不齐。而卧式炉多为艾奇逊炉，加热功耗大，温度不均匀，并且尾气不能集中处理，污染环境。

中国专利CN201010108180.7公开了一种竖式高温连续石墨化炉，其包含上下电极对，上部电极与下部电极形成伞形高温区域，物料从顶部自然下落经过高温区而被加热；

中国专利CN201210573758.5公开了一种竖式连续石墨化炉，其包含顶部漏斗、外部耐火材料内衬、内部细颗粒层和粗颗粒层以及上下电极，以细颗粒层为隔热保温层，由漏斗喂料经过电极高温区而加热。

以上两项专利中均只有一对电极对，形成的高温区域面积较小，物料通过时停留时间过短，传热效率低，物料不能被有效加热，石墨化程度低，能耗大，产能小。

中国专利CN201010108180.7公开了一种竖式高温连续石墨化炉，其包括炉体、电极对、冷却***和出料装置，炉体具有进料口、出料口；炉体设计为竖式圆柱型结构；电极对设置在炉体内，电极对包含上部电极和下部电极，上部电极位于进料口下方，上部电极和下部电极之间设计为下部横截面积大于上部横截面积的伞形电场或锥台形电场；冷却***位于下部电极和出料口之间。该发明的竖式高温连续石墨化炉的上部电极采用垂直放置的柱状电极，下部电极采用水平放置的环形中空电极，在电极对之间形成伞形高温区域，利用物体自然流动规律，使原材料必须经过高温石墨化区域出料，确保了产品品质。然而该专利的物料加热不均匀，且在加热过程杂质气体无法及时排出，此外，在测温时需要开设单独的测温通道，不利于炉内保温。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种分布式粉体加热炉，该加热炉采用多根电极同时加热，升温速率快，温度均匀性更好，同时出料口位于高温区正中间，物料接触的高温区面积大，传热效率高；进一步地，物料可以以自身重力连续式的通过炉膛，经过高温区的时间长，达到更高的温度，可以达到更好的性能和更高的产能。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种分布式粉体加热炉，包括具有炉膛的炉体；所述炉膛的上部设有上电极，炉膛的下部设有下电极，该上电极和下电极组成电极对；其特征在于，所述上电极装在一固定盘上，该固定盘与一贯穿炉盖的通电电极相连；所述通电电极、固定盘和上电极内设有依次贯通的排气通道。

由此，该加热炉具有上电极和环形下电极，上下电极通电后利用中间物料为电阻发热，形成立体加热区，加热效率更好；此外，通电电极、固定盘和上电极上形成有依次贯通的排气通道，便于杂质气体及时排出。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

所述上电极的数量优选为多根，从而与下电极之间形成柱状加热区。

为了方便杂质气体快速溢出，同时不需要另外开设测温通道，所述通电电极为具有中空通道的中空结构，该中空通道兼做测温通道和排气通道。

所述炉体包含坩埚和位于坩埚顶部兼做炉盖的保温盖；所述保温盖上设有进料口，所述通电电极穿过该进料口。

优选地，所述通电电极通过陶瓷套筒与炉盖绝缘。

为了进一步提高加热均匀程度，所述上电极有多根，所述下电极呈环状；多根上电极和环状下电极之间形成柱状加热区，该柱状加热区以炉膛中心轴为中心轴，加热效率更好。

进一步地，所述炉膛的底部中心位置开有出料口，该出料口位于下电极的正下方。

优选地，所述出料口处设有石墨冷却区和收料仓，该石墨冷却区外侧有设有散热管。

所述坩埚为陶瓷坩埚、或石墨坩埚、或内层为石墨和外层为陶瓷构成的坩埚。

所述下电极与穿过炉体底部的支撑柱连接，支撑柱用于外接电源。

为了进一步提高物料加热均匀程度，所述通电电极作为转动轴与一驱动装置相联，由此，上电极随着驱动装置一同旋转，作为搅拌机构对物料边加热边搅拌。

优选地，所述通电电极、固定盘、上电极、下电极和支撑柱均为石墨材质。

本实用新型的加热物料为粉体，例如天然鳞片石墨粉、土状石墨、人工石墨粉、碳负极材料、焦油碳、沥青碳、树脂碳、煤基碳或金属粉末。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、有多根上电极和环形下电极组成电极对，形成以炉膛轴心为中心的圆形柱状高温区，加热升温速率高，物料在高温区停留的时间长，温度更均匀。

2、出料口位于高温区正中间，物料流经的高温区面积更大，物料温度高，石墨化程度高。

3、本实用新型传热效率高，有效提高产能，有效节省能源。

4、顶部通电电极兼做测温通道和排气通道，无需另外设置，减少了热量损耗。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构原理图。

在图中：

1-通电电极；2-固定盘；3-上电极；4-下电极；5-石墨冷却区；6-漏斗；7-坩埚；8-物料；9-收料仓；10-保温盖；11-散热管；12-支撑柱。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种分布式粉体加热炉，如图1所示，包含坩埚7、炉顶的喂料漏斗6，漏斗6中间的通电电极1，通电电极1穿过保温层和炉盖与炉内的固定盘2连接，通电电极1为中空结构，可以作为测温通道和排气通道，固定盘2上有均匀排布的上电极3，坩埚7底部有环形下电极4，上下电极通电后利用中间物料为电阻发热，环形下电极4与穿过坩埚底部的支撑柱12连接，支撑柱12外接电源，坩埚底部出料口处有石墨冷却区5和收料仓9，石墨冷却区5外侧有绕制的散热管11。

由此，该加热炉具有多个上电极和一个环形下电极，可以形成绕炉膛中心轴的圆柱形加热区，加热效率更好。

所述通电电极1、固定盘2、上电极3、下电极4和支撑柱12均为石墨材质。

所述上电极3为棒状，数量不少于2根。

所述坩埚7陶瓷坩埚，由氧化铝、氧化锆、氧化硅、氮化铝、氮化钛、氮化铝中的一种或多种组成。

所述坩埚7也可以为石墨坩埚，或者为内层石墨和外层陶瓷组成的坩埚。

所述通电电极1固定在炉盖上并通过陶瓷套筒与炉盖绝缘。

所述物料8为粉体，例如天然鳞片石墨粉、土状石墨、人工石墨粉、碳负极材料、焦油碳、沥青碳、树脂碳、煤基碳或金属粉末。

电极加热用的电源为直流电源。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种分布式粉体加热炉，包括具有炉膛的炉体；所述炉膛的上部设有上电极（3），炉膛的下部设有下电极（4），该上电极（3）和下电极（4）组成电极对；其特征在于，所述上电极（3）装在一固定盘（2）上，该固定盘（2）与一贯穿炉盖的通电电极（1）相连；所述通电电极（1）、固定盘（2）和上电极（3）内设有依次贯通的排气通道。

2.根据权利要求1所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述通电电极（1）为具有中空通道的中空结构，该中空通道兼做测温通道和排气通道。

3.根据权利要求1所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述炉体包含坩埚（7）和位于坩埚（7）顶部兼做炉盖的保温盖（10）；所述保温盖（10）上设有进料口，所述通电电极（1）穿过该进料口。

4.根据权利要求1所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述通电电极（1）通过陶瓷套筒与炉盖绝缘。

5.根据权利要求1所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述上电极（3）有多根，所述下电极（4）呈环状；多根上电极（3）和环状下电极（4）之间形成柱状加热区。

6.根据权利要求1所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述炉膛的底部中心位置开有出料口，且出料口位于该下电极（4）的正下方。

7.根据权利要求6所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述出料口处设有石墨冷却区（5）和收料仓（9），该石墨冷却区（5）外侧有设有散热管（11）。

8.根据权利要求3所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述坩埚（7）为陶瓷坩埚、或石墨坩埚、或内层为石墨和外层为陶瓷构成的坩埚。

9.根据权利要求1-8之一所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述下电极（4）与穿过炉体底部的支撑柱（12）连接，支撑柱（12）用于外接电源。

10.根据权利要求1-8之一所述的分布式粉体加热炉，其特征在于，所述通电电极（1）作为转动轴与一驱动装置相联。