一种连续生产晶状石墨的设备

1.本实用新型属于石墨资源生产领域，具体涉及一种连续生产晶状石墨的设备。

背景技术：

2.天然石墨是在高温、高压下有机成因的碳质物变质而成，呈钢灰、黑灰，具有半金属光泽，晶体结构属六方晶系，呈六边形层状结构，熔点3850
±
50℃，沸点4250℃，呈晶体状、薄片状、土状、条纹状和层状散布在变质岩中，具有耐高温、导热、导电、润滑、可塑和抗腐蚀性等特性。但天然石墨选矿工艺复杂，时间长，且资源有限，石墨矿的开采也会对自然环境造成破坏。而人造石墨是石油焦或沥青焦在超过2500℃的高温下石墨化得到的，该过程能耗高，生产时间长，对设备有很高的要求，并且设备价格也昂贵，因此，急需开发一种低成本、低能耗、时间短的晶状石墨生产设备。

技术实现要素：

3.本实用新型提供一种连续生产晶状石墨的设备，该设备比传统石墨化炉设备生产石墨的时间更短，能耗更低，相比天然石墨选矿生产石墨而言，不会对自然环境有所破坏，具有很好的经济效益和社会、环保效益。
4.根据本实用新型的技术方案，所述连续生产晶状石墨的设备包括：铁水包、石墨收集除尘罩和给料装置，
5.其中，所述铁水包设有分区挡墙，将铁水划分为彼此连通的两个区：生物质碳溶解区域和晶状石墨析出区域；
6.所述给料装置设置在所述生物质碳溶解区域的上方；
7.所述石墨收集除尘罩设置在所述晶状石墨析出区域的上方。
8.进一步地，所述分区挡墙为耐火材料分区挡墙。
9.进一步地，所述分区挡墙位于所述石墨收集除尘罩和给料装置之间。
10.进一步地，所述分区挡墙为上下可移动的，移动范围的高度为500mm～1000mm。
11.当所述铁水包为矩形时，铁水流动空间更大，更利于晶状石墨的上浮。
12.进一步地，所述连续生产晶状石墨的设备还包括电磁感应加热搅拌器，所述电磁感应加热搅拌器在生物质碳溶解区域的右侧。
13.所述电磁感应加热搅拌器用于加热铁水，使所述生物质碳充分溶解在铁水中，达到饱和状态，其由感应线圈和铁芯构成。
14.进一步地，所述石墨收集除尘罩的结构包括：梯形除尘罩、搅拌桨以及抽气口，
15.其中，所述搅拌桨位于梯形除尘罩中心位置并穿过所述梯形除尘罩伸入到铁水中，所述抽气口位于所述梯形除尘罩上的一侧，并通过外加抽气管与集尘装置连通。
16.该梯形除尘罩用于防止含晶状石墨粉尘飘散在空气中，同时搅拌桨通过机械搅拌一方面能够使铁水快速降温，另一方面使石墨迅速上浮，再通过抽气口回收含晶状石墨粉尘、余热气体。
17.进一步地，所述铁水包在晶状石墨析出区域的底部设有透气塞。
18.透气塞可以通过吹入n2或空气，一方面使铁水降温，另一方面晶状石墨能够附着在气泡表面，随着气泡一同上浮到铁水表面。
19.进一步地，所述给料装置包括：物料入口、废气出口以及螺旋杆破碎装置，
20.其中，所述给料装置为筒形结构，所述物料入口设置在筒形结构的筒壁左下部；所述废气出口设置在筒形结构的筒壁右上部；所述螺旋杆破碎装置设置在筒形结构的顶部。
21.所述螺旋杆破碎装置用于根据铁水中碳的溶解速度控制送料速度。
22.进一步地，所述铁水包为圆筒形或矩形。
23.进一步地，当所述铁水包为圆筒形时，其包高为3100-3200mm，包口直径3000-3100mm。
24.进一步地，当所述铁水包为矩形时，其长度为3200-3300mm，宽度为2400-2500mm，高度为3400-3500mm。
25.从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
26.本实用新型电磁感应加热装置使铁水迅速升温，快速溶解生物质碳，形成饱和含碳铁水，同时吹气搅拌和机械搅拌使铁水快速降温，碳以晶状石墨形态析出，迅速上浮到铁水表面，整个生产流程是一个连续不断的过程，实现晶状石墨的快速生产，解决了优质晶状石墨资源消耗的问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为连续生产晶状石墨的设备示意图。
29.附图标记说明：
30.1-铁水包，2-透气塞，3-电磁感应加热搅拌器，4-分区挡墙，5-石墨收集除尘罩，6-搅拌浆，7-螺旋输送杆，8-给料装置。
具体实施方式
31.以下结合实施例对本实用新型进行具体描述。有必要在此指出，本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的熟练技术人员可以根据上述本实用新型的内容做出非本质的改进和调整。
32.本实用新型提供一种连续制备高品质晶状石墨的设备，包括：铁水包(可以是传统圆筒形铁水包，也可以为新型矩形铁水包)，铁水包的底部有透气塞；铁水包的一侧带有电磁感应加热搅拌器；在铁水包的上方有石墨收集除尘罩，除尘罩中部带有机械搅拌桨，此外在除尘罩的左上部还开设有抽气口；除尘罩的右侧设置了一面分区挡墙，将铁水划分了两个区域，一个为生物质碳溶解区，另一个为晶状石墨析出区；分区挡墙的右部设有给料装置，给料装置有三部分组成，其中给料装置的左下部开设有物料入口，右上部有废气出口，顶部带有螺旋杆破碎装置。利用该设备，可以短时间连续生产晶状石墨，比传统石墨焦、针状焦生产晶状石墨速度更快，能耗更低，碳排放更低，是一种非常有前景的晶状石墨生产设
备。
33.具体来讲，本实用新型的连续生产晶状石墨设备如图1所示，包括：铁水包1(铁水包1具体尺寸：圆形铁水包的包高3171mm，包口直径3080mm；矩形铁水包长度为3210mm，宽度为2418mm，高度为3410mm)，铁水包1的底部有透气塞2(透气塞2位置位于低温晶状石墨析出区)，铁水包1的一侧有电磁感应加热搅拌器3(电磁感应加热搅拌器3具体包括：感应线圈、铁芯)；铁水包1的上部设有石墨收集除尘罩5，石墨收集除尘罩5包括：梯形除尘罩、抽气口和机械搅拌桨6组成；石墨收集除尘罩5的右部有一个耐火材料制成的分区挡墙4(具体位置在石墨收集除尘罩5与给料装置8之间，且上下可以移动，移动范围的高度500mm～1000mm)，分区挡墙4沿着竖直方向将铁水包1中的铁水分为了两个区域，一个区域是碳溶解区，即生物质碳溶解区域，另一个则是晶状石墨析出区；分区挡墙4的右部有一个给料装置8，给料装置8其中包括三个部分，第一部分为物料入口(距离给料装置顶部1000mm处)，第二部分为废气出口(距离给料装置顶部500mm处)，第三部分为螺旋杆破碎装置7(位于给料装置的中部)。
34.本实用新型中，透气塞2可以通过吹入n2或空气一方面使铁水降温，另一方面石墨能够附着在气泡表面，随着气泡一同上浮到铁水表面。
35.本实用新型中，电磁感应加热搅拌器3可以迅速使铁水升温，并且能够加速碳的溶解，形成饱和含碳铁水，同时铁水产生搅动，促进溶解碳向低温区的转移，提高了晶状石墨生成速度。
36.本实用新型中，石墨收集除尘罩5可以有效避免生成的石墨粉尘飘散在空气中，可以实现石墨的全部回收。
37.本实用新型中，给料装置8中的螺旋杆破碎装置，可以将碳源进行破碎，能够让其在铁水中的溶解速度加快，碳迅速在铁水中达到饱和状态，利于石墨的形成。
38.本实用新型电磁感应加热装置使铁水迅速升温，快速溶解生物质碳，形成饱和含碳铁水，同时吹气搅拌和机械搅拌使铁水快速降温，碳以晶状石墨形态析出，迅速上浮到铁水表面，整个生产流程是一个连续不断的过程，实现晶状石墨的快速生产，解决了优质晶状石墨资源消耗的问题。
39.具体的讲，本实用新型的工作流程为：设备接通电源，通过控制开关，电磁感应加热搅拌器3运行，迅速将铁水温度提高到1600℃，在给料装置8的加料入口加入碳化颗粒，同时螺旋杆破碎装置逐渐下降，输送碳化颗粒，并破碎为更细小的颗粒，进入到铁水中，使其充分溶解，在给料装置8与石墨收集除尘罩5之间加入分区挡墙4，防止生成的晶状石墨回流，透气塞2种吹入n2，让铁水迅速降温，温度降低，碳以晶状石墨形态析出，并附着在气泡表面，同气泡一起上浮到铁水表面，进入到石墨收集除尘罩5中，然后通过抽气口，进入到抽气管中，被收集，进行下一步的提纯处理，为了更快的产生晶状石墨，在吹气的同时可以加入机械搅拌桨6的搅拌，这样晶状石墨生成的速度会进一步提高。该设备比传统石墨化炉设备生产石墨的时间更短，能耗更低，相比天然石墨选矿生产石墨而言，不会对自然环境有所破坏，具有很好的经济效益和社会、环保效益。
40.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因
此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述连续生产晶状石墨的设备包括：铁水包、石墨收集除尘罩和给料装置，其中，所述铁水包设有分区挡墙，将铁水划分为彼此连通的两个区：生物质碳溶解区域和晶状石墨析出区域；所述给料装置设置在所述生物质碳溶解区域的上方；所述石墨收集除尘罩设置在所述晶状石墨析出区域的上方。2.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述分区挡墙为耐火材料分区挡墙。3.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述分区挡墙位于所述石墨收集除尘罩和给料装置之间。4.根据权利要求3所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述分区挡墙为上下可移动的，移动范围的高度为500mm～1000mm。5.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述连续生产晶状石墨的设备还包括电磁感应加热搅拌器，所述电磁感应加热搅拌器在生物质碳溶解区域的右侧。6.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述石墨收集除尘罩的结构包括：梯形除尘罩、搅拌桨以及抽气口，其中，所述搅拌桨位于梯形除尘罩中心位置并穿过所述梯形除尘罩伸入到铁水中，所述抽气口位于所述梯形除尘罩上的一侧，并通过外加抽气管与集尘装置连通。7.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述铁水包在晶状石墨析出区域的底部设有透气塞。8.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述给料装置包括：物料入口、废气出口以及螺旋杆破碎装置，其中，所述给料装置为筒形结构，所述物料入口设置在筒形结构的筒壁下部；所述废气出口设置在筒形结构的筒壁上部；所述螺旋杆破碎装置设置在筒形结构的顶部；所述螺旋杆破碎装置用于根据铁水中碳的溶解速度控制送料速度。9.根据权利要求1所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，所述铁水包为圆筒形或矩形。10.根据权利要求9所述的连续生产晶状石墨的设备，其特征在于，当所述铁水包为圆筒形时，其包高为3100-3200mm，包口直径3000-3100mm；当所述铁水包为矩形时，其长度为3200-3300mm，宽度为2400-2500mm，高度为3400-3500mm。

技术总结

本实用新型公开了一种连续生产晶状石墨的设备，属于石墨资源生产领域。该连续生产晶状石墨的设备包括：铁水包、石墨收集除尘罩和给料装置，铁水包设有分区挡墙，将铁水划分为两个区：生物质碳溶解区域和晶状石墨析出区域；给料装置设置在生物质碳溶解区域的上方；石墨收集除尘罩设置在晶状石墨析出区域的上方。本实用新型的技术方案比传统石墨化炉设备生产石墨的时间更短，能耗更低，相比天然石墨选矿生产石墨而言，不会对自然环境有所破坏，具有很好的经济效益和社会、环保效益。环保效益。环保效益。