[发明专利]一种节能高效型碳管炉

说明书

本发明公开了一种节能高效型碳管炉，包括外部结构和内部结构，外部结构包括炉头管、大电流变压器、铜板一、铜板二、顶梁、盖板紧固螺丝、盖板、顶梁支架、保温材料入口、端盖、炉壳、炉体支架、炉尾冷却水套出水口、炉尾冷却水套、炉尾冷却水套进水口和冷却水套进水口，内部结构设置在外部结构内，内部结构包括固定螺栓、铜电极、冷却水套、石墨电极套、隔离钢套一、隔离钢套二、炉尾管、过渡法兰、冷却水套出水口和加热碳管。本发明与现有技术相比的优点在于：结构简单精巧、功能齐全、提纯效率高、石墨提纯度高、无易损件、保温效果好、能源消耗低。

技术领域

本发明涉及石墨提纯领域，具体是指一种节能高效型碳管炉。

背景技术

现有石墨提纯工艺通常在开采石墨矿后进行破碎，然后通过浮选法去除大部分密度较高的石块等杂质，之后再使用酸对纯度较低的石墨进行清洗。通常经过酸洗的石墨纯度可达到95％以上，但是对于石墨电极、人造金刚石行业等所需要石墨纯度相比，还远远不够，因此后道还需要使用高温提纯石墨设备。

现阶段工业上常用的石墨提纯设备有三种，按照单台设备产量由大到小依次为艾奇逊炉、大型石墨提纯炉、碳管炉。

艾奇逊炉在19世纪被艾奇逊发明，主要生产原理为在长形炉体内装入石墨的胚料和保温导电颗粒物(通常为碳)，然后在长形炉体两端通电，使得石墨及保温导电颗粒物由于自身的电阻作用发热，温度可以到达2200℃以上，但是由于用作保温导电的颗粒物通常纯度较低，含有较大比例的杂质，在加热过程中有大量挥发性杂质溢出，对环境污染极大，现有的艾奇逊炉基本为上世纪所建，并未有新建艾奇逊炉。

大型石墨提纯炉相比于艾奇逊炉较为环保，单台设备产量略小于艾奇逊炉，同时支持连续生产，每小时产量可达100kg以上。但是由于为了追求产量，炉体过大，每次产出石墨纯度不稳定，在炉体中间部位的石墨纯度可达99.99％以上，靠近炉壳处的石墨纯度仅为99.9％。对于高端行业，尤其是人造金刚石所需材料而言，纯度过低且质量不够稳定，影响人造金刚石合成质量。

碳管炉相比于艾奇逊炉和大型石墨提纯炉而言产量过小，与本发明同类产品通常单台设备每月产量仅3吨。但是在生产过程中可以连续生产，炉内产品质量较为稳定。同时可以实时对产品进行检验，发生故障时可以及时停机检修，减少单炉损失。

因此，设计出一种节能高效型碳管炉势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是目前市面上的碳管炉普遍存在结构功能单一、提纯效率低下、石墨提纯度不高、保温效果不良的问题。