[发明专利]一种膨胀石墨的生产方法及其专用装置

说明书

本发明涉及一种膨胀石墨的生产方法及其专用的生产装置。

现有的石墨膨化的生产方法及其装置是采用电热丝或硅碳棒通以电流作为发热源，把炉膛烤红，让可膨胀石墨通过炉膛，使之膨化。此方法及装置在实际操作中存在着下述缺点：1、起动时间长，通常需通电3～4小时方能达到所需炉温，投入生产；2、炉膛系采用耐火泥制作，强度欠佳，易于破裂，至使拆炉修理，停产费钱，极为不便；3、炉温不易随时、便捷调整，影响产品脱硫质量；4、电热丝、硅碳棒在近1000℃的高温下极易氧化损坏，使用寿命短；5、能耗大，车间环境温度较高，操作工人劳动强度大。

本发明的目的是提供一种炉温升温时间短，调温敏捷、方便，操作简便，劳动生产率较高，且脱硫效果好，产品质量较高的膨胀石墨的生产方法。

本发明的另一个目的是提供一种结构简单，安装移动方便，强度高，使用寿命长操作工人劳动强度较低，产品质量和产率较高的生产膨胀石墨的专用装置。

本发明所提出的膨胀化石墨的生产方法，主要由下述步骤组成：a、将可膨胀石墨在85℃以下的条件下烘干，使其含水量小于2.5％； b、炉膛由绕于其外，并通以0.5～10kc中频电流的中频感应线圈加温，使炉膛内温度在1000～1200℃ ；且通过调整中频电压值，来调节或保持炉温的恒定；c、将预烘干的可膨胀石墨原料从炉膛的上部松散地自由落下，经1.5～3.5米的垂直加温段，给予迅速、均匀地加温、膨化。其中炉膛内温度的较佳值为1000～1050℃，炉膛的垂直加温段为2.0～3.0米，加温持续时间为3～5秒，可膨胀石墨通过炉膛的加料速率为10～20千克/小时，以达到更多的产品收获率和较好的产品质量。

本发明即提供的生产膨化石墨的专用装置主体是这样的构成的：炉膛采用导电的合金钢制成，其直径为0.2～0.5米，高度为2.0～4.0米(较佳值为2.5～3.5米)；其外围绕设有中频感应线圈；在炉膛与感应线圈之间设有绝热层。其中所述的中频感应线圈的匝数为10～60匝，其上通有200～300V的中频感应电流；所述的绝热层可采用硅酸铝、玻璃纤维、石棉等垫料，在炉膛的上端部中央，设有通气管；炉膛上端部的一侧设有一个进料管和与之相连的进料斗，且在进料管上设有鼓风机，以松散、均匀地向炉膛内输送可膨化石墨原料。在炉膛的中部，设有温度传感热电偶；在炉膛的底部设有隔热板，其下设有支撑架，所述的隔热板可采用石棉、玻璃纤维板等材板制成。

附图1是本发明的一种生产膨化石墨专用装置的结构示意图。

下面通过实施例，对本发明作进一步具体的描述。

炉膛3系采用牌号为ZG40Gr₂₄Ni₉Si₂NR₀(NR₉)的导电的稀土合金钢，制成内径为Φ300mm，长为2.0～3.0米的筒腔垂直放置，其上端设置盖体，盖体中央留有通气小孔，上设有通气管4；在炉膛上端一侧焊接设有一个进料管7，进料管的中部与鼓风机5相接，另一端与进料斗6相连。在炉膛的中部设有热电偶8，以及时、准确地指示炉温。在炉膛3的外周包裹一层由硅酸铝垫料制成的绝热层2，其上设有由截面为80～200mm²的中空铜管绕制而成的感应圈1，该线圈共有56匝，其间距由绝热绝缘胶木架体固定，其线圈的垂直高度均为2.5米。在炉膛3的底部，设有石棉隔热板9，以阻止炉膛的高温传至设于其下的支撑架10。用频率为1kc容量为250kw的中频电源接通感应线圈，将其功率调到120～150kw，使炉腔感应发热。约13分钟后，热电偶8指示炉温已达1100℃。此时，将预先用70～80℃温度烘干的可膨化石墨原料(含水量小于2％)倒入进料斗6，并启动鼓风机5，石墨粒料松散、均匀地从炉膛的上部吹入，自由落下，约经5秒后，通过1050℃左右的炉温迅速膨胀，由炉底收集膨胀后的石墨蠕虫。由此制成的产品，其膨胀倍率可达200倍，含硫可低于600PPM。此外，还由于在中空的感应线圈内通入冷却水降温，使该装置周围的工作环境温度不甚受其高温的影响。

由此可知，本发明所述的采用中频感应技术在导电且耐高温炉膛中进行膨化石墨的生产方法，具有如下特点：1、炉温升温时间短(约10余分钟)，节省能源和时间；2、只需调节中频电压值，便可敏捷、准确地调整炉膛内的温度；3、工人操作方便，劳动生产率较高；4、脱硫效果好，产品的含硫量可低于600PPM，质量较高等特点。同时，由于本装置采用了中频感应技术及炉膛采用了较独特的稀土合金钢材料，使之具有结构简单，装置制作、安装和移动较为方便，尤其是其导电、耐高温和轻便、高强度及感应线圈内水冷却等特点，使得该装置以其较长的使用寿命，较适宜的炉外环境(温度)、较低的单位能耗和较高的产率而深受用户单位的欢迎。