一種碳化石墨化連續型高溫爐及使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及碳化爐、石墨化爐領域，尤其涉及一種碳化石墨化連續型高溫爐及使用方法。
【背景技術】
[0002]石墨材料，如石墨粉和石墨膜，由于其獨特的電學和熱學性能，得到了越來越多的關注。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，之后再在高溫下進行石墨化，使用的設備為碳化爐和石墨化爐。因為兩個步驟的設備構造和工藝參數的差異，只能采用間續性，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。而在這個過程中，加熱是最消耗能量的過程，而冷卻過程對產品質量沒有影響，僅僅是為了取料，因此也是對能源的一大損失。另外，對于批次生產，每次都有升溫降溫，需要大量的時間，由此對生產效率的提高產生了很大的障礙。
[0003]因此，如何能將碳化、石墨化單獨批次改變成連續生產是本領域亟待解決的一個技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種碳化石墨化連續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連續化，從而，實現石墨原材料的碳化和石墨化連續生產。
[0005]為了達到上述的目的，本發明采用如下技術方案:
[0006]一種碳化石墨化連續型高溫爐，高溫爐包括進料室、石墨槁門、推舟機構、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]優選的，在上述的碳化石墨化連續型高溫爐中，所述推舟機構為平推前進，推舟機構所載舟皿裝載原料后依次通過進料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室。
[0008]優選的，在上述的碳化石墨化連續型高溫爐中，所述推舟機構經過的通道外圈均設有保溫材料。
[0009]優選的，在上述的碳化石墨化連續型高溫爐中，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]優選的，在上述的碳化石墨化連續型高溫爐中，所述推舟機構可根據需要在高溫爐任意指定位置停留任意特定時間。
[0011]本發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構裝入進料室，封閉進料室石墨隔板；
[0013]步驟(2)，通過石墨電阻對碳化腔體加熱，三個加熱部分設定溫度由低到高，直到達到設定溫度，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間；
[0014]步驟(3)，封閉石墨化腔體的石墨隔板，通過電磁感應線圈對石墨化腔體加熱，三個加熱部分設定溫度由低到高，直到達到設定溫度，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間；
[0015]步驟(4)，當在石墨化腔體內的反應完成后，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]優選的，所述推舟機構為平推前進，推舟機構所載舟皿裝載原料后依次通過進料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室，所述推舟機構經過的通道外圈均設有保溫材料。
[0017]優選的，在步驟⑵中所產生的廢氣由真空閥排出。
[0018]本發明提供的碳化石墨化連續型高溫爐，包括進料室、石墨槁門、推舟機構、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，使得經過碳化后石墨原材料經過過渡室后直接進入石墨化高溫爐，使其具有碳化與石墨化實現連續性生產，如此可以使得碳化后的石墨原材料冷卻時間大大減少，并實現碳化石墨化連續性生產。
【附圖說明】
[0019]本發明的碳化石墨化連續型高溫爐由以下的實施例及附圖給出。
[0020]圖1是本發明一實施例的碳化石墨化連續型高溫爐的結構示意圖；
[0021]圖中，1-進料室、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-電磁感應線圈、8-出料室、9-石墨槁門、10-感應電源、11-碳化腔體、12-石墨化腔體。
【具體實施方式】
[0022]以下將對本發明的碳化石墨化連續型高溫爐作進一步的詳細描述。
[0023]下面將參照附圖對本發明進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明而仍然實現本發明的有益效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發明的限制。
[0024]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發明由于不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0025]為使本發明的目的、特征更明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0026]請參閱圖1，圖1所示是本發明一實施例的碳化石墨化連續型高溫爐I的結構示意圖。這種碳化石墨化連續型高溫爐，包括1-進料室、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-電磁感應線圈、8-出料室、9-石墨槁門、10-感應電源、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進行。所述保溫材料2可以減少整個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構裝入進料室I，封閉進料室石墨隔板9。所述推舟機構為平推前進，推舟機構所載舟皿裝載原料后依次通過進料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室。所述推舟機構經過的通道外圈均設有保溫材料。
[0028]步驟2，通過石墨電阻對碳化腔體11加熱，三個加熱部分設定溫度由低到高，直到達到設定溫度。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。根據工藝條件，推動石墨舟，使原料在不同溫度下加熱特定的時間。所產生的廢氣由真空閥4排出。
[0029]步驟3，封閉石墨化腔體的石墨隔板，通過電磁感應線圈7對石墨化腔體12加熱，三個加熱部分設定溫度由低到高，直到達到設定溫度。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。根據工藝條件，推動石墨舟，使原料在不同溫度下加熱特定的時間。
[0030]步驟4，當在石墨化腔體內的反應完成后，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，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種碳化石墨化連續型高溫爐，其特征在于，高溫爐包括進料室、石墨槁門、推舟機構、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.根據權利要求1所述的高溫爐，其特征在于，所述推舟機構為平推前進，推舟機構所載舟皿裝載原料后依次通過進料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室。
3.根據權利要求2所述的高溫爐，其特征在于，所述推舟機構經過的通道外圈均設有保溫材料。
4.根據權利要求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.根據權利要求2所述的高溫爐，其特征在于，所述推舟機構可根據需要在高溫爐任意指定位置停留任意特定時間。
6.一種碳化石墨化連續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構裝入進料室，封閉進料室石墨隔板； 步驟(2)，通過石墨電阻對碳化腔體加熱，三個加熱部分設定溫度由低到高，直到達到設定溫度，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間； 步驟(3)，封閉石墨化腔體的石墨隔板，通過電磁感應線圈對石墨化腔體加熱，三個加熱部分設定溫度由低到高，直到達到設定溫度，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間； 步驟(4)，當在石墨化腔體內的反應完成后，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.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:所述推舟機構為平推前進，推舟機構所載舟皿裝載原料后依次通過進料室、碳化腔體、過渡室、石墨化腔體、出料室，所述推舟機構經過的通道外圈均設有保溫材料。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:在步驟(2)中所產生的廢氣由真空閥排出。
【專利摘要】本發明公開了一種碳化石墨化連續型高溫爐及使用方法，高溫爐由進料室、石墨槅門、推舟機構、碳化腔體、過渡窒、石墨化腔體、出料室、保溫材料構成。所述高溫爐為原料平推前進式結構，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，并能隨著反應的進行將舟皿在高溫爐內連續推進，從而可以實現碳化與石墨化連續進行，減少經碳化后半成品的冷卻時間。
【IPC分類】C01B31-02, C01B31-04
【公開號】CN104555990
【申請號】CN201310502840
【發明人】劉華斌, 王兵
【申請人】凱爾凱德新材料科技泰州有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日