一種惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于真空反應(yīng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的石墨爐為立式結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為不銹鋼做成的圓筒，外殼為碳鋼制成，內(nèi)部采用石墨耐材，生產(chǎn)操作時(shí)采用真空抽吸。由于設(shè)備不能絕對(duì)密封，會(huì)有少量的空氣泄漏，其中的氧氣在尚溫狀態(tài)下極易氧化石墨耐材，減少壽命造成損失。
[0003]公開(kāi)號(hào)為CN 102331175 A發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)“一種高溫真空燒結(jié)爐，包括爐架、滑動(dòng)地設(shè)置于所述的爐架內(nèi)的用于承載加工工件的工件車(chē)，驅(qū)動(dòng)所述的工件車(chē)升降的升降機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)所述的升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的具有電機(jī)軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的升降機(jī)構(gòu)包括具有驅(qū)動(dòng)軸的減速機(jī)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的驅(qū)動(dòng)軸伸出所述的爐架直接于所述的電機(jī)軸相連接”。但是該專(zhuān)利申請(qǐng)不能用于惰性氣氛下生產(chǎn)潔凈煤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種惰性氣氛保護(hù)下電熱爐裝置，在高溫和惰性氣體的保護(hù)下，用煤作原料生產(chǎn)潔凈煤，避免設(shè)備和產(chǎn)品的氧化燒蝕，降低生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置，包括間壁回轉(zhuǎn)窯、密封室、煤粉倉(cāng)和氣體回收利用單元，密封室設(shè)有密封門(mén)，間壁回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料設(shè)備與煤粉倉(cāng)連接。密封室設(shè)有一級(jí)加料器、一級(jí)電熱爐、一級(jí)金屬冷凝回收器、一級(jí)真空栗、二級(jí)加料器、二級(jí)電熱爐、二級(jí)金屬冷凝回收器、二級(jí)真空栗、成品儲(chǔ)罐和惰性氣體控制器。間壁回轉(zhuǎn)窯的出料口通過(guò)一級(jí)加料器與一級(jí)電熱爐連接，一級(jí)電熱爐的氣體出口依次通過(guò)一級(jí)金屬冷凝回收器和一級(jí)真空栗連接到氣體回收利用單元。一級(jí)電熱爐的出料口通過(guò)二級(jí)加料器連接到二級(jí)電熱爐，二級(jí)電熱爐的出料口連接到成品儲(chǔ)罐，二級(jí)電熱爐的氣體出口依次通過(guò)二級(jí)金屬冷凝回收器和二級(jí)真空栗連接到氣體回收利用單元。密封室為全密閉結(jié)構(gòu)，設(shè)有密封玻璃窗，密封室內(nèi)填充惰性氣體或?yàn)檎婵諣顟B(tài)，惰性氣體控制器控制惰性氣體的濃度和壓力。一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐為立式或臥式加熱爐，一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐的兩頭有密封蓋，外部為鋼殼結(jié)構(gòu)，一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐的爐體內(nèi)部砌筑耐火材料。
[0006]惰性氣體為氮、氦、氖、氬、氪或氙氣，或上述氣體的兩種或多種氣體的混合物。一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐內(nèi)設(shè)有電弧設(shè)備、電感應(yīng)設(shè)備或等離子加熱設(shè)備，用電弧、電感應(yīng)或等離子加熱。一級(jí)電熱爐加熱溫度為1200?2000°C，二級(jí)電熱爐加熱溫度為2000?30000C ο 一級(jí)加料器和二級(jí)加料器為連續(xù)加料器或間歇加料器。密封室內(nèi)壓力為O?10mm汞柱，通過(guò)惰性氣體控制器調(diào)節(jié)，控制密封室內(nèi)惰性氣體的濃度和壓力，保證氣體微正壓，低于下限開(kāi)始補(bǔ)氣、高于上限停止補(bǔ)氣。耐火材料為酸性耐火材料、中性耐火材料或堿性耐火材料，所述酸性耐火材料為硅磚或粘土磚，中性耐火材料為剛玉、碳磚或石墨，堿性耐火材料為金屬陶瓷。一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐為真空石墨爐。一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐為真空石墨爐。電熱爐裝置設(shè)有2?20級(jí)電熱爐，采用多級(jí)加熱，每級(jí)電熱爐對(duì)應(yīng)各自的溫度段。惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置設(shè)有多級(jí)電熱爐，采用多級(jí)加熱，分別在不同級(jí)的電熱爐內(nèi)不同溫度下發(fā)生反應(yīng)，收集不同的純金屬。密封室設(shè)有2?5個(gè)保護(hù)層，每個(gè)保護(hù)層內(nèi)填充惰性氣體或?yàn)檎婵諣顟B(tài)。
[0007]本發(fā)明可以進(jìn)行炭素材料的石墨化加工、提純煤炭和金屬還原等。
[0008]本發(fā)明惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置在惰性氣體的保護(hù)下，在高溫條件下用煤作原料生產(chǎn)潔凈碳，潔凈碳的灰分含量小于0.02%，同時(shí)副產(chǎn)金屬或者合金，避免設(shè)備和產(chǎn)品的氧化燒蝕，降低生產(chǎn)成本。采用惰性氣體保護(hù)下的真空石墨爐，設(shè)備在真空狀態(tài)下生產(chǎn)時(shí)，即使有少量泄漏也只是泄漏惰性氣體，對(duì)設(shè)備的耐材沒(méi)有損害，有利于延長(zhǎng)耐材的使用壽命，減少設(shè)備費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明另一實(shí)施方案的示意圖；
其中:
I一間壁回轉(zhuǎn)窖、2—一級(jí)加料器、3—一級(jí)電熱爐、4一一級(jí)金屬冷凝回收器、5—一級(jí)真空栗、6—?dú)怏w回收利用單元、7-二級(jí)加料器、8—二級(jí)電熱爐、9一二級(jí)金屬冷凝回收器、10—二級(jí)真空栗、11一成品儲(chǔ)罐、12—惰性氣體控制器、13—密封室、14一密封門(mén)、15—煤粉倉(cāng)、16—螺旋冷卻器、17 一真空栗、18—加料器、19 一插板閥。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011]實(shí)施例1
本發(fā)明惰性氣氛保護(hù)下的電熱爐裝置如圖1所示，包括間壁回轉(zhuǎn)窯1、密封室13、煤粉倉(cāng)15和氣體回收利用單元6，密封室設(shè)有密封門(mén)14，間壁回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料設(shè)備與煤粉倉(cāng)連接。密封室設(shè)有一級(jí)加料器2、一級(jí)電熱爐3、一級(jí)金屬冷凝回收器4、一級(jí)真空栗5、二級(jí)加料器7、二級(jí)電熱爐8、二級(jí)金屬冷凝回收器9、二級(jí)真空栗10、成品儲(chǔ)罐11和惰性氣體控制器12。密封室為全密閉結(jié)構(gòu)，設(shè)有密封玻璃窗，密封室內(nèi)填充惰性氣體或?yàn)檎婵諣顟B(tài)，惰性氣體控制器控制惰性氣體的濃度和壓力。惰性氣體為氮?dú)?，密封室?nèi)壓力為20?50mm汞柱。間壁回轉(zhuǎn)窯的出料口通過(guò)一級(jí)加料器與一級(jí)電熱爐連接，一級(jí)電熱爐的氣體出口依次通過(guò)一級(jí)金屬冷凝回收器和一級(jí)真空栗連接到氣體回收利用單元。一級(jí)電熱爐的出料口通過(guò)二級(jí)加料器連接到二級(jí)電熱爐，二級(jí)電熱爐的出料口連接到成品儲(chǔ)罐，二級(jí)電熱爐的氣體出口依次通過(guò)二級(jí)金屬冷凝回收器和二級(jí)真空栗連接到氣體回收利用單元。一級(jí)電熱爐3設(shè)有電弧設(shè)備，一級(jí)電熱爐加熱溫度為1200?2000°C。二級(jí)電熱爐內(nèi)設(shè)有等離子加熱設(shè)備，二級(jí)電熱爐加熱溫度為2000?3000°C。一級(jí)加料器和二級(jí)加料器為間歇加料器。耐火材料為酸性耐火材料粘土磚。
[0012]密封室12為全密閉結(jié)構(gòu)，留有人員及物料進(jìn)出的密封門(mén)14、密封室的多個(gè)密封玻璃窗便于觀(guān)察，室內(nèi)填充惰性氣體氮?dú)?，除檢修人員外不進(jìn)入室內(nèi)。一級(jí)電熱爐和二級(jí)電熱爐為立式爐，兩頭有密封蓋，外部為鋼殼內(nèi)部有耐火材料砌筑，由電加熱溫度可以達(dá)到1200?3000