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高温石墨化设备

阅读：449发布：2020-05-11

专利汇可以提供高温石墨化设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且高温石墨化设备，属于石墨加工技术领域。包括石墨化炉、电极对和进料装置；炉体设置有炉膛；进料装置包括设置于炉膛顶端的进料口；进料口和上部电极之间间隔设置。高温石墨化设备用于对原始炭质材料进行高温加热，使原始炭质材料转化为人工石墨。从上部电极的两侧入料，会在上部电极的远离下部电极的一侧形成空腔，上部电极伸入炉膛内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗。，下面是高温石墨化设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高温石墨化设备，其特征在于，包括石墨化炉、电极对和进料装置；
所述石墨化炉包括竖向设置的炉体，所述炉体设置有炉膛；所述电极对包括设置于所述炉膛顶端的上部电极和设置于所述炉膛底端的下部电极；所述进料装置包括设置于所述炉膛顶端的进料口；
所述进料口和所述上部电极之间间隔设置。
2.根据权利要求1所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述炉膛还包括位于所述炉膛顶部且与所述炉膛连通的顶部空腔；所述上部电极对应设置于所述顶部空腔的中部，所述进料口与所述顶部空腔连通。
3.根据权利要求2所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述顶部空腔的形状大致为倒立的圆锥体。
4.根据权利要求2所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述高温石墨化设备还包括排气装置；所述排气装置包括设置于所述炉膛顶端且与所述顶部空腔连通的排气口；所述排气口位于所述上部电极与所述进料口之间。
5.根据权利要求4所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述石墨化炉包括盖设于所述炉体的顶部的炉盖；所述炉盖开设有贯穿其厚度的穿设口、所述排气口和所述进料口；所述穿设口位于所述炉盖的正中心，所述排气口位于以所述穿设口为中心的第一圆周上，所述进料口位于以所述穿设口为中心的第二圆周上，所述第一圆周的直径小于所述第二圆周的直径；所述上部电极穿设于所述穿设口。
6.根据权利要求5所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述炉盖呈环形阶梯状，所述环形阶梯状由多个直径逐渐增大且耐火砖制成的环形体依次周向分布而成，多个所述环形体的底壁到位于所述炉盖底侧的同一横向平面的竖向高度从所述炉盖的中心到边缘逐级减小。
7.根据权利要求1所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述高温石墨化设备还包括设置于所述炉膛底端的冷却装置；所述冷却装置包括外周冷却水套和内周冷却水套，所述外周冷却水套周向布置于所述下部电极的外侧且与所述炉体连接，所述内周冷却水套套设于所述下部电极的外侧，所述内周冷却水套与所述下部电极之间设置有保温隔离层。
8.根据权利要求7所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述冷却装置包括第一冷却段；所述炉体包括竖向分布的加热炉体和保温炉体，所述炉膛包括设置于所述加热炉体的加热炉膛和设置于所述保温炉体的保温炉膛，所述加热炉膛与所述保温炉膛连通；所述第一冷却段包括所述保温炉体和所述保温炉膛；所述下部电极分为第一段和第二段，所述第一段置于所述保温炉膛内，所述内周冷却水套套设于所述第二段，所述外周冷却水套与所述保温炉体连接。
9.根据权利要求8所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述冷却装置还包括第二冷却段和第三冷却段，所述第一冷却段、所述第二冷却段和所述第三冷却段依次连接；所述外周冷却水套包括竖向分布的第一水套和第二水套；所述第二冷却段包括设置于所述第一水套内侧的保护套；所述第三冷却段与所述第二水套对应。
10.根据权利要求7所述的高温石墨化设备，其特征在于，所述高温石墨化设备还包括排料装置；所述排料装置包括与所述冷却装置连接的排料器；所述排料器包括设置于中部的下料器、环绕设置于所述下料器外侧的环形料槽和置于所述环形料槽内的刮片，所述环形料槽设置有排料口，所述下料器转动设置且能够带动所述刮片作切割所述排料口截面的移动；所述环形料槽对应设置于所述外周冷却水套和所述内周冷却水套之间。

说明书全文

高温石墨化设备

技术领域

[0001] 本发明涉及石墨加工技术领域，具体而言，涉及高温石墨化设备。

背景技术

[0002] 现有技术中，上部电极伸入炉膛内的部分均被待加热的炭质材料包围，一方面，上部电极与炭质材料的接触面积大，主要靠消耗电能预热，预热温度较高，在这期间将消耗大量的电能，同时对炉盖的材质要求极高；上部电极的放电面积大，电流无法集中，从而产生的热能也比较分散，热能分散不仅不能保证人工石墨的质量，而且还会造成能耗增大；另一方面，被煅烧的炭质材料包裹住上部电极，炭质材料面层过厚，影响炭质材料的透气性，进而最终影响加工后的人工石墨的品质。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供高温石墨化设备，以降低预热阶段的电能消耗。

[0004] 本发明是这样实现的：

[0005] 一种高温石墨化设备，包括石墨化炉、电极对和进料装置；

[0006] 石墨化炉包括竖向设置的炉体，炉体设置有炉膛；电极对包括设置于炉膛顶端的上部电极和设置于炉膛底端的下部电极；进料装置包括设置于炉膛顶端的进料口；

[0007] 进料口和上部电极之间间隔设置。

[0008] 高温石墨化设备用于对原始炭质材料进行高温加热，使原始炭质材料转化为人工石墨，炭质材料经进料口进入。

[0009] 现有技术中，上部电极伸入炉膛内的部分均被待加热的炭质材料包围，一方面，上部电极与炭质材料的接触面积大，上部电极的放电面积大，电流无法集中，从而产生的热能也比较分散，热能分散不仅不能保证人工石墨的质量，而且还会造成能耗增大。另一方面，被煅烧的炭质材料包裹住上部电极，炭质材料面层过厚，影响炭质材料的透气性，进而最终影响加工后的人工石墨的品质。再者，炭质材料预热因与上部电极接触面积很大，主要靠消耗电能预热，其中，有的预热温度为1200～1350℃，预热需要5小时，这期间将消耗大量的电能，同时对炉盖的材质要求极高。

[0010] 本申请中，进料口和上部电极之间间隔设置，炭质材料从上部电极的两侧入料，会在上部电极的远离下部电极的一侧形成空腔，上部电极伸入炉膛内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗；再者，因物料覆盖层薄，在炉盖的温度仅为500-900度，预热时间不超过1小时即可。

[0011] 可选地，炉膛还包括位于炉膛顶部且与炉膛连通的顶部空腔；上部电极对应设置于顶部空腔的中部，进料口与顶部空腔连通。

[0012] 可选地，顶部空腔的形状大致为倒立的圆锥体。

[0013] 可选地，高温石墨化设备还包括排气装置；排气装置包括设置于炉膛顶端且与顶部空腔连通的排气口；排气口位于上部电极与进料口之间。

[0014] 可选地，石墨化炉包括盖设于炉体的顶部的炉盖；炉盖开设有贯穿其厚度的穿设口、排气口和进料口；穿设口位于炉盖的正中心，排气口位于以穿设口为中心的第一圆周上，进料口位于以穿设口为中心的第二圆周上，第一圆周的直径小于第二圆周的直径；上部电极穿设于穿设口。

[0015] 可选地，炉盖呈环形阶梯状，环形阶梯状由多个直径逐渐增大且耐火砖制成的环形体依次周向分布而成，多个环形体的底壁到位于炉盖底侧的同一横向平面的竖向高度从炉盖的中心到边缘逐级减小。

[0016] 可选地，高温石墨化设备还包括设置于炉膛底端的冷却装置；冷却装置包括外周冷却水套和内周冷却水套，外周冷却水套周向布置于下部电极的外侧且与炉体连接，内周冷却水套套设于下部电极的外侧，内周冷却水套与下部电极之间设置有保温隔离层。

[0017] 可选地，冷却装置包括第一冷却段；炉体包括竖向分布的加热炉体和保温炉体，炉膛包括设置于加热炉体的加热炉膛和设置于保温炉体的保温炉膛，加热炉膛与保温炉膛连通；第一冷却段包括保温炉体和保温炉膛；下部电极分为第一段和第二段，第一段置于保温炉膛内，内周冷却水套套设于第二段，外周冷却水套与保温炉体连接。

[0018] 可选地，冷却装置还包括第二冷却段和第三冷却段，第一冷却段、第二冷却段和第三冷却段依次连接；外周冷却水套包括竖向分布的第一水套和第二水套；第二冷却段包括设置于第一水套内侧的保护套；第三冷却段与第二水套对应。

[0019] 可选地，高温石墨化设备还包括排料装置；排料装置包括与冷却装置连接的排料器；排料器包括设置于中部的下料器、环绕设置于下料器外侧的环形料槽和置于环形料槽内的刮片，环形料槽设置有排料口，下料器转动设置且能够带动刮片作切割排料口截面的移动；环形料槽对应设置于外周冷却水套和内周冷却水套之间。

[0020] 本发明的有益效果：本申请提供的高温石墨化设备，进料口和上部电极之间间隔设置，炭质材料从上部电极的两侧入料，会在上部电极的远离下部电极的一侧形成空腔，上部电极伸入炉膛内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗。附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

[0022] 图1为本发明实施例提供的高温石墨化设备的整体结构示意图；

[0023] 图2为本发明实施例提供的高温石墨化设备中炉盖的结构示意图；

[0024] 图3为本发明实施例提供的高温石墨化设备中的排料器的局部结构示意图。

[0025] 图标：100-石墨化炉；110-炉体；111-加热炉体；112-保温炉体；120-炉膛；121-顶部空腔；122-加热炉膛；123-保温炉膛；210-上部电极；220-下部电极；221-第一段；222-第二段；310-进料口；410-排气口；500-炉盖；510-穿设口；520-环形体；610-第一冷却段；620-第二冷却段；630-第三冷却段；640-外周冷却水套；641-第一水套；642-保护套；643-第二水套；650-内周冷却水套；651-保温隔离层；710-排料器；720-下料器；730-环形料槽；740-排料口；750-刮片；800-空冷器；801-给水管道；802-排水管道。

具体实施方式

[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0027] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0030] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0031] 实施例1，参照图1至图3。

[0032] 如图1所示，一种高温石墨化设备，包括石墨化炉100、电极对和进料装置；

[0033] 石墨化炉100包括竖向设置的炉体110，炉体110设置有炉膛120；电极对包括设置于炉膛120顶端的上部电极210和设置于炉膛120底端的下部电极220；进料装置包括设置于炉膛120顶端的进料口310；

[0034] 进料口310和上部电极210之间间隔设置。

[0035] 高温石墨化设备用于对原始炭质材料进行高温加热，使原始炭质材料转化为人工石墨，炭质材料经进料口310进入。

[0036] 现有技术中，上部电极210伸入炉膛120内的部分均被待加热的炭质材料包围，一方面，上部电极210与炭质材料的接触面积大，上部电极210的放电面积大，电流无法集中，从而产生的热能也比较分散，热能分散不仅不能保证人工石墨的质量，而且还会造成能耗增大。另一方面，被煅烧的炭质材料包裹住上部电极210，炭质材料面层过厚，影响炭质材料的透气性，进而最终影响加工后的人工石墨的品质。再者，炭质材料预热因与上部电极210接触面积很大，主要靠消耗电能预热，其中，有的预热温度为1200～1350℃，预热需要5小时，这期间将消耗大量的电能，同时对炉盖500的材质要求极高。

[0037] 本申请中，进料口310和上部电极210之间间隔设置，炭质材料从上部电极210的两侧入料，自然情况下，会在上部电极210的远离下部电极220的一侧形成空腔，且该空腔呈倒立的圆锥体，上部电极210伸入炉膛120内的部分未被待加热的炭质材料完全包围，从而保证炭质材料预热与上部电极210的接触面小，炭质材料覆盖层薄，主要利用煅烧排除的烟气及炉内辐射热进行预热，不消耗电能预热，一方面，排烟温度因此下降，减少了烟气处理的造价，也更加安全；另一个方面有效地降低了炉壁向外的传导热和物料预热的电耗；再者，因物料覆盖层薄，在炉盖500的温度仅为500-900度，预热时间不超过1小时即可。

[0038] 如图1所示，炉膛120还包括位于炉膛120顶部且与炉膛120连通的顶部空腔121；上部电极210对应设置于顶部空腔121的中部，进料口310与顶部空腔121连通。

[0039] 炭质材料经进料口310入料，在入料完成后会在炉膛120的顶部形成一个顶部空腔121，即上部电极210的伸入炉膛120的部分未被炭质材料完全包围，则整体预热过程从上部电极210的伸入炉膛120内且与炭质材料接触的位置开始，电流集中，提高加热效率，提高耗能利用率，从而降低电能消耗。

[0040] 相比现有技术中，上部电极210的位于炉膛120外侧的部分被炭质材料包围或者上部电极210的伸入炉膛120内的部分被待加热的炭质材料包围，上部电极210的发热范围过于分散，会浪费很多电能热量，不能够起到很好地预热效果，耗能大大增大。本申请更加节能。

[0041] 如图1所示，顶部空腔121的形状大致为倒立的圆锥体。

[0042] 煅烧物料从进料口310进入顶部空腔121后，沿着顶部空腔121的侧壁流入炉膛120内，由于上部电极210与进料口310间隔设置，炭质材料先从远离上部电极210的位置下料，最后形成呈倒立圆柱体状的顶部空腔121。从而保证炭质材料与上部电极210的接触面小，使得电流更加集中，加热效率提高，能耗降低，现有技术中的炉窑单台单日最大产量为10.5～11.5吨之间，实际能耗超过1600kwh/T，而本申请提供的石墨化炉100可以使单台单日最大产量达到15吨，每吨电耗还可以降至大约1300kwh/t，生产成本降低。

[0043] 再者，倒锥形的堆积方式使物料的堆积面层变薄，物料的透气性增强，加热物料过程中产生的杂质，在高温环境下快速排出，提高热气排出时的顺畅性，如此，装设有该炉盖500的石墨化炉100的产能有效提高，所出产产品的质量有效提高。

[0044] 需要说明的是，顶部空腔121不要求是规则的倒立的圆锥体，只要顶部空腔121的侧壁为倾斜面且口径从顶端到底端逐渐变小，同时待加工的原始炭质材料能够沿着顶部空腔121的侧壁滑入加热炉膛122内即可。

[0045] 如图1所示，高温石墨化设备还包括排气装置；排气装置包括设置于炉膛120顶端且与顶部空腔121连通的排气口410；排气口410位于上部电极210与进料口310之间。

[0046] 原始炭质材料在高温加热的过程中会产生部分气体，该气体若不及时排出，由于顶部空腔121往上的温度逐渐降低，烟气里面的一些高熔点物质会随着温度的递减而形成流体或半流体状态，导致烟道排气受阻，时间长了甚至可能堵塞烟道，进而影响产品品质的稳定性，因此设置排气装置是十分必要的。

[0047] 同时，现有石墨化炉100的排气方式为“炉膛120上部设置环形烟道”，该方式是采用耐火砖在炉膛120上部外侧，沿钢制炉墙板砌筑一条环形烟道，这种排气方式的缺陷有：1、排气不均匀，使炉膛120上部预热区同一平面的各点温度不平衡，直接影响产品质量的不稳定；2、炉口砖由于长期处于高温明火的状态下，容易变形或者烧损掉块；3、有时候会因为原材料的品质问题(比如，原材料中的细粉超过一定比例、和挥发份、灰分高的原材料，会产生大量的烟尘和烟气)导致排气不畅，使烟气和烟尘无法及时排出炉外，此时烟气就会从炉盖500的缝隙处和防爆孔快速泄露，而污染现场环境，同时因为杂质无法随着烟气排出，也会影响产品的质量。

[0048] 本申请中，顶部空腔121与炉膛120连通，经进料口310投入的原始加工炭质材料顺着顶部空腔121的侧壁流入炉膛120内。原始炭质材料加热的过程中，顶部空腔121内部与排气管保持连通状态，加热过程中产生的热气通过排气管排出，避免产生的挥发物和烟气积聚在炉体110的顶部空腔121，导致生产效率和产品品质的稳定性降低。

[0049] 如图2所示，石墨化炉100包括盖设于炉体110的顶部的炉盖500；炉盖500开设有贯穿其厚度的穿设口510、排气口410和进料口310；穿设口510位于炉盖500的正中心，排气口410位于以穿设口510为中心的第一圆周上，进料口310位于以穿设口510为中心的第二圆周上，第一圆周的直径小于第二圆周的直径；上部电极210穿设于穿设口510。

[0050] 本申请中，上部电极210竖直装设在炉体110的中心，与炉体110的中心线重合。开启石墨化炉100，来自进料口310的原料经由进料口310进入顶部空腔121，由于进料口310开设在排气口410外围的炉盖500上，即开设在炉盖500上靠近边缘的位置，顶部空腔121呈倒锥形，原料进入炉体110后，顺着顶部空腔121的侧壁流入加热炉膛122，原料将炉膛120填满后，形成堆积为倒锥形。如此，上部电极210与炭质材料的接触面积小，上部电极210与炭质材料的接触集中，电极的电流集中，集中加热物料，产生的热气经由排气口410排出。

[0051] 而将排气口410设置在穿设孔与进料口310之间，在能够防止排气口410被阻塞的基础上，利用排气口410将穿设孔与进料口310间隔开，即使得炉体110内物料的最高点与上部电极210分开，使炉体110内物料实现倒锥形堆积，进一步实现上部电极210与物料集中接触的目的，在加热物料的过程中，上部电极210的电流集中，温度集中，相同效率的基础上，实现省电、大幅降低能耗的目的。

[0052] 本实施例中还提供了排气口410和进料口310两种类型孔的四种优选设置方式，但不限于下述设置方式。

[0053] 1、排气口410为多个，多个排气口410以穿设孔为中心、在同一圆周上均匀排布。2、排气口410为两个，两个排气口410对称设置在穿设孔的两侧。3、进料口310为多个，多个投料口以穿设孔为中心、在同一圆周上均匀排布。4、进料口310为6-8个，进料口310以穿设孔为中心、在同一圆周上均匀排布。

[0054] 如图2所示，炉盖500呈环形阶梯状，环形阶梯状由多个直径逐渐增大且耐火砖制成的环形体520依次周向分布而成，多个环形体520的底壁到位于炉盖500底侧的同一横向平面的竖向高度从炉盖500的中心到边缘逐级减小。

[0055] 现有石墨化炉100的炉盖500存在以下技术缺陷：由于炉盖500由耐火砖构成且为平面式结构，在热胀冷缩的作用下，耐火砖容易发生开裂，导致出现炉盖500断裂掉块的现象，使得炉盖500的维护操作更加困难，在正常情况下，物料面层的温度为1600℃左右，而耐火砖的最高使用温度为1300℃，长时间的使用，导致炉盖500的使用寿命缩短。

[0056] 本技术方案提供的炉盖500，炉盖500设置为拱形，或者说炉盖500的纵向截面包括与炉盖500的内壁对应的弧线，该弧线向上凸起。与现有石墨化炉100的炉盖500区别在于，本申请提供的炉盖500为拱形且由耐火砖制成，耐火砖制成拱形需要特殊的工艺，具体材料可采用半轻质的刚玉莫来石，按照力学性能设计的弧形砖块砌筑而成的，该装置相对于现有技术，具有密闭性更高、排气均匀顺畅且结构简单等特点。优选地，炉盖500包括多个由耐火砖制成的环形体520，多个环形体520的底壁到位于炉盖500底侧的同一横向平面的竖向高度从炉盖500的中心到边缘逐级减小。优选地，环形体520之间采用子母扣或者其他连接方式衔接，各个环形体520之间共同形成一个呈拱形的炉盖500。

[0057] 本技术方案提供的炉盖500能够产生以下的技术效果：1、呈拱形的炉盖500与顶部空腔121内呈倒锥形的物料共同配合，炉盖500的最高点与物料的最低点之间的位移最大，整个炉盖500与物料面层之间的间距增大。使用时，物料面层的温度大于炉盖500的最高使用温度，但是炉盖500远离物料面层，炉盖500内表面的温度相比于现有技术大幅降低，从而可延长炉盖500的使用寿命。2、拱形设计增强了炉盖500的受力强度。3、倒锥形的堆积方式使物料的堆积面层变薄，物料的透气性增强，加热物料过程中产生的杂质，在高温环境下快速排出，而拱形的炉盖500使气仓的体积增大，进一步提高热气排出时的顺畅性。

[0058] 如图1所示，高温石墨化设备还包括设置于炉膛120底端的冷却装置；冷却装置包括外周冷却水套640和内周冷却水套650，外周冷却水套640周向布置于下部电极220的外侧且与炉体110连接，内周冷却水套650套设于下部电极220的外侧，内周冷却水套650与下部电极220之间设置有保温隔离层651。

[0059] 物料经加热炉体111加热后经外周冷却水套640和内周冷却水套650之间排出并冷却。

[0060] 设置于下部电极220外侧的保温隔离层651，能够实现电路的完全断开，使能量在加热炉膛122内发挥到极致，而不至于因为漏电而消耗不必要的浪费，达到节能降耗的目的。

[0061] 保温隔离层651可以采用绝缘保温材料，能大大降低生产过程中的能耗和保护下部电极220不在高温情况下被氧化。

[0062] 如图1所示，冷却装置包括第一冷却段610；炉体110包括竖向分布的加热炉体111和保温炉体112，炉膛120包括设置于加热炉体111的加热炉膛122和设置于保温炉体112的保温炉膛123，加热炉膛122与保温炉膛123连通；第一冷却段610包括保温炉体112和保温炉膛123；下部电极220分为第一段221和第二段222，第一段221置于保温炉膛123内，内周冷却水套650套设于第二段222，外周冷却水套640与保温炉体112连接。

[0063] 第一冷却阶段与物料接触面增加了保温炉体112保护，主要目的不是降温，而是保温，目的是为了避免第一冷却阶段因快速降温吸收过多的炉加热炉膛122的温度，致使炭质材料加热电能损耗大。

[0064] 如图1所示，冷却装置还包括第二冷却段620和第三冷却段630，第一冷却段610、第二冷却段620和第三冷却段630依次连接；外周冷却水套640包括竖向分布的第一水套641和第二水套643；第二冷却段620包括设置于第一水套641内侧的保护套642；第三冷却段630与第二水套643对应。

[0065] 此处采用保护套642的原理和采用保温炉体112的原理一样，也是为了保温，相对于保温炉体112，其保温效果降低，第一冷却阶段和第二冷却阶段逐级降温，以避免快速降温将加热炉膛122内的温度带走，影响加热炉膛122对炭质材料的加热。

[0066] 承上述，可以看出，本申请提供的高温石墨化设备经过第一冷却阶段、第二冷却阶段和第三冷却阶段实现冷却。第一冷却阶段经过保温炉膛123和保温炉体112之间，第二冷却阶段，经过保护套642和内周冷却水套650之间，第三冷却阶段，经过内周冷却水套650和第二水套643之间，实现逐级降温，降温效果显著的同时，减少了电能损耗，达到了节能的目的。

[0067] 综上所述，本申请提供的高温石墨化设备，能够实现日产能为17-20吨，吨电耗为1300度/吨；节能41％，产能增加13.24％。

[0068] 如图1所示，冷却装置还包括空冷器800，空冷器800设置有多组循环管道，每组循环管道包括给水管道801和排水管道802；给水管道801用于给外周冷却水套640和内周冷却水套650供水，排水管道802用于外周冷却水套640和内周冷却水套650排水。实现循环冷却水的供给，实现循环冷却。

[0069] 采用空冷器800，相比常规水冷系统具有以下的优点：1、无需水池、冷却塔，占地面积小。2、纯净水循环，水质干净，不结水垢。3、闭路循环，无杂物进入，不长青苔，管路不会堵塞。4、体积小，整体性好，安装方便。5、使用闭合循环，耗水量极少。6、能避免夏季设备出现冷凝水造成的故障。7、本设备在突然停电、停水情况下仍然能够继续冷却。8、耗电量低。

[0070] 如图3所示，高温石墨化设备还包括排料装置；排料装置包括与冷却装置连接的排料器710；排料器710包括设置于中部的下料器720、环绕设置于下料器720外侧的环形料槽730和置于环形料槽730内的刮片750，环形料槽730设置有排料口740，下料器720转动设置且能够带动刮片750作切割排料口740截面的移动；环形料槽730对应设置于外周冷却水套
640和内周冷却水套650之间。

[0071] 第一冷却阶段、第二冷却阶段和第三冷却阶段冷却降温后的炭质材料在落入环形料槽730内，经下料器720带动的刮片750将炭质材料刮动至排料口740排出。

[0072] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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高温石墨化设备

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