一種惰性氣氛保護下的電熱爐裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于真空反應設備技術領域，涉及一種惰性氣氛保護下的電熱爐裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的石墨爐為立式結構，內筒為不銹鋼做成的圓筒，外殼為碳鋼制成，內部采用石墨耐材，生產操作時采用真空抽吸。由于設備不能絕對密封，會有少量的空氣泄漏，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]公開號為CN 102331175 A發(fā)明專利申請公開“一種高溫真空燒結爐，包括爐架、滑動地設置于所述的爐架內的用于承載加工工件的工件車，驅動所述的工件車升降的升降機構、驅動所述的升降機構運動的具有電機軸的驅動電機，所述的升降機構包括具有驅動軸的減速機，所述的驅動電機驅動所述的驅動軸轉動，所述的驅動軸伸出所述的爐架直接于所述的電機軸相連接”。但是該專利申請不能用于惰性氣氛下生產潔凈煤。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種惰性氣氛保護下電熱爐裝置，在高溫和惰性氣體的保護下，用煤作原料生產潔凈煤，避免設備和產品的氧化燒蝕，降低生產成本。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:惰性氣氛保護下的電熱爐裝置，包括間壁回轉窯、密封室、煤粉倉和氣體回收利用單元，密封室設有密封門，間壁回轉窯的進料設備與煤粉倉連接。密封室設有一級加料器、一級電熱爐、一級金屬冷凝回收器、一級真空栗、二級加料器、二級電熱爐、二級金屬冷凝回收器、二級真空栗、成品儲罐和惰性氣體控制器。間壁回轉窯的出料口通過一級加料器與一級電熱爐連接，一級電熱爐的氣體出口依次通過一級金屬冷凝回收器和一級真空栗連接到氣體回收利用單元。一級電熱爐的出料口通過二級加料器連接到二級電熱爐，二級電熱爐的出料口連接到成品儲罐，二級電熱爐的氣體出口依次通過二級金屬冷凝回收器和二級真空栗連接到氣體回收利用單元。密封室為全密閉結構，設有密封玻璃窗，密封室內填充惰性氣體或為真空狀態(tài)，惰性氣體控制器控制惰性氣體的濃度和壓力。一級電熱爐和二級電熱爐為立式或臥式加熱爐，一級電熱爐和二級電熱爐的兩頭有密封蓋，外部為鋼殼結構，一級電熱爐和二級電熱爐的爐體內部砌筑耐火材料。
[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。一級電熱爐和二級電熱爐內設有電弧設備、電感應設備或等離子加熱設備，用電弧、電感應或等離子加熱。一級電熱爐加熱溫度為1200?2000°C，二級電熱爐加熱溫度為2000?30000C ο 一級加料器和二級加料器為連續(xù)加料器或間歇加料器。密封室內壓力為O?10mm汞柱，通過惰性氣體控制器調節(jié)，控制密封室內惰性氣體的濃度和壓力，保證氣體微正壓，低于下限開始補氣、高于上限停止補氣。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。一級電熱爐和二級電熱爐為真空石墨爐。一級電熱爐和二級電熱爐為真空石墨爐。電熱爐裝置設有2?20級電熱爐，采用多級加熱，每級電熱爐對應各自的溫度段。惰性氣氛保護下的電熱爐裝置設有多級電熱爐，采用多級加熱，分別在不同級的電熱爐內不同溫度下發(fā)生反應，收集不同的純金屬。密封室設有2?5個保護層，每個保護層內填充惰性氣體或為真空狀態(tài)。
[0007]本發(fā)明可以進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)明惰性氣氛保護下的電熱爐裝置在惰性氣體的保護下，在高溫條件下用煤作原料生產潔凈碳，潔凈碳的灰分含量小于0.02%，同時副產金屬或者合金，避免設備和產品的氧化燒蝕，降低生產成本。采用惰性氣體保護下的真空石墨爐，設備在真空狀態(tài)下生產時，即使有少量泄漏也只是泄漏惰性氣體，對設備的耐材沒有損害，有利于延長耐材的使用壽命，減少設備費用。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明惰性氣氛保護下的電熱爐裝置的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明另一實施方案的示意圖；
其中:
I一間壁回轉窖、2—一級加料器、3—一級電熱爐、4一一級金屬冷凝回收器、5—一級真空栗、6—氣體回收利用單元、7-二級加料器、8—二級電熱爐、9一二級金屬冷凝回收器、10—二級真空栗、11一成品儲罐、12—惰性氣體控制器、13—密封室、14一密封門、15—煤粉倉、16—螺旋冷卻器、17 一真空栗、18—加料器、19 一插板閥。
【具體實施方式】
[0010]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明保護范圍不限于實施例，本領域技術人員在權利要求限定的范圍內做出任何改動也屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0011]實施例1
本發(fā)明惰性氣氛保護下的電熱爐裝置如圖1所示，包括間壁回轉窯1、密封室13、煤粉倉15和氣體回收利用單元6，密封室設有密封門14，間壁回轉窯的進料設備與煤粉倉連接。密封室設有一級加料器2、一級電熱爐3、一級金屬冷凝回收器4、一級真空栗5、二級加料器7、二級電熱爐8、二級金屬冷凝回收器9、二級真空栗10、成品儲罐11和惰性氣體控制器12。密封室為全密閉結構，設有密封玻璃窗，密封室內填充惰性氣體或為真空狀態(tài)，惰性氣體控制器控制惰性氣體的濃度和壓力。惰性氣體為氮氣，密封室內壓力為20?50mm汞柱。間壁回轉窯的出料口通過一級加料器與一級電熱爐連接，一級電熱爐的氣體出口依次通過一級金屬冷凝回收器和一級真空栗連接到氣體回收利用單元。一級電熱爐的出料口通過二級加料器連接到二級電熱爐，二級電熱爐的出料口連接到成品儲罐，二級電熱爐的氣體出口依次通過二級金屬冷凝回收器和二級真空栗連接到氣體回收利用單元。一級電熱爐3設有電弧設備，一級電熱爐加熱溫度為1200?2000°C。二級電熱爐內設有等離子加熱設備，二級電熱爐加熱溫度為2000?3000°C。一級加料器和二級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為全密閉結構，留有人員及物料進出的密封門14、密封室的多個密封玻璃窗便于觀察，室內填充惰性氣體氮氣，除檢修人員外不進入室內。一級電熱爐和二級電熱爐為立式爐，兩頭有密封蓋，外部為鋼殼內部有耐火材料砌筑，由電加熱溫度可以達到1200?3000