一种中频石墨电炉的制作方法

本技术涉及中频石墨电炉的领域，尤其是涉及一种中频石墨电炉。

背景技术：

1、随着新能源动力的发展，锂离子电池越来越被投资者青睐，碳负极材料作为锂离子电池的关键组成部分其市场也面临井喷式发展。碳负极材料生产过程中的一个关键步骤就是提高石墨化度和提高纯度。完成石墨化度高或纯度提高的设备我们称作石墨电炉，需要石墨化处理的材料还包括碳纳米管、核石墨、天然石墨和人造石墨等。

2、艾奇逊炉是实现大批量高温石墨化生产的石墨电炉，其特点是批量大，但是由于其为开放式结构，尾气无集中处理，使用大量的填料焦炭为电阻发热，从而造成能耗高，污染环境，温度不均匀。后来经过技术改进的内串电极式石墨电炉，但能耗高，污染大，温度不均匀的问题没得到解决。后来公开了一种竖式高温连续石墨电炉，以上下电极对连接直流电源，以物料为电阻进行发热。

3、针对上述中的相关技术，以电阻方式加热的石墨电炉工作时，能耗高，加热效率低。

技术实现思路

1、为了降低能耗，提高加热效率，本技术提供一种中频石墨电炉。

2、本技术提供的一种中频石墨电炉采用如下的技术方案：

3、一种中频石墨电炉，包括坩埚，所述坩埚用于盛放加热物料；

4、加热组件，所述加热组件用于感应加热所述坩埚；

5、所加热组件包括线圈和为所述线圈提供电能的供电装置；

6、炉衬，所述炉衬位于所述线圈与所述坩埚之间，所述坩埚位于所述炉衬内部。

7、通过采用上述技术方案，使用中频石墨电炉进行工作时，将盛放有物料的坩埚放入炉衬的容纳腔内，为线圈通电，线圈产生磁场，在磁场的作用下，能够使坩埚本身产生热量，进而达到加热坩埚内物料的目的。炉衬可以减小热量向外辐射散失，降低能量浪费，保护线圈使线圈不受高温和腐蚀的影响，延长线圈的使用寿命。同时炉衬有助于提高加热的均匀性和稳定性，帮助分散和平衡热量传递，防止过多的热量集中在某些区域，从而提高加热的均匀性和稳定性。该中频石墨电炉的加热方式降低了能耗，提高了加热效率。

8、可选的，所述供电装置包括：断路器，所述断路器用于保护供电电路；

9、进线电感，所述进线电感电连接所述断路器，所述进线电感用于对输入的交流电进行滤波；

10、整流模块，所述整流模块电连接所述进线电感，所述整流模块用于将50hz的交流电流转换为直流电流；

11、电抗器，所述电抗器电连接所述整流模块，所述电抗器用于为所述整流模块输出的直流电流进行滤波；

12、逆变模块，所述逆变模块电连接所述电抗器，所述逆变模块用于将直流电转换为单相中频交流电；

13、电容器，所述电容器电连接所述逆变模块和所述线圈。

14、通过采用上述技术方案，供电装置通过整流模块和逆变模块将50hz的交流电转换为一个固定频率（300hz~10khz）的交流电，并通过给线圈通电，使得线圈产生一个变化的磁场。当被加热的物料放置在这个磁场中时，物料中的导电体会产生涡流，涡流在导体中流动时会产生热量，从而加热物料，使得中频石墨电炉能够通过电磁感应的方式快速、均匀地加热物料。

15、可选的，所述供电装置与所述线圈之间连接有供电电缆，所述供电电缆电连接于所述线圈的两端；所述供电电缆包括：

16、电缆头，所述电缆头与所述线圈相连；

17、电缆芯，所述电缆芯通过所述电缆头与所述线圈相连；

18、第一导水管，所述第一导水管套设于所述电缆芯外部，冷却水在所述第一导水管内部为所述电缆芯降温。

19、通过采用上述技术方案，石墨电炉工作时，供电电缆要通过高电压，高电压会产生大电流，大电流的经过使得供电电缆发热，此时通过将冷却水从第一导水管流动，带走电缆芯的热量，将供电电缆中产生的热量传递到外部环境中，从而起到为供电电缆冷却散热的作用。这样可以有效地控制供电电缆的温度，确保其正常运行并防止过热损坏。

20、可选的，所述供电电缆设置有两条，两条所述供电电缆的第一导水管之间共同连通有连接管，所述连接管于所述第一导水管靠近所述电缆头位置处与所述第一导水管相连

21、通过采用上述技术方案，连接管将两个第一导水管连通形成一个完整的冷却水的流动路径，冷却水通过在一个流动路径流动中能够同时对两条供电电缆进行降温，简化了两条供电电缆的冷却散热结构。

22、可选的，所述线圈由内部中空结构的导线制成，冷却水能够由导线一端进入另一端流出。

23、通过采用上述技术方案，当石墨电炉完成工作后，此时线圈温度较高，如果发生误触可能烫伤工作人员，在石墨电炉完成工作后通过将冷却水从导线一端进入另一端流出，通过导线流经整个线圈，带走整个线圈的热量，实现线圈的快速降温。

24、可选的，一种中频石墨电炉还包括外壳，所述外壳罩设于所述线圈外部，所述电缆远离线圈一端穿出所述外壳；所述外壳与所述加热组件分别独立设置；外壳顶部设置有端盖，所述端盖罩设所述炉衬上端，所述端盖对应所述坩埚位置处开设有放置口。

25、通过采用上述技术方案，外壳能够降低工作人员因意外接触石墨电炉的加热组件而被烫伤的可能性，增加了石墨电炉的安全性。同时在石墨电炉工作时，可以选择拆除外壳，使线圈暴露于外界，增加了散热面积，提高了散热效率。这有利于保持线圈温度的稳定，确保石墨电炉的正常运作。

26、可选的，所述炉衬连接有支撑架，所述支撑架架设于所述外壳外部并与所述炉衬的上端相连，用于支撑所述炉衬；所述支撑架能够与所述外壳相连。

27、通过采用上述技术方案，支撑架在于支撑炉衬和外壳，提高炉衬和外壳的稳定性。支撑架与炉衬顶端连接，进一步起到支撑炉衬的作用，提高了炉衬的稳定性。同时，支撑架与外壳相连，能够进一步起到支撑和稳定外壳的作用。

28、支撑架的设计使得炉衬和外壳得到有效的支撑，确保其在工作过程中不会晃动或变形，从而维持设备的结构稳定性。这对于石墨电炉的正常运行和安全性都非常重要。

29、可选的，所述炉衬设置有出气管，所述出气管一端穿设所述端盖连通所述炉衬内部，所述出气管另一端安装有废气处理装置。

30、通过采用上述技术方案，当石墨电炉工作时，加热物料可能会释放出一些腐蚀性气体，这些气体需要通过出气管排出炉外，并经过废气处理装置进行处理，以防止对环境造成污染，对工作人员造成伤害。

31、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

32、炉衬可以保护线圈使线圈不受高温和腐蚀的影响，延长线圈的使用寿命，并且减小热量向外辐射散失，降低能量浪费。炉衬有助于提高加热的均匀性和稳定性，帮助分散和平衡热量传递，防止过多的热量集中在某些区域，从而提高加热的均匀性和稳定性。

33、通过使冷却水经过两个第一导水管和连接管，从而带走两条供电电缆芯的热量，将供电电缆中产生的热量传递到外部环境中，从而起到为供电电缆冷却散热的作用；

34、通过使冷却水经过第二导水管与导线，带走整个线圈的热量，实现线圈的快速降温。