一种石墨化炉头水冷装置的制作方法

本实用新型属于石墨生产技术领域，具体地，涉及一种石墨化炉头水冷装置。

背景技术：

石墨化炉具有升温时间短、温度均匀性好、性能稳定、设备运行故障率低等优点，被广泛使用于石墨粉、硬质合金材料、电池负极材料、精密陶瓷、高温元件等产品的烧结、提纯处理工艺上。石墨化炉使用温度在2500-2800℃，最高温度可达3000℃。工作时，石墨化炉头同样要达到2500摄氏度以上的高温，因此极易被氧化，导致质量下降，性能降低，使用寿命缩短。

为了保护裸露在空气中的炉头不因高温而发生氧化，必须对炉头进行降温处理。现有的水冷却循环系统，只是简单的用管道把水泵、炉头、水池相连，降温速度慢，冷却时间长，防止炉头氧化、保护炉头质量的效果不理想。

因此，发明一种可迅速降温的石墨化炉头水冷装置显得非常必要。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种石墨化炉头水冷装置，包括石墨化炉头、水箱、冷却水泵、冷却进水管和冷却出水管，所述冷却水泵设在水箱顶部，所述冷却进水管一端连接冷却水泵，另一端设在水箱底部，所述冷却出水管一端连接冷却水泵，另一端从石墨化炉头侧面穿出后延伸到水箱中，本实用新型还包括高压水泵、高压进水管、高压出水管和细水雾喷头，所述高压水泵也设在水箱顶部，所述高压进水管一端连接高压水泵，另一端设在水箱底部，所述高压出水管一端连接高压水泵，另一端连接细水雾喷头，所述细水雾喷头设置所述石墨化炉头上方。

优选的，所述高压水泵设为2个，所述细水雾喷头设为4个，每个高压水泵分别连接2个细水雾喷头，可以保证喷射的面积更大，冷却效果更好，同时可保证在一个高压水泵出现故障时，另一个高压水泵可以运行，增强安全性和可靠性。

优选的，所述细水雾喷头设在石墨化炉头四个角落，所述高压水泵分别连接相对的2个细水雾喷头，可在一个高压水泵出现故障时，另一个高压水泵喷射的面积仍比较全面，保证冷却效果。

优选的，所述水箱中的冷却水为一次水或二次水，冷却成本较低。

本实用新型还包括能够使石墨化炉头水冷装置正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。

本实用新型的工作原理是：在标准大气压下，100℃时水的汽化热为40.8千焦/摩尔，相当于2260千焦/千克，水的汽化热要远远大于其比热容，使水在其沸点蒸发所需要的热量是把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量的5倍。因此，利用水蒸发带走热量的冷却方式，其效果非常好。本实用新型采用的石墨化炉头水冷装置，在常规水冷的基础上，利用高压水泵将冷却水抽出，通过细水雾喷头将冷却水喷出，喷出的细水雾的雾滴直径为10～100μm，比直射流形态喷出时的表面积要大上千倍，当细水雾滴喷射到石墨化炉头表面时，因换热面积大而会吸收大量的热能并迅速汽化，其冷却速度比一般喷淋系统快100倍，从而使石墨化炉头温度迅速下降到常温，达到防止氧化、保护石墨化炉头的目的。

与现有技术相比，本实用新型操作简便，成本低廉，安全可靠，降温速度快，冷却效果好，可保持石墨炉良好运行状态，延长石墨炉使用寿命，节约维修成本，增加经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图中：1.石墨化炉头、2.水箱、3.冷却水泵、4.高压水泵、5.冷却进水管、6.冷却出水管、7.高压进水管、8.高压出水管、9.细水雾喷头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“里面”、“外面”、“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

一种石墨化炉头水冷装置，如图1所示，包括石墨化炉头1、水箱2、冷却水泵3、高压水泵4、冷却进水管5、冷却出水管6、高压进水管7、高压出水管8和细水雾喷头9，冷却水泵3设在水箱2顶部，冷却进水管5一端连接冷却水泵3，另一端设在水箱2底部，冷却出水管6一端连接冷却水泵3，另一端从石墨化炉头1侧面穿出后延伸到水箱2中，高压水泵4设在水箱2顶部，高压进水管7一端连接高压水泵4，另一端设在水箱2底部，高压出水管8一端连接高压水泵4，另一端连接细水雾喷头9，细水雾喷头9设置石墨化炉头1上方。

进一步地，高压水泵4设为2个，细水雾喷头9设为4个，每个高压水泵4通过高压出水管8分别连接2个细水雾喷头9。

进一步地，细水雾喷头9设在石墨化炉头1四个角落，每个高压水泵4通过高压出水管8分别连接相对的2个细水雾喷头9。

本实用新型采用的石墨化炉头水冷装置，在常规水冷的基础上，所设的高压水泵4将冷却水抽出，通过细水雾喷头9将冷却水喷出，喷出的细水雾的雾滴直径为10～100μm，比直射流形态喷出时的表面积要大上千倍，当细水雾滴喷射到石墨化炉头1表面时，因换热面积大而会吸收大量的热能并迅速汽化，其冷却速度比一般喷淋系统快100倍，从而使石墨化炉头1温度迅速下降到常温，达到防止氧化、保护石墨化炉头1的目的。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：

1.一种石墨化炉头水冷装置，包括石墨化炉头、水箱、冷却水泵、冷却进水管和冷却出水管，所述冷却水泵设在水箱顶部，所述冷却进水管一端连接冷却水泵，另一端设在水箱底部，所述冷却出水管一端连接冷却水泵，另一端从石墨化炉头侧面穿出后延伸到水箱中，其特征在于：还包括高压水泵、高压进水管、高压出水管和细水雾喷头，所述高压水泵设在水箱顶部，所述高压进水管一端连接高压水泵，另一端设在水箱底部，所述高压出水管一端连接高压水泵，另一端连接细水雾喷头，所述细水雾喷头设在所述石墨化炉头上方。

2.根据权利要求1所述的石墨化炉头水冷装置，其特征在于：所述高压水泵设为2个，所述细水雾喷头设为4个，每个高压水泵通过高压出水管分别连接2个细水雾喷头。

3.根据权利要求2所述的石墨化炉头水冷装置，其特征在于：所述细水雾喷头设在石墨化炉头四个角落，每个高压水泵通过高压出水管分别连接相对的2个细水雾喷头。

4.根据权利要求1所述的石墨化炉头水冷装置，其特征在于：所述水箱中的冷却水为一次水或二次水。

技术总结
本实用新型公开了一种石墨化炉头水冷装置，包括石墨化炉头、水箱、冷却水泵、冷却进水管、冷却出水管，高压水泵、高压进水管、高压出水管和细水雾喷头，冷却水泵设在水箱顶部，冷却进水管一端连接冷却水泵，另一端设在水箱底部，冷却出水管一端连接冷却水泵，另一端从石墨化炉头侧面穿出后延伸到水箱中，高压水泵也设在水箱顶部，高压进水管一端连接高压水泵，另一端设在水箱底部，高压出水管一端连接高压水泵，另一端连接细水雾喷头，细水雾喷头设置石墨化炉头上方。本实用新型降温速度快，冷却效果好，可保持石墨炉良好运行状态，延长石墨炉使用寿命，节约维修成本，增加经济效益。

技术研发人员：陈勇;石强强;杜宁;程娟;杨飞;申小冉
受保护的技术使用者：焦作市中州炭素有限责任公司
技术研发日：2019.07.20
技术公布日：2020.05.26