本发明属于石墨焙烧炉，具体是指一种石墨生产用焙烧装置及其使用方法。
背景技术：
1、石墨焙烧是石墨生产加工过程中的一道工序，焙烧的要求是在一定温度下加热一段时间，加热结束之后快速随炉冷却，目前的焙烧炉常采用的电加热虽然本身结构简单，但是由于需要控制温度、时间以及加热和冷却系统的启动和关闭，因此常常被迫植入整套的控制系统，复杂的控制系统虽然能够实现上述功能，但是相应地也大幅提高了焙烧炉的成本和故障率，不利于推广。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种结构简单、稳定可靠的石墨生产用焙烧装置以及该装置的使用方法，通过两个独立腔室之前的温度差，驱动温差驱动组件缓慢但稳定持续地进行旋转，并且通过设置活动触头二的初始位置的方式对加热时间进行调节；不仅如此，本发明还通过对单向阀组件的自动锁止和解锁，实现了在加热状态时自动锁止、避免电加热焙烧炉体的内部的高压惰性气体外泄，在加热结束降温时自动解锁，从而实现快速冷却电加热焙烧炉体的气流循环的技术目标。
2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种石墨生产用焙烧装置，包括焙烧炉本体组件、热能温差式驱动计时机构、温控锁止式单向进气机构和同步温控组件，所述焙烧炉本体组件包括电加热焙烧炉体、底部支架、焙烧炉门和合页部，所述焙烧炉门通过合页部转动设于电加热焙烧炉体上，所述电加热焙烧炉体设于底部支架上，所述电加热焙烧炉体上设有炉体背板，所述炉体背板上设有贯通的方形大缺口、圆形缺口和方形小缺口。
3、所述热能温差式驱动计时机构设于炉体背板上，所述温控锁止式单向进气机构设于炉体背板上，所述同步温控组件设于温控锁止式单向进气机构上。
4、进一步地，所述热能温差式驱动计时机构包括温差驱动组件、转轮计时组件和温控离合组件，所述转轮计时组件设于炉体背板上，所述温差驱动组件转动设于转轮计时组件中，所述温控离合组件设于炉体背板的内壁上。
5、通过热能温差式驱动计时机构能够通过焙烧过程中温差驱动组件的持续旋转来计量焙烧的持续时间，并且能够在到达设定时间之后自动关闭加热系统、启动冷却系统，从而在没有任何电子控制系统和电子计时系统的情况下，仅仅通过巧妙的机械结构，就实现了对加热时间的设置以及加热和冷却两个系统的开启和关闭，极大地简化了控制复杂度和设备成本。
6、作为优选地，所述温差驱动组件包括驱动转轮和驱动齿盘，所述驱动转轮转动设于转轮计时组件中，所述驱动转轮上设有贯通的转轮中心孔，所述驱动转轮的顶面上还环形均布设有转轮偏心孔，所述驱动齿盘上设有圆环安装部，所述驱动齿盘通过圆环安装部卡合设于驱动转轮上，所述圆环安装部上环形均布设有波形齿部，所述波形齿部为记忆合金材质，波形齿部在温度降低时贴合圆环安装部、在温度升高时与圆环安装部趋于垂直。
7、通过转轮箱体的内外温差，以及波形齿部的形状随温度变化的特性，能够以电加热焙烧炉体中的热量为驱动力，通过波形齿部的形变来驱动驱动齿盘和驱动转轮进行缓慢但持续稳定的旋转，由于电加热焙烧炉体采用电加热方式，升温速度快并且温度稳定，因此在加热温度恒定的情况下，加热时间与温差驱动组件的旋转角度是对应的。
8、作为本发明的进一步优选，所述转轮计时组件包括转轮箱体、中心转轴、固定触头一和活动触头二，所述转轮箱体上设有与方形大缺口对应的箱体开口部，所述转轮箱体上设有箱体中心孔，所述中心转轴卡合设于箱体中心孔中，所述驱动转轮通过转轮中心孔转动设于中心转轴上，所述转轮箱体上还设有箱体偏心孔，所述固定触头一卡合设于箱体偏心孔中，所述活动触头二设于转轮偏心孔中，当固定触头一和活动触头二在纵向重合时二者接触闭合。
9、转轮箱体和电加热焙烧炉体形成两个相互独立的腔室，其中电加热焙烧炉体的内部恒温，而转轮箱体的内部则相对温度交底，通过固定触头一和活动触头二的是否接触，来控制电加热系统和进气风机的开启和关闭，并且由于焙烧加热时间与温差驱动组件的旋转角度对应，因此通过对活动触头二的初始位置的设置，能够对焙烧加热的持续时间进行设置。
10、作为优选地，所述温控离合组件包括感温腔室、温控轴、温控活塞和弧形顶块，所述感温腔室设于炉体背板的内壁上，所述温控轴卡合滑动设于感温腔室中，所述温控活塞卡合滑动设于感温腔室中，所述温控轴和温控活塞固接，所述弧形顶块固接于温控轴靠近温差驱动组件的一端，所述弧形顶块上设有弧形边缘，所述弧形边缘上涂有耐磨涂层。
11、通过温控离合组件能够感应电加热焙烧炉体中的温度，并且在停止加热时迅速做出反应，实现在合适的时机自动对温控锁止式单向进气机构进行锁止和解锁控制的技术目的。
12、进一步地，所述温控锁止式单向进气机构包括旋转锁止组件、单向阀组件和进气过滤组件，所述两组单向阀组件反向相反，所述旋转锁止组件设于炉体背板上，所述单向阀组件设于旋转锁止组件中，所述进气过滤组件设于两组旋转锁止组件之间。
13、作为优选地，所述旋转锁止组件包括阀门套筒和旋转套筒，所述阀门套筒固接于炉体背板上，所述阀门套筒位于圆形缺口处，所述阀门套筒上环形均布设有条形滑槽，所述旋转套筒转动设于阀门套筒上，所述旋转套筒的内部环形均布设有内部卡齿，所述内部卡齿卡合滑动设于条形滑槽中。
14、作为本发明的进一步优选，所述单向阀组件包括锥形阀座、锥形阀体和复位弹簧，所述锥形阀座卡合设于阀门套筒的内部，所述锥形阀体上设有十字伸缩杆，所述锥形阀体通过十字伸缩杆卡合滑动设于锥形阀座中，所述锥形阀体上设有环形槽，所述锥形阀体上环形均布设有能够允许内部卡齿穿过的扇形缺口，所述十字伸缩杆的底部还设有弹簧安装盘，所述复位弹簧设于弹簧安装盘和锥形阀座之间。
15、旋转套筒能够在温控离合组件滑动时被同步温控组件带动着旋转，在加热状态时自动锁止、避免电加热焙烧炉体的内部的高压惰性气体外泄，在加热结束降温时自动解锁，从而实现快速冷却电加热焙烧炉体的气流循环。
16、作为本发明的进一步优选，所述单向阀组件包括进气风机和过滤装置，所述进气风机设于用于进气的一组阀门套筒上，所述过滤装置设于进气风机上。
17、进一步地，所述同步温控组件包括传动皮带、连接拨杆和滑动密封装置，所述传动皮带与旋转套筒滚动接触，所述连接拨杆的两端分别设有拨杆套筒固定部和拨杆纵杆部，所述拨杆套筒固定部卡合设于传动皮带上，所述拨杆纵杆部固接于温控轴远离温差驱动组件的一端，所述滑动密封装置卡合设于方形小缺口中，所述连接拨杆卡合设于滑动密封装置中。
18、本发明还提出了一种石墨生产用焙烧装置的使用方法，主要包括如下步骤：
19、步骤一：根据需要加热的时间，选择将活动触头二安装在合适的转轮偏心孔中，使得活动触头二跟随驱动转轮旋转至与固定触头一接触的位置所需的时间，刚好为加热持续的时间；
20、步骤二：将需要焙烧的石墨放入电加热焙烧炉体中之后接通总电源，在固定触头一和活动触头二分离时，电加热焙烧炉体通电加热、进气风机断电关闭；
21、步骤三：初始状态下在持续焙烧的过程中，随着温度的升高，感温腔室中的气体升温膨胀、将温控活塞推动到极限位置，在此过程中通过温控轴推动弧形顶块和波形齿部接触，并且在温控轴滑动的过程中还能通过连接拨杆带着传动皮带运动，通过传动皮带的运动带着两组旋转套筒同时旋转，内部卡齿旋转至不与扇形缺口重合的角度，在此状态下由于内部卡齿的阻挡，锥形阀体无法发生滑动，因此两组单向阀组件均被锁止；
22、步骤四：接下来通过外部的供气装置朝向电加热焙烧炉体中供入惰性气体并加压，由于此时两组单向阀组件均被锁止，因此在焙烧的过程中气体不会外泄，由于温度升高时，位于电加热焙烧炉体中的波形齿部已经展开，因此弧形顶块在到达极限位置时会撞击波形齿部带动温差驱动组件旋转一定角度，由于炉体背板与转轮箱体连接的地方设置有隔热层，因此转轮箱体中的温度低于电加热焙烧炉体的温度，随着驱动齿盘的旋转新进入电加热焙烧炉体中的波形齿部会随着升温进行从贴合圆环安装部到展开的形状变化，在这个变化的过程中波形齿部会再次与弧形顶块接触并推动温差驱动组件旋转，这个过程缓慢但持续；
23、步骤五：当活动触头二随着驱动转轮的旋转运动到固定触头一的下方并与固定触头一接触时，电加热焙烧炉体断电停止加热、进气风机通电启动，当电加热焙烧炉体停止加热之后，电加热焙烧炉体的内部首先会自然冷却降温，随着温度的降低，温控活塞便会带着温控轴滑动复位，只需要有一定的降温幅度即可使温控活塞的滑动，不需要电加热焙烧炉体降至室温，温控轴在滑动时通过连接拨杆带着传动皮带运动，传动皮带运动时带着两组旋转套筒旋转，使内部卡齿旋转至与扇形缺口对应的位置，此时处于解锁状态的锥形阀体便能够相对于锥形阀座滑动；
24、步骤六：在进气风机刚启动的时候，单向阀组件锁止，进气风机空转不起作用，单向阀组件解锁之后，外界经过过滤装置净化的空气便会从其中一组单向阀组件进入电加热焙烧炉体中，原本电加热焙烧炉体中的高温空气从另一组单向阀组件排出，形成与电加热焙烧炉体内部联通的空气循环，从而实现电加热焙烧炉体的定时加热和快速降温。
25、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
26、（1）通过热能温差式驱动计时机构能够通过焙烧过程中温差驱动组件的持续旋转来计量焙烧的持续时间，并且能够在到达设定时间之后自动关闭加热系统、启动冷却系统，从而在没有任何电子控制系统和电子计时系统的情况下，仅仅通过巧妙的机械结构，就实现了对加热时间的设置以及加热和冷却两个系统的开启和关闭，极大地简化了控制复杂度和设备成本。
27、（2）通过转轮箱体的内外温差，以及波形齿部的形状随温度变化的特性，能够以电加热焙烧炉体中的热量为驱动力，通过波形齿部的形变来驱动驱动齿盘和驱动转轮进行缓慢但持续稳定的旋转，由于电加热焙烧炉体采用电加热方式，升温速度快并且温度稳定，因此在加热温度恒定的情况下，加热时间与温差驱动组件的旋转角度是对应的。
28、（3）转轮箱体和电加热焙烧炉体形成两个相互独立的腔室，其中电加热焙烧炉体的内部恒温，而转轮箱体的内部则相对温度交底，通过固定触头一和活动触头二的是否接触，来控制电加热系统和进气风机的开启和关闭，并且由于焙烧加热时间与温差驱动组件的旋转角度对应，因此通过对活动触头二的初始位置的设置，能够对焙烧加热的持续时间进行设置。
29、（4）通过温控离合组件能够感应电加热焙烧炉体中的温度，并且在停止加热时迅速做出反应，实现在合适的时机自动对温控锁止式单向进气机构进行锁止和解锁控制的技术目的。
30、（5）旋转套筒能够在温控离合组件滑动时被同步温控组件带动着旋转，在加热状态时自动锁止、避免电加热焙烧炉体的内部的高压惰性气体外泄，在加热结束降温时自动解锁，从而实现快速冷却电加热焙烧炉体的气流循环。
1.一种石墨生产用焙烧装置，包括焙烧炉本体组件（4），所述焙烧炉本体组件（4）包括电加热焙烧炉体（47）、底部支架（48）、焙烧炉门（49）和合页部（50），所述焙烧炉门（49）通过合页部（50）转动设于电加热焙烧炉体（47）上，所述电加热焙烧炉体（47）设于底部支架（48）上，其特征在于：所述电加热焙烧炉体（47）上设有炉体背板（54），所述炉体背板（54）上设有贯通的方形大缺口（51）、圆形缺口（52）和方形小缺口（53）；
2.根据权利要求1所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述温差驱动组件（5）包括驱动转轮（8）和驱动齿盘（9），所述驱动转轮（8）转动设于转轮计时组件（6）中，所述驱动转轮（8）上设有贯通的转轮中心孔（18），所述驱动转轮（8）的顶面上还环形均布设有转轮偏心孔（19），所述驱动齿盘（9）上设有圆环安装部（20），所述驱动齿盘（9）通过圆环安装部（20）卡合设于驱动转轮（8）上，所述圆环安装部（20）上环形均布设有波形齿部（21），所述波形齿部（21）为记忆合金材质，波形齿部（21）在温度降低时贴合圆环安装部（20）、在温度升高时与圆环安装部（20）趋于垂直。
3.根据权利要求2所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述转轮计时组件（6）包括转轮箱体（10）、中心转轴（11）、固定触头一（12）和活动触头二（13），所述转轮箱体（10）上设有与方形大缺口（51）对应的箱体开口部（22），所述转轮箱体（10）上设有箱体中心孔（23），所述中心转轴（11）卡合设于箱体中心孔（23）中，所述驱动转轮（8）通过转轮中心孔（18）转动设于中心转轴（11）上，所述转轮箱体（10）上还设有箱体偏心孔（24），所述固定触头一（12）卡合设于箱体偏心孔（24）中，所述活动触头二（13）设于转轮偏心孔（19）中，当固定触头一（12）和活动触头二（13）在纵向重合时二者接触闭合。
4.根据权利要求3所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述温控离合组件（7）包括感温腔室（14）、温控轴（15）、温控活塞（16）和弧形顶块（17），所述感温腔室（14）设于炉体背板（54）的内壁上，所述温控轴（15）卡合滑动设于感温腔室（14）中，所述温控活塞（16）卡合滑动设于感温腔室（14）中，所述温控轴（15）和温控活塞（16）固接，所述弧形顶块（17）固接于温控轴（15）靠近温差驱动组件（5）的一端，所述弧形顶块（17）上设有弧形边缘（25），所述弧形边缘（25）上涂有耐磨涂层。
5.根据权利要求4所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述温控锁止式单向进气机构（2）包括旋转锁止组件（26）、单向阀组件（27）和进气过滤组件（28），所述两组单向阀组件（27）反向相反，所述旋转锁止组件（26）设于炉体背板（54）上，所述单向阀组件（27）设于旋转锁止组件（26）中，所述进气过滤组件（28）设于两组旋转锁止组件（26）之间。
6.根据权利要求5所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述旋转锁止组件（26）包括阀门套筒（29）和旋转套筒（30），所述阀门套筒（29）固接于炉体背板（54）上，所述阀门套筒（29）位于圆形缺口（52）处，所述阀门套筒（29）上环形均布设有条形滑槽（36），所述旋转套筒（30）转动设于阀门套筒（29）上，所述旋转套筒（30）的内部环形均布设有内部卡齿（37），所述内部卡齿（37）卡合滑动设于条形滑槽（36）中。
7.根据权利要求6所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述单向阀组件（27）包括锥形阀座（31）、锥形阀体（32）和复位弹簧（33），所述锥形阀座（31）卡合设于阀门套筒（29）的内部，所述锥形阀体（32）上设有十字伸缩杆（40），所述锥形阀体（32）通过十字伸缩杆（40）卡合滑动设于锥形阀座（31）中，所述锥形阀体（32）上设有环形槽（38），所述锥形阀体（32）上环形均布设有能够允许内部卡齿（37）穿过的扇形缺口（39），所述十字伸缩杆（40）的底部还设有弹簧安装盘（41），所述复位弹簧（33）设于弹簧安装盘（41）和锥形阀座（31）之间。
8.根据权利要求7所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述单向阀组件（27）包括进气风机（34）和过滤装置（35），所述进气风机（34）设于用于进气的一组阀门套筒（29）上，所述过滤装置（35）设于进气风机（34）上。
9.根据权利要求8所述的一种石墨生产用焙烧装置，其特征在于：所述同步温控组件（3）包括传动皮带（42）、连接拨杆（43）和滑动密封装置（44），所述传动皮带（42）与旋转套筒（30）滚动接触，所述连接拨杆（43）的两端分别设有拨杆套筒固定部（45）和拨杆纵杆部（46），所述拨杆套筒固定部（45）卡合设于传动皮带（42）上，所述拨杆纵杆部（46）固接于温控轴（15）远离温差驱动组件（5）的一端，所述滑动密封装置（44）卡合设于方形小缺口（53）中，所述连接拨杆（43）卡合设于滑动密封装置（44）中。
10.一种根据权利要求9所述的石墨生产用焙烧装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
