本实用新型涉及石墨烯生产设备技术领域，尤其是涉及一种炉管及石墨烯制备回转炉。
背景技术：
石墨烯是一种新型的二维碳纳米材料，其具有优良的导电、导热、防腐等性能。氧化还原法是一种比表常见的石墨烯生产方法，包含天然石墨烯的氧化和氧化石墨烯的还原两个主要过程。氧化石墨烯的还原过程，常用的还原方式有热还原、化学还原等，其中尤以热还原方式比较适合大规模生产。
回转炉是热膨化剥离氧化石墨烯的常用设备，传统回转炉的炉体多采用耐高温的钢质圆管，并有一定的倾斜角，方便物料的推进，但石墨烯的松装密度比较小，易飘散，依靠倾斜角不易下落取料。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种炉管及石墨烯制备回转炉，转排过程不会受到物料密度的影响，取料效果更好。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
第一方面，本实用新型提供一种炉管，包括管体以及设于所述管体内管壁的螺旋挡板，且所述螺旋挡板与所述管体之间形成使物料流通的螺旋通道，所述管体具有进料管和出料管，所述进料管用于将物料排放至所述螺旋通道，所述出料管用于将所述螺旋通道内的物料排出。
进一步地，所述炉管还包括与所述进料管连接的加料漏斗以及与所述出料管连接的出料漏斗。
进一步地，所述炉管的材料为高硼硅玻璃、石英玻璃或者陶瓷。
第二方面，本实用新型还提供一种石墨烯制备回转炉，包括炉体、驱动装置以及第一方面中任一种所述的炉管，其中：
所述炉管贯穿所述炉体且与所述炉体转动连接，所述炉体用于对所述炉管加热；
所述驱动装置与所述炉管连接，所述驱动装置用于驱动所述炉管相对于所述炉体转动。
进一步地，所述炉体包括炉箱和加热装置，所述加热装置设于所述炉箱内且包覆在所述炉管的外部。
进一步地，所述炉体还包括设于所述炉箱内的保温夹层，所述保温夹层具有用于容纳所述炉管和所述加热装置的保温腔，所述炉管贯穿所述保温夹层。
进一步地，所述驱动装置包括电机和传动机构，所述传动机构分别与所述电机和所述炉管连接，以带动所述炉管相对于所述炉体转动。
进一步地，所述传动机构包括主动轮以及与所述主动轮啮合的从动轮，所述电机与所述主动轮连接以带动所述主动轮转动，所述从动轮与所述炉管连接。
进一步地，还包括设于所述炉体下方用于支撑所述炉体的支架，所述支架包括支撑板以及与所述支撑板连接的多个支脚。
进一步地，所述管体的轴线平行于所述支撑板的上表面。
本实用新型提供的炉管及石墨烯制备回转炉能产生如下有益效果：
在上述炉管工作时，物料经过进料管进入螺旋通道中，螺旋通道对物料起到一个导向的作用，转动炉管，物料会随着炉管的转动沿着螺旋通道的延伸方向逐渐向出料管转排，直至从出料管排出。
相对于现有技术来说，本实用新型第一方面提供的炉管内部设有螺旋挡板，转动炉管，物料受到重力作用会自动沿着螺旋通道逐渐向出料管转排，不需要将炉管倾斜设置，转排过程也不会受到物料密度的影响，取料效果更好。
本实用新型第二方面提供的石墨烯制备回转炉在使用时，炉体对炉管进行加热，使得炉管内的氧化石墨烯在炉管内受热发生还原反应，与此同时，驱动装置驱动炉管相对于炉体转动，使得物料随着炉管的转动沿着螺旋通道的延伸方向逐渐向出料管转排。相对于现有技术来说，本实用新型第二方面提供的石墨烯制备回转炉的取料效果更好，其中螺旋通道能够对氧化石墨烯起到一个导向的作用，伴随着炉管的转动，即可实现石墨烯的取料。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
图1为本实用新型实施例提供的石墨烯制备回转炉的结构示意图。
图标：1－管体；11－进料管；12－出料管；2－螺旋挡板；3－加料漏斗；4－出料漏斗；5－炉体；51－炉箱；52－加热装置；53－保温夹层；6－驱动装置；61－电机；62－传动机构；621－主动轮；622－从动轮；7－支架；71－支撑板；72－支脚。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
图1为本实用新型实施例提供的石墨烯制备回转炉的结构示意图。
本实用新型第一方面的实施例提供一种炉管，如图1所示，包括管体1以及设于管体1内管壁的螺旋挡板2，且螺旋挡板2与管体1之间形成使物料流通的螺旋通道，管体1具有进料管11和出料管12，进料管11用于将物料排放至螺旋通道，出料管12用于将螺旋通道内的物料排出。
在上述炉管工作时，物料经过进料管进入螺旋通道中，螺旋通道对物料起到一个导向的作用，转动炉管，物料会随着炉管的转动沿着螺旋通道的延伸方向逐渐向出料管转排，直至从出料管排出。
相对于现有技术来说，本实用新型第一方面的实施例提供的炉管内部设有螺旋挡板，转动炉管，物料受到重力作用会自动沿着螺旋通道逐渐向出料管转排，不需要将炉管倾斜设置，转排过程也不会受到物料密度的影响，取料效果更好。
在一些实施例中，如图1所示，炉管还包括与进料管11连接的加料漏斗3以及与出料管12连接的出料漏斗4。
在使用时，将物料从加料漏斗3加入至进料管11中，物料通过进料管落入螺旋通道中，随着管体1的滚动，物料沿着螺旋通道的延伸方向逐渐向出料管转排，并通过出料漏斗4排出。加料漏斗3以及出料漏斗4的设置方便物料的上下料。
根据炉管的材料类型，可分为以下三个实施例。
实施例一：
炉管的材料采用高硼硅玻璃，当氧化石墨烯的金属元素含量≤20ppm时，氧化石墨烯经热还原生成石墨烯，随着炉管的旋转缓慢推进，最后经出料管12排出，经测试石墨烯产品中金属元素的含量为46ppm。
实施例二：
炉管的材料采用石英玻璃，当氧化石墨烯的金属元素含量≤20ppm时，氧化石墨烯经热还原生成石墨烯，随着炉管的旋转缓慢推进，最后经出料管12排出，经测试石墨烯产品中金属元素的含量为37ppm。
实施例三：
炉管的材料采用陶瓷，当氧化石墨烯的金属元素含量≤20ppm时，氧化石墨烯经热还原生成石墨烯，随着炉管的旋转缓慢推进，最后经出料管12排出，经测试石墨烯产品中金属元素的含量为51ppm。
在现有技术中，如果采用钢材质的炉管，石墨烯产品中金属元素的含量与还原反应之前的氧化石墨烯相比会有明显提高。当氧化石墨烯的金属元素含量≤20ppm时，采用钢材质的炉管热还原的石墨烯中金属元素的含量能够达到3614ppm，而将这种金属含量较高的石墨烯应用到锂离子电池中时，其含有的铁锰杂质会严重影响锂离子电池的性能。当炉管的材料采用高硼硅玻璃、石英玻璃或者陶瓷时，由于上述三者的材料均为非金属材料，能够有效减小石墨烯产品中金属元素的含量，避免石墨烯的应用范围受到限制。
需要说明的是，当炉管的材料采用高硼硅玻璃、石英玻璃或者陶瓷等非金属材料时，管体1和螺旋挡板2的材料均为高硼硅玻璃、石英玻璃或者陶瓷等非金属材料。
本实用新型第二方面的实施例提供一种石墨烯制备回转炉，本实用新型第二方面的实施例提供的石墨烯制备回转炉包括炉体、驱动装置以及上述炉管，其中：
炉管贯穿炉体5且与炉体5转动连接，炉体5用于对炉管加热；
驱动装置6与炉管连接，驱动装置6用于驱动炉管相对于炉体5转动。
本实用新型第二方面实施例提供的石墨烯制备回转炉在使用时，炉体对炉管进行加热，使得炉管内的氧化石墨烯在炉管内受热发生还原反应，与此同时，驱动装置驱动炉管相对于炉体转动，使得物料随着炉管的转动沿着螺旋通道的延伸方向逐渐向出料管转排。相对于现有技术来说，本实用新型第二方面提供的石墨烯制备回转炉的取料效果更好，其中螺旋通道能够对氧化石墨烯起到一个导向的作用，伴随着炉管的转动，即可实现石墨烯的取料。
在一些实施例中，如图1所示，为了使得加热装置52能够有效的对炉管进行加热，炉体5包括炉箱51和加热装置52，加热装置52设于炉箱51内且包覆在炉管的外部。
具体地，加热装置52可以包括多个加热管，多个加热管与管体1的外表面连接，共同对管体加热使氧化石墨烯膨化。
在上述实施例的基础上，上述石墨烯制备回转炉还可以包括热电偶，热电偶设于炉箱51内用于检测炉箱51内的温度。在生产石墨烯的过程中，可以通过热电偶实时检测炉箱内的温度，并根据温度的高低来调整加热温度，保证氧化石墨烯的反应温度。
在一些实施例中，当炉体5包括炉箱51和加热装置52时，炉体5还包括设于炉箱51内的保温夹层53，保温夹层53具有用于容纳炉管和加热装置52的保温腔，炉管贯穿保温夹层53。
在使用过程中，保温夹层53能够起到保温作用，避免加热装置52的热量通过炉箱51过多的散失，减少不必要热量的散失，同时也具有一定的隔热作用。
具体地，保温夹层53可以为玻璃棉、硅酸铝棉毡、硅酸铝纤维层等能够耐250℃的保温材料。
在一些实施例中，如图1所示，驱动装置6包括电机61和传动机构62，传动机构62分别与电机61和炉管连接，以带动炉管相对于炉体5转动。电机61用于为传动机构62提供动力，通过传动机构62带动炉管相对于炉体5转动。
需要说明的是，凡是能够带动炉管相对于炉体5转动的结构都可以是上述实施例所提及的传动机构62。例如：传动机构62可以包括传动连接的链轮和链条，或者传动机构62可以包括传动连接的皮带轮和皮带，或者传动机构62可以包括传动连接的主动齿轮和从动齿轮。
在一些实施例中，如图1所示，传动机构62包括主动轮621以及与主动轮621啮合的从动轮622，电机61与主动轮621连接以带动主动轮621转动，从动轮622与炉管连接。
电机61的动力输出轴与主动轮621连接，当电机61正转时，电机61带动主动轮621正转，由于主动轮621与从动轮622啮合，主动轮621带动从动轮翻转，从而实现炉管的转动。
具体地，从动轮622套设于管体1的外部，从动轮622可以与管体1焊接，也可以与管体1键连接。
在一些实施例中，如图1所示，还包括设于炉体5下方用于支撑炉体5的支架7，支架7包括支撑板71以及与支撑板71连接的多个支脚72。
当炉体5包括炉箱51和加热装置52、驱动装置6包括电机61和传动机构62时，如图1所示，炉箱51和电机61均设于支撑板71上。
在一些实施例中，由于炉管具有螺旋通道，为了方便罐体1的设置，管体1的轴线平行于支撑板71的上表面，管体1相对于炉体5的位置更加的稳定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
1.一种炉管，其特征在于，包括管体(1)以及设于所述管体(1)内管壁的螺旋挡板(2)，且所述螺旋挡板(2)与所述管体(1)之间形成使物料流通的螺旋通道，所述管体(1)具有进料管(11)和出料管(12)，所述进料管(11)用于将物料排放至所述螺旋通道，所述出料管(12)用于将所述螺旋通道内的物料排出。
2.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉管还包括与所述进料管(11)连接的加料漏斗(3)以及与所述出料管(12)连接的出料漏斗(4)。
3.根据权利要求1所述的炉管，其特征在于，所述炉管的材料为高硼硅玻璃、石英玻璃或者陶瓷。
4.一种石墨烯制备回转炉，其特征在于，包括炉体(5)、驱动装置(6)以及如权利要求1－3任一项所述的炉管，其中：
所述炉管贯穿所述炉体(5)且与所述炉体(5)转动连接，所述炉体(5)用于对所述炉管加热；
所述驱动装置(6)与所述炉管连接，所述驱动装置(6)用于驱动所述炉管相对于所述炉体(5)转动。
5.根据权利要求4所述的石墨烯制备回转炉，其特征在于，所述炉体(5)包括炉箱(51)和加热装置(52)，所述加热装置(52)设于所述炉箱(51)内且包覆在所述炉管的外部。
6.根据权利要求5所述的石墨烯制备回转炉，其特征在于，所述炉体(5)还包括设于所述炉箱(51)内的保温夹层(53)，所述保温夹层(53)具有用于容纳所述炉管和所述加热装置(52)的保温腔，所述炉管贯穿所述保温夹层(53)。
7.根据权利要求4所述的石墨烯制备回转炉，其特征在于，所述驱动装置(6)包括电机(61)和传动机构(62)，所述传动机构(62)分别与所述电机(61)和所述炉管连接，以带动所述炉管相对于所述炉体(5)转动。
8.根据权利要求7所述的石墨烯制备回转炉，其特征在于，所述传动机构(62)包括主动轮(621)以及与所述主动轮(621)啮合的从动轮(622)，所述电机(61)与所述主动轮(621)连接以带动所述主动轮(621)转动，所述从动轮(622)与所述炉管连接。
9.根据权利要求4所述的石墨烯制备回转炉，其特征在于，还包括设于所述炉体(5)下方用于支撑所述炉体(5)的支架(7)，所述支架(7)包括支撑板(71)以及与所述支撑板(71)连接的多个支脚(72)。
10.根据权利要求9所述的石墨烯制备回转炉，其特征在于，所述管体(1)的轴线平行于所述支撑板(71)的上表面。
技术总结