CN101417797A - 单桥串接石墨化炉 - Google Patents

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陈宁
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Abstract

本发明公开了一种单桥串接石墨化炉，它包括顶推装置(1)、炉端电极(2)、电流分布板(3)，两台顶推装置(1)从两端向内与石墨质炉端电极(2)、石墨质电流分布板(3)、生料坯块(4)依次连接，以上各部分串接成一条直串；端墙(7)及内嵌的石墨质轴承(8)与两侧墙(6)围成矩形，并与炉底(9)一起构成炉体，在生料坯块(4)所在的炉内填塞保温炉料，两个炉端电极(2)分别与电源正负极相连构成回路。与现有技术相比，本发明提供一种新型的单桥串接石墨化炉，该炉型结构简单，施工方便，实施成本较低，使用性能稳定，使用寿命高，产品质量和产能得到保证，电热能利用率高，运行和维护成本低。

Description

单桥串接石墨化炉
技术领域
本发明涉及一种炭素石墨化生产装置，尤其是涉及一种石墨化炉。
背景技术
目前，炭素石墨化生产要求将生料坯块加热到2600℃以上高温。现有技术中一般采用串接石墨化电炉，将相互串接的生料坯块通电，生料坯块电阻产生的热量把自身加热到2600℃以上高温并石墨化。这种串接石墨化电炉通常采用U型结构，即采用并排两排生料坯串，在非进出线端通过石墨跨接电极连接；并在非进出线端(即跨接电极端)采用两台恒压力顶推装置分别顶紧两串生料坯串。这种结构存在的问题是：1)由于跨接电极长度较长、直径较粗、形状特异，因而制作成本极高，另外，顶推电极的制作也需要花费一定的成本；2)由于两串生料坯的顶紧力均需要通过跨接电极来传递，两串生料坯中各接头缝隙出现的误差累积到达跨接电极处时就会非常大，要么被迫改变某串的顶推力导致接触电阻加大能耗增加，要么导致昂贵的跨接电极偏斜甚至折断事故，要么重新反复装炉造成浪费和误工；3)由于跨接电极深埋于覆盖料中，顶推电极与之非固定连接，必须通过人工扒拉的方式将笨重的跨接电极回移以便出炉，因而导致出炉困难；4)为防止两串生料坯通过覆盖料短路，以及为缩短冷却时间，需要在两串生料坯中间砌筑能抵御高温的自然通风的空心中间墙，这不仅使炉子建筑成本增加，也增加了操作维护的难度。显然，现有的串接石墨化电炉不够理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种新型单桥串接石墨化电炉，以克服现有技术中存在的电炉建造、运行和维护成本高，人工劳动强度大，产品质量不稳定等不足。
本发明采取以下技术方案：新型炉由两台顶推装置、两根石墨质炉端电极、两块石墨质电流分布板、若干生料坯块通过缝隙接头串接成一条直串，即形成一个单桥；端墙(内嵌的石墨质轴承)与两侧墙围成矩形，并与炉底一起构成炉体；在生料坯块所在的炉内填塞保温炉料。两个炉端电极分别与电源正负极相连构成回路。
所述的两台同型号参数的顶推装置分别位于炉子两端，为双缸式液压机构，与炉端电极轴向固定；炉子运行时两台顶推装置相向地作用于直串形生料坯串两端，适应生料坯串的轴向膨胀、收缩变化保持恒力约30-50T，单端平均位移约±300mm；料坯冷却后出炉时，控制阀门使液压顶推装置轴向回缩，带动炉端电极外移300mm以上，为料坯出炉腾出空间。
前述的两根石墨质炉端电极分别贯穿两端墙后伸入炉内，并能在端墙内嵌的石墨质轴承内滑动；炉端电极除应具备良好的导电性能外，还要具备良好的抗压性能，以利于顶推力的传递。
前述的若干生料坯块串接在一起，坯块间由石墨粉等材料制成的缝隙接头连接，坯块串两端通过石墨质电流分布板与炉端电极紧密接触，在顶推装置双向作用下形成一条直线型坯串，即所谓单桥结构。
前述的石墨质轴承嵌入在端墙内，既支撑炉端电极的重量，又使炉端电极能在其中自如地沿轴向滑动。
前述的炉底由耐火砖砌筑而成，其下部为独立的混凝土墩结构，形成若干空气通道以便炉子冷却。
与现有技术相比，本发明提供一种新型的单桥串接石墨化炉，该炉型结构简单，施工方便，实施成本较低，使用性能稳定，使用寿命高，产品质量和产能得到保证，电热能利用率高，运行和维护成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
本发明的实施例：单桥串接石墨化炉结构如图1和图2所示，顶推装置1、炉端电极2、电流分布板3、生料坯块4和缝隙接头5串接成一字型单桥结构，两个炉端电极2分别与电源正负极相连构成回路。
两台同型号参数的顶推装置1分别位于炉子两端，为双缸式液压机构，与炉端电极2轴向固定；炉子运行时两台顶推装置1相向地作用于生料坯串两端，保持恒力40T，单端平均位移+300mm/-200mm(外移/内移)；料坯冷却后出炉时，控制阀门使液压顶推装置1轴向回缩，带动炉端电极2外移350mm，为料坯出炉腾出空间。
两根石墨质炉端电极2分别贯穿两端墙7后伸入炉内，在石墨质轴承8内滑动并得到支撑；炉端电极2电阻率≤9.5 x 10-6Ωm，抗弯强度≥13.5MPa；直径一般大于φ800mm，长度大于2500mm，伸入炉内长度大于700mm。可取直径为φ900mm，长度为2500mm，伸入炉内长度750mm。
由生料坯块4串接构成的炉芯长度可达20m以上，单块生料坯块4长度平均为3500mm，截面当量直径平均为φ500mm；坯块间是由石墨粉等材料制成的缝隙接头5，接头缝隙厚度约为20-30mm；
通常，由生料坯串构成的炉芯长度最长可为25m，生料坯块长度最长可达5000mm，当量直径最大可达φ1000mm，接头缝隙厚度取为25mm。
侧墙6由耐火混凝土加筋浇注而成，采用若干段可拆卸的活动结构，每段长度约2500mm，厚度大于200mm；
通常，侧墙6每段长度约2000mm。
端墙7外壳由耐火混凝土加筋浇注而成，内衬采用耐火砖/保温砖结构。
石墨质轴承8嵌入在端墙内，既支撑炉端电极2的重量，又使炉端电极能在其中自如地沿轴向滑动。
前述的炉底9由耐火砖砌筑而成，其下部为独立的混凝土墩结构，形成若干空气通道以便炉子冷却。

Claims (10)

  1. 【权利要求1】一种单桥串接石墨化炉，它包括顶推装置(1)、炉端电极(2)、电流分布板(3)，其特征在于：两台顶推装置(1)从两端向内与石墨质炉端电极(2)、石墨质电流分布板(3)、生料坯块(4)依次连接，以上各部分串接成一条直串；端墙(7)及内嵌的石墨质轴承(8)与两侧墙(6)围成矩形，并与炉底(9)一起构成炉体，在生料坯块(4)所在的炉内填塞保温炉料，两个炉端电极(2)分别与电源正负极相连构成回路。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：生料坯块(4)之间通过缝隙接头(5)连接，接头缝隙厚度为20-30mm。
  3. 【权利要求3】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：所述的两台顶推装置(1)的型号参数相同，为双缸式液压机构，与炉端电极(2)轴向固定。
  4. 【权利要求4】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：石墨质炉端电极(2)贯穿端墙(7)后伸入炉内。
  5. 【权利要求5】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：炉端电极(2)直径不小于φ800mm，长度不小于2500mm，伸入炉内长度不小于700mm。
  6. 【权利要求6】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：炉端电极(2)电阻率≤9.5x10-6Ωm，抗弯强度≥13.5MPa。
  7. 【权利要求7】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：生料坯块(4)串接构成的炉芯长度为20m以上，单块生料坯块(4)长度平均值为3500mm，截面当量直径平均为φ500mm。
  8. 【权利要求8】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：侧墙(6)由耐火混凝土加筋浇注而成，采用若干段可拆卸的活动结构。
  9. 【权利要求9】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：端墙(7)外壳由耐火混凝土加筋浇注而成，内衬采用耐火砖/保温砖结构。
  10. 【权利要求10】根据权利要求1所述的单桥串接石墨化炉，其特征在于：炉底(9)由耐火砖砌筑而成，其下部为独立的混凝土墩结构。
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