CN103159207B - 石墨炭素材料电煅烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨炭素材料电煅烧炉，炉盖（2）的加料口与加料斗（8）连接，上部电极（6）设置在加料斗（8）中央并插入炉盖（2）之下的炭素原料内，下部电极（7）设置在炉体下部；在炉盖（2）下面外围是耐火材料内衬（5），在耐火材料内衬（5）之内是上部炭素内衬（3）及下部炭素内衬（4），上部炭素内衬（3）的厚度大于下部炭素内衬（4）的厚度，上部炭素内衬（3）的上表面与炉盖（2）的下表面贴合；在上部炭素内衬（3）中设置排气孔（10），在炉盖（2）底部设置环形排气通道（9），排气孔（10）与环形排气通道（9）相通；炉盖（2）上部设置一个或多个排气管（1），排气管（1）与环形排气通道（9）相接。

Description

石墨炭素材料电煅烧炉

技术领域

本发明涉及一种石墨炭素材料电煅烧炉。

背景技术

电煅烧炉上部为加料口，排料口位于下部。原料从上部加料斗进入炉内，通过上部和下部电极送电，利用炭素原料自身的电阻发热，使原料自上而下经过预热（低温段）、加热（高温段）、冷却后从底部排出电煅烧炉。在基本不含挥发份的炭素原料热处理过程中，硫和部分杂质主要在1700℃以上高温阶段被气化。现有技术是在炉盖上设置排气孔，气化后的硫和杂质需要经过低温段物料并通过炉盖上的排气孔外排，由于低温段物料温度偏低，造成大部分气态硫和杂质冷凝并附着在低温物料上，进入高温段后再次气化，经过气化-冷凝-再气化-再冷凝这一周而复始的过程，物料中的硫和杂质不断富集，最终被带入到产品中，造成产品中的硫和杂质含量大幅度波动。如生产初期产品中的硫含量可以低于0.02%，而随着时间的推移，硫含量甚至高于原料中的硫含量，达到5%。同时炉盖下的空腔与炉顶料斗距离短，空气容易进入电煅烧炉内部，上部导电电极和炭素原料容易被氧化。

要提高产品质量，实现基本不含挥发份的石油焦或无烟煤提纯的目的，就必须改变电煅烧炉内衬结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种石墨炭素材料电煅烧炉，以克服现有技术存在的大部分气态硫和杂质冷凝并附着在低温物料上，进入高温段后再次气化，经过气化-冷凝-再气化-再冷凝这一周而复始的过程，物料中的硫和杂质不断富集，最终被带入到产品中，造成产品中的硫和杂质含量大幅度波动等不足。

本发明采用以下技术方案：炉盖的加料口与加料斗连接，上部电极设置在加料斗中央并插入炉盖之下的炭素原料内，下部电极设置在炉体下部；在炉盖下面外围是耐火材料内衬，在耐火材料内衬之内是上部炭素内衬及下部炭素内衬，上部炭素内衬的厚度大于下部炭素内衬的厚度，上部炭素内衬的上表面与炉盖的下表面贴合；在上部炭素内衬中设置排气孔，在炉盖底部设置环形排气通道，排气孔与环形排气通道相通；炉盖上部设置一个或多个排气管，排气管一端与环形排气通道相接，另一端与排气烟囱连接、或者通过冷凝器与排气烟囱连接。

上部炭素内衬高度0.8~2m，可分为3~6层砌筑，每层由8~10个扇形炭素材料砌块组成圆环，圆环外侧贴靠耐火材料内衬，圆环内侧直径与炉盖加料口的内径相同。

排气孔的孔洞外侧与下部炭素内衬的内侧平齐。

由上部炭素内衬、下部炭素内衬和炭素原料形成空腔。

用于提纯的炭素原料一般都经过1000℃~1250℃热处理，其挥发份和水分含量较低，低温阶段基本无气态物质外排，气态物质主要在1700℃以上高温阶段形成，本发明将这些气态杂质（包括硫）在高温段及时排出炉外，避免其在炉内不断循环富集，避免其进入产品中，实现炭素原料（石油焦、无烟煤等）提纯的要求。

气态杂质（包括硫）在高温段及时排出炉外，还可以避免物料结块，避免炉盖底部粘接物料堵塞排气管道。

排气口下移到高温段还可以减少进入电煅烧炉的空气量，减少或避免上部电极和炭素原料的氧化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：避免高温热处理过程中排出的气态硫和杂质在炉内循环富集，避免炉内物料因此结块而影响正常生产，避免冷凝后的气态硫和杂质进入产品中，为电煅烧炉生产高纯及石墨炭素材料创造有利条件。还可使炉体上部的气密性得到加强，减少从炉顶料斗进入电煅烧炉的空气流量，减少上部电极和炭素原料的氧化损失。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为图1的A—A剖视图。

具体实施方式

本发明的实施例：炉盖2的加料口与加料斗8连接，上部电极6设置在加料斗8中央并插入炉盖2之下的炭素原料内，下部电极7设置在炉体下部；在炉盖2下面外围是耐火材料内衬5，在耐火材料内衬5之内是上部炭素内衬3及下部炭素内衬4，上部炭素内衬3的厚度大于下部炭素内衬4的厚度，上部炭素内衬3的上表面与炉盖2的下表面贴合；在上部炭素内衬3中设置排气孔10，在炉盖2底部设置环形排气通道9，排气孔10与环形排气通道9相通；炉盖2上部设置一个或多个排气管1，排气管1一端与环形排气通道9相接，另一端与排气烟囱连接、或者通过冷凝器与排气烟囱连接。

上部炭素内衬3高度0.8~2m，可分为3~6层砌筑，每层由8~10个扇形炭素材料砌块组成圆环，圆环外侧贴靠耐火材料内衬5，圆环内侧直径与炉盖2加料口的内径相同。每个砌块中部预留孔洞作为排气孔10，孔洞面积在确保砌块强度的条件下尽可能大，孔洞外侧与下部炭素内衬4的外侧平齐，避免被其遮挡。炉盖2底部的环形排气通道必须与上部炭素内衬3的所有排气孔10相通，在保证炉盖强度的条件下，环形排气通道面积应尽可能大，以便确保排气顺畅。

由上部炭素内衬3、下部炭素内衬4和炭素原料形成空腔11。空腔11有利于集气和排气。

工作方式：原料从上部加料斗8进入电煅烧炉内，通过上部电极6和下部电极7送电，利用炭素原料自身的电阻加热，使原料自上而下经过预热（低温段）、加热（高温段）、冷却后从底部排出电煅烧炉。在炭素原料热处理过程中，硫和部分杂质主要在1700℃以上高温阶段被气化，气态杂质通过上部炭素内衬3设置的排气孔10进入炉盖2设置的环形排气通道9，然后经过排气管1排出电煅烧炉外。

Claims (2)

1.一种石墨炭素材料电煅烧炉，其特征在于：炉盖（2）的加料口与加料斗（8）连接，上部电极（6）设置在加料斗（8）中央并插入炉盖（2）之下的炭素原料内，下部电极（7）设置在炉体下部；在炉盖（2）下面外围是耐火材料内衬（5），在耐火材料内衬（5）之内是上部炭素内衬（3）及下部炭素内衬（4），上部炭素内衬（3）的厚度大于下部炭素内衬（4）的厚度，上部炭素内衬（3）的上表面与炉盖（2）的下表面贴合；在上部炭素内衬（3）中设置排气孔（10），在炉盖（2）底部设置环形排气通道（9），排气孔（10）与环形排气通道（9）相通；炉盖（2）上部设置一个或多个排气管（1），排气管（1）一端与环形排气通道（9）相接，另一端与排气烟囱连接、或者通过冷凝器与排气烟囱连接；排气孔（10）的孔洞外侧与下部炭素内衬（4）的内侧平齐；由上部炭素内衬（3）、下部炭素内衬（4）和炭素原料形成空腔（11）。

2.根据权利要求1所述的石墨炭素材料电煅烧炉，其特征在于：上部炭素内衬（3）高度0.8~2m，可分为3~6层砌筑，每层由8~10个扇形炭素材料砌块组成圆环，圆环外侧贴靠耐火材料内衬（5），圆环内侧直径与炉盖（2）加料口的内径相同。