CN106006612A - 一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置，包括石墨化炉体；在炉体内用冶金焦粉和石英砂的混合物形成保温层；用厚度为160mm的石墨化焦粒将保温层和需石墨化的产品隔开；在石墨化焦粒和顶部的保温层之间用冶金焦粉铺设形成20mm厚的阻隔层。通过设置阻隔层，以防止保温层中石英砂内的二氧化硅通过石墨化焦粒之间的间隙与需石墨化的产品接触，避免在高温环境下发生反应出现硅浸现象。同时保温层为冶金焦粉和石英砂的混合物，使用冶金焦粉形成阻隔层无需新材料，可就地取材，操作方便快捷。

Description

一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置
技术领域
本发明涉及碳素制品石墨化技术领域，特别是指一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置。
背景技术
目前，许多碳素制品需要经过石墨化加工处理，一般碳素制品的石墨化是需要进行装设石墨化炉，以在其炉内进行石墨化处理。石墨化炉设有保温层，保温层用到的保温材料主要是冶金焦粉和石英砂的混合物，保温层与炉内需要石墨化的产品仅用150mm厚的石墨化焦粒隔开，由于石墨化工艺对焦粒大小有严格的要求，即一般粒度要求在15mm-45mm之间的范围内。由于焦粒之间存在很大的间隙，石墨化炉在通电进行石墨化时，保温材料就会通过焦粒之间的间隙漏入炉内与需要石墨化的产品接触。
因为所述保温材料中含有石英砂，而石英砂中的二氧化硅在高温环境下很容易与需要石墨化的产品表面发生化学反应，轻则出现粘硅现象，重则出现硅浸质量事故，严重影响产品质量安全。一旦出现硅浸的产品则会报废，如此，造成产品材料浪费，同时提高了生产成本，降低了生产效率。另外，如果是外加工产品出现硅浸问题后，就会面临着赔偿，若大面积的出现硅浸现象，则会给生产加工的企业带来巨大的经济损失和名誉损失。
因此，有必要设计一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置，以解决上述技术问题。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置，避免硅浸，降低生产成本，提高生产效率和产品质量。
本发明的其中一技术方案是这样实现的：一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，包括以下步骤：S1、准备石墨化炉体；S2、在石墨化炉体内用冶金焦粉和石英砂的混合物形成保温层；S3、用厚度为160mm的石墨化焦粒层将保温层和需石墨化的产品隔开；S4、在石墨化焦粒层和顶部的保温层之间用冶金焦粉铺设形成20mm厚的阻隔层。
在上述技术方案中，所述保温层中冶金焦粉和石英砂的混合比例为6:4。
在上述技术方案中，所述冶金焦粉的粒度为0.5~10mm之间，石英砂的粒度为2~8mm。
在上述技术方案中，所述冶金焦粉的灰含量≤16％，水含量≤15％，挥发性含量≤2.5％，固定碳的含量≥80％。
在上述技术方案中，所述石墨化焦粒的粒度为18~30mm。
本发明的另一技术方案是这样实现的：一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，包括石墨化炉体，所述石墨化炉体内设有保温层和位于保温层内侧的石墨化焦粒层，所述石墨化焦粒层内侧放置需石墨化的产品，石墨化焦粒层和顶部保温层之间设有阻隔层，所述保温层为冶金焦粉和石英砂的混合物，所述阻隔层为冶金焦粉。
在上述技术方案中，所述保温层中冶金焦粉和石英砂的混合比例为6:4，其中，冶金焦粉的粒度为0.5~10mm之间，石英砂的粒度为2~8mm。
在上述技术方案中，所述冶金焦粉的灰含量≤16％，水含量≤15％，挥发性含量≤2.5％，固定碳的含量≥80％。
在上述技术方案中，所述石墨化焦粒层的厚度为160mm，石墨化焦粒的粒度为18~30mm。
在上述技术方案中，所述阻隔层的厚度为20mm。
本发明防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置，通过在石墨化焦粒层和顶部的保温层之间用冶金焦粉铺设形成20mm厚的阻隔层，以防止保温层中石英砂内的二氧化硅通过石墨化焦粒之间的间隙与需石墨化的产品接触，避免在高温环境下发生反应出现硅浸现象,降低生产成本，提高生产效率和产品质量。同时保温层为冶金焦粉和石英砂的混合物，使用冶金焦粉形成阻隔层无需新材料，可就地取材，操作方便快捷。
附图说明
图1为本发明防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法流程图；
图2为本发明防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，包括以下步骤：
S1、准备石墨化炉体，以在此炉体内进行石墨化加工处理；
S2、在炉体内用冶金焦粉和石英砂的混合物形成160mm厚的保温层；
其中，在此步骤中，所述保温层中冶金焦粉和石英砂的混合比例为6:4，此混合比例也可根据不同情况进行适当的调整。所述冶金焦粉的粒度为0.5~10mm之间，石英砂的粒度为2~8mm。冶金焦粉中的灰含量≤16％，水含量≤15％，挥发性含量≤2.5％，固定碳的含量≥80％。
S3、用石墨化焦粒将保温层和需石墨化的产品隔开，所述石墨化焦粒的粒度为18~30mm。
S4、在石墨化焦粒和顶部的保温层之间用冶金焦粉铺设形成20mm厚的阻隔层。
其中，在此步骤中，阻隔层的设置以防止保温层中石英砂内的二氧化硅通过石墨化焦粒之间的间隙与需石墨化的产品接触，避免在高温环境下发生反应出现硅浸现象,降低生产成本，提高生产效率和产品质量。且阻隔层所采用的冶金焦粉与保温层中的冶金焦粉是一样的，无需购买新材料，可就地取材，操作方便快捷。
如图2所示，本发明所述的一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，包括石墨化炉体1，所述石墨化炉体1内设有保温层2，所述保温层2为冶金焦粉和石英砂的混合物，冶金焦粉和石英砂的混合比例为6:4。其中，冶金焦粉的粒度为0.5~10mm之间，石英砂的粒度为2~8mm。且所述冶金焦粉的灰含量≤16％，水含量≤15％，挥发性含量≤2.5％，固定碳的含量≥80％。
保温层2的内侧设置有石墨化焦粒层3，所述石墨化焦粒层3的厚度为160mm，石墨化焦粒的粒度为18~30mm。
所述石墨化焦粒层3内侧放置需石墨化的产品4，进一步的，在石墨化焦粒层3和顶部保温层2之间设有厚度为20mm的阻隔层5，阻隔层的设置以防止保温层中石英砂内的二氧化硅通过石墨化焦粒之间的间隙与需石墨化的产品接触，避免在高温环境下发生反应出现硅浸现象,降低生产成本，提高生产效率和产品质量。
所述阻隔层5为冶金焦粉，与保温层2中的冶金焦粉是一样的，无需购买新材料，可就地取材，操作方便快捷。
本发明防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法及装置，通过在石墨化焦粒层和顶部的保温层之间用冶金焦粉铺设形成20mm厚的阻隔层，以防止保温层中石英砂内的二氧化硅通过石墨化焦粒之间的间隙与需石墨化的产品接触，避免在高温环境下发生反应出现硅浸现象。同时保温层为冶金焦粉和石英砂的混合物，使用冶金焦粉形成阻隔层无需新材料，可就地取材，操作方便快捷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、准备石墨化炉体；
S2、在石墨化炉体内用冶金焦粉和石英砂的混合物形成保温层；
S3、用厚度为160mm的石墨化焦粒层将保温层和需石墨化的产品隔开；
S4、在石墨化焦粒层和顶部的保温层之间用冶金焦粉铺设形成20mm厚的阻隔层。
2.根据权利要求1所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，其特征在于：所述保温层中冶金焦粉和石英砂的混合比例为6:4。
3.根据权利要求1所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，其特征在于：所述冶金焦粉的粒度为0.5~10mm之间，石英砂的粒度为2~8mm。
4.根据权利要求3所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，其特征在于：所述冶金焦粉的灰含量≤16％，水含量≤15％，挥发性含量≤2.5％，固定碳的含量≥80％。
5.根据权利要求1所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的方法，其特征在于：所述石墨化焦粒的粒度为18~30mm。
6.一种防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，其特征在于：包括石墨化炉体，所述石墨化炉体内设有保温层和位于保温层内侧的石墨化焦粒层，所述石墨化焦粒层内侧放置需石墨化的产品，石墨化焦粒层和顶部保温层之间设有阻隔层，所述保温层为冶金焦粉和石英砂的混合物，所述阻隔层为冶金焦粉。
7.根据权利要求6所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，其特征在于：所述保温层中冶金焦粉和石英砂的混合比例为6:4，其中，冶金焦粉的粒度为0.5~10mm之间，石英砂的粒度为2~8mm。
8.根据权利要求6所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，其特征在于：所述冶金焦粉的灰含量≤16％，水含量≤15％，挥发性含量≤2.5％，固定碳的含量≥80％。
9.根据权利要求6所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，其特征在于：所述石墨化焦粒层的厚度为160mm，石墨化焦粒的粒度为18~30mm。
10.根据权利要求4所述的防止碳素制品石墨化过程中硅浸的装置，其特征在于：所述阻隔层的厚度为20mm。
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