CN106115683B - 一种立式内串石墨化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种立式内串石墨化炉，包括：支撑架体；径向设置在支撑架体内的至少一个炉体，且炉体底端距离地面一定的距离，用于容纳顶推油缸；将炉体内部分割为上下两部分的一对相对设置的炉头电极，且每两个炉体上的炉头电极串接，其中，所述炉体上部和下部放置串电极柱坯料；设置在一对炉头电极的外侧、用于固定炉体上部的电极柱坯料的液压抱闸；以及通过炉体上部的电极柱坯料和连接电极与任一对炉头电极导通的送电母排；从所述炉体上部向炉体内部添加保温料焦粉，所述炉体内上部的电极柱坯料石墨化完成出炉，位于其下方的电极柱坯料推送至炉体上部石墨化。本发明的立式内串石墨化炉缩短生产周期，降低能耗。

Description

一种立式内串石墨化炉

技术领域

本发明涉及石墨化炉领域，特别是指一种立式内串石墨化炉。

背景技术

石墨化炉主要用于石墨电极制造过程中，其分子结构从不定性炭向石墨结构转变的高温热处理装备。热处理温度高达2800度以上。目前应用的石墨化炉为卧式内串石墨化炉，卧式内串石墨化炉占地面积大，而且生产周期长，通常需要一周；此外，卧式内串石墨化炉属于间断操作，炉子冷热不断变化，能耗高。

发明内容

本发明提出一种立式内串石墨化炉，解决了现有技术中石墨化炉生产周期长、能耗高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种立式内串石墨化炉，包括：支撑架体；径向设置在支撑架体内的至少一个炉体，且炉体底端距离地面有一定的距离，用于容纳顶推油缸；将炉体内部分割为上下两部分的一对相对设置的炉头电极，且每两个炉体上的炉头电极串接，所述炉体上部和下部内放置串接电极柱；设置在一对炉头电极的外侧、用于固定炉体上部的电极柱坯料的液压抱闸；以及通过电极柱坯料和连接电极与任一对炉头电极导通的送电母排；

从所述炉体上部向炉体内部添加保温料焦粉，所述炉体内上部的电极柱坯料石墨化完成出炉，位于其下方的电极柱坯料推送至炉体上部石墨化。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，所述炉体上部的电极柱坯料石墨化完成出炉时，位于炉体下部的电极柱坯料向炉体上部上升，其中，从炉体上部向炉体内部添加冷保温料作为冷却剂，所述冷保温料吸收所述石墨化完成的电极柱坯料上的热量，作用在上升至炉体上部并与炉头电极导通的电极柱坯料的周围进行保温。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，所述上升至炉体上部并与炉头电极导通的电极柱坯料石墨化完成出炉时，位于其周围进行保温的保温料向下滑动，对炉体下部的电极柱坯料进行预热。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，还包括设置在炉体外侧的换热器；将所述换热器和炉体连通的倾斜放置的溜料槽，所述溜料槽的高端与所述炉体下部连通，低端与所述换热器连通，用于将所述炉体下部的保温料转移至所述换热器内；以及与所述换热器的输出口连通的冷却滚筒，用于将所述换热器内的保温料输出并回收余热。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，还包括：转换开关，所述转换开关与多个炉体上串接的每对炉头电极连接，用于控制每对炉头电极的导通或断开；一个炉体上部的电极柱坯料石墨化送电完成，另一个炉体装炉完成，通过所述转换开关切换到另一个炉体上的一对炉头电极送电，此时，除与所述炉头电极导通的另一个炉体外的任一个炉体继续出炉或装炉。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，还包括：设置在支撑架体上的天车，其位于所述炉体的上方，用于吊送物料；所述支撑架体由下支撑架和设置在下支撑架上方的上支撑架构成。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，所述换热器的底端呈倒锥形，且换热器的输出口为倒锥形口；所述冷却滚筒的输入端与所述输出口通过一弧形管连通，且所述弧形管的高端与倒锥形口连通，弧形管的低端与冷却滚筒的输入端连通。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，所述炉体的数量不少于两个时，每个炉体均通过一个倾斜设置的溜料槽与所述换热器连通；每个溜料槽的高端与炉体连通，低端与换热器连通。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，所述炉体的数量不少于三个时，多个炉体呈环形或弧形分布；所述天车经过每一个炉体的上方。

优选的是，所述的立式内串石墨化炉中，所述炉体包括炉筒和设置在所述炉筒内部的炉墙，所述炉墙由炭砖、耐火砖和保温砖砌成；所述炉筒的材质为耐热钢材质。

本发明的有益效果为：本发明提出的立式内串石墨化炉，炉体径向放置在支撑架上占地面积小，散热面积小；炉头电极将炉体内分成上部和下部，在炉体内放置串接电极柱，当炉体上部的电极柱坯料石墨化完成出炉，炉体下部的电极柱坯料直接推送至炉体上部并与炉头电极导通并进行石墨化，如此往复循环，缩短电极柱坯料的推送时间，进而缩短石墨周期，降低能耗；支撑架体内设置有多个炉体时，当一个炉体内石墨化时，其余炉体内进行串接电极柱的装炉进行准备，实现多个炉体间的不间断操作；当炉体上部的电极柱坯料石墨化完出炉时，冷保温料充当冷却剂并进行热量回收，吸热后的冷保温料对上升至炉体上部的电极柱坯料进行保温，保温完成后对再次上升至炉体上部的电极柱坯料进行预热，冷保温料吸收的热量进行二次利用，进一步缩短石墨周期，降低耗能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种立式内串石墨化炉的结构示意图。

图中：

1、下支撑架；2、炉体；3、炉头电极；4、液压抱闸；5、换热器；6、溜料槽；7、冷却滚筒；8、转换开关；9、升降梯；10、天车；11、运料斗；12、顶推油缸；13、电极柱坯料；14、上支撑架；15、连接电极。

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所示的一种立式内串石墨化炉，包括：下支撑架1、两个炉体2、两对炉头电极3、液压抱闸4、换热器5、溜料槽6、冷却滚筒7、转换开关8、升降梯9、天车10、运料斗11、顶推油缸12和上支撑架14，两个炉体2径向设置在下支撑架1上，且每个炉体2底端距离地面一定的距离，用于容纳顶推油缸12；一对炉头电极3相对设置、并将一个炉体2内部分成上下两部分，两个炉体上的两对炉头电极串接，送电母排通过电极柱坯料13和连接电极15与两对炉头电极均连接并导通；每对炉头电极的外侧设置有液压抱闸4，用于卡紧炉体上部的电极柱坯料；换热器5与每个炉体2 均通过一个倾斜设置的溜料槽6连通，溜料槽6的高端与炉体下部连通、低端与换热器连通；冷却滚筒7与换热器5的输出口连通；转换开关8与两个炉体上串接的每对炉头电极连接，用于控制每对炉头电极的导通或断开；设置在支撑架体上的运料斗11用于装载保温料，支撑架体由上支撑架和下支撑架构成；升降梯9设置在炉体一侧、用于升降运料斗；以及设置在炉体和升降梯的上方的天车。

炉体内的串接电极柱由一个或一个以上的电极柱坯料构成。

实施例1，一个炉体内设置有两个电极柱坯料组成的串接电极柱，装炉阶段：顶推油缸先将一个电极柱坯料推送至一个炉体的下部，再向炉体底部推送另一个电极柱坯料，另一个电极柱坯料将一个电极柱坯料推送至该炉体上部，液压抱闸将炉体上部的电极柱坯料固定，以使该炉体上部和下部容纳串接电极柱，再向该炉体上部的电极柱坯料的外周填充保温料焦粉；该炉体上部的电极柱坯料石墨化过程阶段：启动转换开关8，送电母排给该炉体上的炉头电极送电对炉体上部的电极柱坯料和保温料焦粉加热对炉体上部的电极柱坯料石墨化；石墨化完的电极柱坯料的出炉过程：顶推油缸作用在该炉体下部的电极柱坯料上提供向上的顶推力，炉体下部的电极柱坯料将炉体上部的石墨化完的电极柱坯料向炉体外推出，天车运送冷保温料并将该冷保温料作为冷却剂从炉体上部灌入，并将出炉的电极柱坯料运出，炉体下部的电极柱坯料上升至炉体上部并利用液压抱闸固定，冷保温料与石墨化完的电极柱坯料进行热能交换后填充在上升至炉体上部的电极柱坯料周围进行预热保温，炉体上部的电极柱坯料再继续与炉头电极导通加热并将该电极柱坯料石墨化。

一个炉体内的石墨化过程的重复循环过程，炉体下部没有电极柱坯料时，通过顶推油缸向炉体下部推送电极柱坯料，当上升至炉体上部的电极柱坯料石墨化完成后，该石墨化完成的电极柱坯料出炉时，其周围进行保温的保温料靠重力向下滑移，对炉体下部的电极柱坯料进行预热。

实施例2，一个炉体内设置有三个电极柱坯料组成的串接电极柱，装炉阶段：顶推油缸将三个电极柱坯料依次推送至炉体内，从炉体的上部至下部一次分布为第一电极柱坯料、第二电极柱坯料和第三电极柱坯料，位于炉体上部的第一电极柱坯料利用液压抱闸固定并与炉头电极导通，第二电极柱坯料依靠第三电极柱坯料支撑，向第一电极柱坯料的外周填充保温料焦粉；顶推油缸将三个电极柱坯料顺序上推以此完成石墨化过程；在实施例1的基础上，第一电极柱坯料在出炉时，向炉体内添加的冷保温料吸收石墨化完的第一电极柱坯料的热量后对上升至炉体上部的第二电极柱坯料进行保温，第二电极柱坯料石墨化完出炉时，对第二电极柱坯料保温的保温料靠重力下滑对第三电极柱坯料进行预热；第三电极柱坯料出炉后或出炉前，向炉体内推送电极柱坯料。

在实施例1和实施例2中，下移到炉体下部的保温料的处理过程：炉体下部的经过换热的保温料通过溜料槽进入换热器内部，换热器内的保温料通过冷却滚筒输出，可将该保温料的余热通过干熄焦法置换出来用于供暖和生活用水，提高能源利用率，进一步节省能源。在一个炉体装炉之后对该炉体上部的电极柱坯料进行石墨化过程时，另一个炉体装炉，当一个炉体上的一对炉头送电完成后，通过转换开关切换到另一个炉体上的一对炉头电极送电，此时，除另一个炉体外的任一个炉体继续出炉或装炉，节省时间，提高生产效率。炉体的数量不少于三个时，多个炉体呈环形或弧形分布，布局紧凑，占地面积小；天车经过每一个炉体的上方，用于运送石墨化完的电极柱坯料或冷保温料。换热器5的底端呈倒锥形，且换热器的输出口为倒锥形口，加快换热器内的保温料的下落速度，降低换热器内的保温料的热损耗；冷却滚筒6的输入端与输出口通过一弧形管连通，且弧形管的高端与倒锥形口连通，弧形管的低端与冷却滚筒的输入端连通，有效的加快换热器内的保温料的输出。炉体2包括炉筒和设置在炉筒内部的炉墙，炉墙由炭砖、耐火砖和保温砖砌成，耐高温；炉筒采用耐热钢材质。

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 (9)

1.一种立式内串石墨化炉，其特征在于，包括：支撑架体；径向设置在支撑架体内的至少一个炉体，且炉体底端距离地面一定的距离，用于容纳顶推油缸；将炉体内部分割为上下两部分的一对相对设置的炉头电极，且每两个炉体上的炉头电极串接，所述炉体上部和下部内放置串接电极柱；设置在一对炉头电极的外侧、用于固定炉体上部的电极柱坯料的液压抱闸；以及通过炉体上部的电极柱坯料和连接电极与任一对炉头电极导通的送电母排；

从所述炉体上部向炉体内部添加保温料焦粉，所述炉体内上部的电极柱坯料石墨化完成出炉，位于其下方的电极柱坯料推送至炉体上部石墨化；

还包括设置在炉体外侧的换热器；将所述换热器和炉体连通的倾斜放置的溜料槽，所述溜料槽的高端与所述炉体下部连通，低端与所述换热器连通，用于将所述炉体下部的保温料转移至所述换热器内；以及与所述换热器的输出口连通的冷却滚筒，用于将所述换热器内的保温料输出并回收余热。

2.根据权利要求1所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，所述炉体上部的电极柱坯料石墨化完成出炉时，位于炉体下部的电极柱坯料向炉体上部上升，其中，从炉体上部向炉体内部添加冷保温料作为冷却剂，所述冷保温料吸收所述石墨化完的电极柱坯料上的热量，作用在上升至炉体上部并与炉头电极导通的电极柱坯料的周围进行保温。

3.根据权利要求2所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，所述上升至炉体上部并与炉头电极导通的电极柱坯料石墨化完成出炉时，位于其周围进行保温的保温料向下滑动，对炉体下部的电极柱坯料进行预热。

4.根据权利要求2所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，还包括：转换开关，所述转换开关与多个炉体上串接的每对炉头电极连接，用于控制每对炉头电极的导通或断开；一个炉体上部的电极柱坯料石墨化完成，另一个炉体装炉完成，通过所述转换开关切换到另一个炉体上的一对炉头电极送电，此时，除与所述炉头电极导通的另一个炉体外的其他炉体继续出炉或装炉。

5.根据权利要求2所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，还包括：设置在支撑架体上、用于装载保温料的运料斗；设置在炉体一侧、用于升降运料斗的升降梯；以及设置在所述炉体和所述升降梯的上方的天车；所述支撑架体由下支撑架和设置在下支撑架上方的上支撑架构成。

6.根据权利要求2所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，所述换热器的底端呈倒锥形，且换热器的输出口为倒锥形口；所述冷却滚筒的输入端与所述输出口通过一弧形管连通，且所述弧形管的高端与倒锥形口连通，弧形管的低端与冷却滚筒的输入端连通。

7.根据权利要求4所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，所述炉体的数量不少于两个时，每个炉体均通过一个倾斜设置的溜料槽与所述换热器连通；每个溜料槽的高端与炉体连通，低端与换热器连通。

8.根据权利要求5所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，所述炉体的数量不少于三个时，多个炉体呈环形或弧形分布；所述天车经过每一个炉体的上方。

9.根据权利要求8所述的立式内串石墨化炉，其特征在于，所述炉体包括炉筒和设置在所述炉筒内部的炉墙，所述炉墙由炭砖、耐火砖和保温砖砌成；所述炉筒的材质为耐热钢材质。