CN111351362A - 一种可连续生产的高温石墨化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可连续生产的高温石墨化炉，所述高温石墨化炉包括整体炉衬、炉盖、炉顶环形烟道，其中所述整体炉衬的浇注形式为整体浇注式，所述整体炉衬包括保温层、中温层、高温层和工作层，其中所述保温层包裹在所述中温层的外壁上，所述中温层包裹在所述高温层的外壁上，所述高温层包裹在所述工作层的外壁上；其中所述炉盖的安装端固定安装在所述高温层与所述工作层的上顶端上，所述炉盖通过管道与炉顶环形烟道连接，所述炉顶环形烟道固定安装在所述保温层与所述中温层的上顶端上，所述炉顶环形烟道与所述炉盖构成一个顶部保温区域；本发明实现快速升温，可以有效降低电耗，减少粉尘和烟气的挥发，改善工作环境的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种可连续生产的高温石墨化炉。
背景技术
目前的石墨化炉的炉衬、炉盖、炉顶烟道都是采用耐火砖砌筑的方式。炉子的负极安装了两根石墨电极。这种砌筑方式的优点是施工难度低，缺点是炉体保温效果差、电耗高，炉芯温度提升较慢，炉芯温度达不到使用要求(一般为2500℃以下)。石墨电极炉衬材料因为密封性能较差引起短时间内石墨负极断裂，使得炉子检修频率增加影响炉衬的材料寿命。氧化炉盖容易出现因侵蚀而造成的脱落现象从而降低使用寿命。炉顶烟道在使用过程中经常出现漏烟现象，造成现场环境恶化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是实现快速升温，可以有效降低电耗，减少粉尘和烟气的挥发，改善工作环境的技术问题，提供一种可连续生产的高温石墨化炉。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种可连续生产的高温石墨化炉，所述高温石墨化炉包括整体炉衬、炉盖、炉顶环形烟道，其中所述整体炉衬的浇注形式为整体浇注式，所述整体炉衬包括保温层、中温层、高温层和工作层，其中所述保温层包裹在所述中温层的外壁上，所述中温层包裹在所述高温层的外壁上，所述高温层包裹在所述工作层的外壁上；其中所述炉盖的安装端固定安装在所述高温层与所述工作层的上顶端上，所述炉盖通过管道与炉顶环形烟道连接，所述炉顶环形烟道固定安装在所述保温层与所述中温层的上顶端上，所述炉顶环形烟道与所述炉盖构成一个顶部保温区域，并且所述保温区域采用半干式保温料进行密封。
优选地，所述保温层的高度与所述中温层的高度相同，所述中温层的高度大于所述高温层的高度。
优选地，所述高温层的高度与所述工作层的高度相同。
优选地，所述保温层是由耐火纤维与轻质浇注料复合浇注而成，其中所述耐火纤维包括以下至少之一：硅酸铝棉、高铝棉、矿棉；其中所述轻质浇注料为莫来石质。
优选地，所述中温层由耐火材料浇注而成，其中所述耐火材料包括以下至少之一：莫来石质、半莫来石质、高铝质。
优选地，所述高温层由空心球耐火浇注料浇注而成，所述空心球耐火浇注料包括以下至少之一：莫来石、刚玉质、锆刚玉、铬刚玉。
优选地，所述工作层由碳砖砌筑而成。
优选地，所述炉盖包括第一层炉盖，第二层炉盖、第三层炉盖，其中所述第二层炉盖位于所述第一层炉盖与所述第三层炉盖之间，所述第一层炉盖设置在所述第三层炉盖的下方；所述第一层炉盖由为刚玉质或锆刚玉或铬刚玉浇注而成；其中所述第二层炉盖由铬刚玉或莫来石空心球浇注而成；所述第三层炉盖由刚玉空心球浇注而成，所述炉盖上设置有电极孔、排烟孔、测温孔、下料孔。
优选地，所述炉顶环形烟道采用耐酸耐碱的铝硅质耐火预制件，所述炉顶环形烟道上设置有烟气进出通道、观察孔、积灰清理口，所述环形烟道通过烟气沉降仓与排放烟道管连接。
优选地，所述高温石墨化炉还包括石墨负极板，设置在所述高温石墨化炉的底部，与所述工作层连接。
本发明的工作原理：
石油焦通过下料系统进入高温石墨化炉体内，石墨正极通过炉盖上设置有的电极孔进入炉内，电流通过石油焦后传到至工作层的碳砖，再与炉底部的石墨负极板构成一个电路循环。电流通过石油焦和碳砖时产生大量的热量，石油焦的温度升高，在达到一定的温度后(如2500℃时)物料中的二氧化硫通过炉盖上设置有的排烟孔到环形烟道再进入排放烟气管道内。由于整体炉衬是采用整体浇筑的方式，热量损失较少，因此炉内的温度可以在较短的时间内上升。
本发明所达到的有益效果是：
本发明撇弃了传统的砖砌炉窑的方式，本发明的整体炉衬采用多层结构的浇注工艺，确保炉窑的整体性、最大保温性和低能耗性能，提升了炉芯的最高温度；本发明的炉盖和炉顶环形烟道的搭配更是保证了生产的顺畅，提高了炉盖和炉体的使用寿命，减缓了电极负极的氧化消耗，最大限度的提升了电极负极的使用寿命，降低了生产成本，极大地减少了工作环境的粉尘和烟气，改善了周边环境。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的剖视图。
图示炉盖1、炉顶环形烟道2、保温层3、中温层4、高温层5、工作层6、石墨负极板7。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种可连续生产的高温石墨化炉，所述高温石墨化炉包括整体炉衬、炉盖1、炉顶环形烟道2，所述整体炉衬上安装着炉盖1与炉顶环形烟道2，所述炉盖1通过管道与炉顶环形烟道2连接，所述炉顶环形烟道2与所述炉盖1构成一个顶部保温区域，并且所述保温区域采用半干式保温料进行密封。所述高温石墨化炉还包括石墨负极板7，设置在所述高温石墨化炉的底部，与所述工作层6连接。
在本实施例中，所述整体炉衬的浇注形式为整体浇注式，所述整体炉衬包括保温层3、中温层4、高温层5和工作层6，其中所述保温层3包裹在所述中温层4的外壁上，所述中温层4包裹在所述高温层5的外壁上，所述高温层5包裹在所述工作层6的外壁上；其中所述炉盖1的安装端固定安装在所述高温层5与所述工作层6的上顶端上，所述炉顶环形烟道2固定安装在所述保温层3与所述中温层4的上顶端上。在本实施例中，整体浇注的方法为本所属技术领域的公知常识，在本实施例中，对整体炉衬的浇注方法不在详细介绍。
在本实施例中，所述保温层3的高度与所述中温层4的高度相同，所述中温层4的高度大于所述高温层5的高度。所述高温层5的高度与所述工作层6的高度相同。所述保温层3是由耐火纤维与轻质浇注料复合浇注而成，其中所述耐火纤维包括：硅酸铝棉、高铝棉，在其他实施例中，所述耐火纤维可以为矿棉；其中所述轻质浇注料为莫来石质。所述中温层4由耐火材料浇注而成，其中所述耐火材料包括：莫来石质，在其他实施例中，耐火材料可以是半莫来石质，亦可以是高铝质。所述高温层5由空心球耐火浇注料浇注而成，所述空心球耐火浇注料包括：莫来石、刚玉质，在其他实施例中，空心球耐火浇注料还包括锆刚玉、铬刚玉。所述工作层6由碳砖砌筑而成。
在本实施例中，所述炉盖1借鉴了不倒翁的构造，所述炉盖1包括第一层炉盖，第二层炉盖、第三层炉盖，其中所述第二层炉盖位于所述第一层炉盖与所述第三层炉盖之间，所述第一层炉盖设置在所述第三层炉盖的下方；所述第一层炉盖由为刚玉质或锆刚玉或铬刚玉浇注而成；其中所述第二层炉盖由铬刚玉或莫来石空心球浇注而成；所述第三层炉盖由刚玉空心球浇注而成，所述炉盖1上设置有电极孔、排烟孔、测温孔、下料孔。
在本实施例中，所述炉顶环形烟道2采用耐酸耐碱的铝硅质耐火预制件，所述炉顶环形烟道2上设置有烟气进出通道、观察孔、积灰清理口，所述环形烟道2通过烟气沉降仓与排放烟道管连接。
本发明利用整体浇筑工艺，保证了炉内温度的稳定性和良好的分布均匀性能，提高了炉芯的温度(可达3000℃以上)，也使得炉内的热量损耗降低约20％左右，在保证寿命的同时减少了电极负极的数量，减缓了电极负极的氧化速率，电极负极的使用寿命可以提高20％-50％。降低了炉窑成本。与整体炉衬相对应的炉盖和炉顶环形烟道可以方便的拆卸安装，也大幅度地减少了工作区域的粉尘和烟气，有效地改善了工作人员的操作环境。
本发明的整体炉衬为多层结构的浇注体、整体炉盖和炉顶环形烟道相结合，使得炉子的整体密封性能更好，炉窑内部温度的均匀性、炉芯温度可达3000℃以上、稳定性大幅度的提高，没有原来的砖砌炉盖、烟道的易脱落、烟气易泄露、寿命短等缺点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)
1.一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征在于：所述高温石墨化炉包括整体炉衬、炉盖、炉顶环形烟道，其中所述整体炉衬的浇注形式为整体浇注式，所述整体炉衬包括保温层、中温层、高温层和工作层，其中所述保温层包裹在所述中温层的外壁上，所述中温层包裹在所述高温层的外壁上，所述高温层包裹在所述工作层的外壁上；其中所述炉盖的安装端固定安装在所述高温层与所述工作层的上顶端上，所述炉盖通过管道与炉顶环形烟道连接，所述炉顶环形烟道固定安装在所述保温层与所述中温层的上顶端上，所述炉顶环形烟道与所述炉盖构成一个顶部保温区域，并且所述保温区域采用半干式保温料进行密封。
2.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述保温层的高度与所述中温层的高度相同，所述中温层的高度大于所述高温层的高度。
3.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述高温层的高度与所述工作层的高度相同。
4.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述保温层是由耐火纤维与轻质浇注料复合浇注而成，其中所述耐火纤维包括以下至少之一：硅酸铝棉、高铝棉、矿棉；其中所述轻质浇注料为莫来石质。
5.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述中温层由耐火材料浇注而成，其中所述耐火材料包括以下至少之一：莫来石质、半莫来石质、高铝质。
6.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述高温层由空心球耐火浇注料浇注而成，所述空心球耐火浇注料包括以下至少之一：莫来石、刚玉质、锆刚玉、铬刚玉。
7.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述工作层由碳砖砌筑而成。
8.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述炉盖包括第一层炉盖，第二层炉盖、第三层炉盖，其中所述第二层炉盖位于所述第一层炉盖与所述第三层炉盖之间，所述第一层炉盖设置在所述第三层炉盖的下方；所述第一层炉盖由为刚玉质或锆刚玉或铬刚玉浇注而成；其中所述第二层炉盖由铬刚玉或莫来石空心球浇注而成；所述第三层炉盖由刚玉空心球浇注而成，所述炉盖上设置有电极孔、排烟孔、测温孔、下料孔。
9.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述炉顶环形烟道采用耐酸耐碱的铝硅质耐火预制件，所述炉顶环形烟道上设置有烟气进出通道、观察孔、积灰清理口，所述环形烟道通过烟气沉降仓与排放烟道管连接。
10.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高温石墨化炉，其特征是：所述高温石墨化炉还包括石墨负极板，设置在所述高温石墨化炉的底部，与所述工作层连接。
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