CN112097524B - 一种黄磷电炉炉底的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种黄磷电炉炉底的施工方法，将若干石墨电极连接，得到组装好的石墨电极，将组装好的石墨电极在炉底铺设若干层，相邻两层石墨电极之间的缝隙填充电极糊。本发明实现了炉底碳素材料施工质量控制精度的问题，成功解决了黄磷电炉炉底碳素材料选材、砌筑、烘炉不当造成炉底烧穿事故的难题。

Description

一种黄磷电炉炉底的施工方法

技术领域

本发明涉及一种黄磷电炉炉底的施工方法。

背景技术

黄磷工业作为磷化工的基础，在国民经济中具有不可或缺的作用。黄磷生产需要在电热作用下达到1500℃左右的高温，将磷矿石溶化，磷矿石中的氧化态磷与焦丁发生还原反应，得到气态单质磷，再经冷凝即可获得工业黄磷产品。进行还原反应的黄磷电炉需要承受高温、大电流、腐蚀性等恶劣环境，是典型集电工、热工和化工为一体的反应器。其炉底淹没在熔融磷铁和炉渣中，承受1500℃左右的高温负荷，主要采用碳素材料砌筑而成，发挥导电和承受高温的作用。

由于黄磷炉底碳素材料的选材、砌筑和烘炉质量不到位的影响，炉底碳砖之间的缝隙被密度较大的熔融磷铁充满，导致碳砖漂浮起来，最终酿成炉底烧穿的火灾事故。不仅损坏磷炉设备，长期难以恢复生产，经济损失巨大，而且可能造成人员伤亡，企业面临不能承受之重。

目前黄磷电炉炉底碳素材料砌筑主要有以下几种方式：

(1)采用碳砖细缝砌筑。砖缝要求：1mm塞尺插入缝隙不能超过10mm。因此碳砖必须进行精加工，施工难度较大，有时需要反复打磨碳砖表面才能达到质量要求。优点是炉底碳砖砌筑质量有保证，其横缝和竖缝的空隙非常小(不大于1mm)，生产过程中熔融磷铁流进去的概率很小。即使某处缝隙进去了磷铁，也无法把整块碳砖顶起来，发生飘砖，引发炉底烧穿事故。

(2)采用碳砖粗缝砌筑。如图1所示。炉壳11底部设置有渣口12，11顶部设置有磷炉顶盖7，磷炉顶盖7内设置有磷炉底板1，磷炉底板1上设置有炉底耐火砖2，炉底耐火砖2上设置有炉底碳砖3，炉底碳砖3上设置有炉壁碳砖4，炉壁碳砖4上设置有炉壁耐火砖5。磷炉顶盖7上设置有下料管6、导气管10和电极升降系统9，电极升降系统9上设置有磷炉电极8。砖缝要求：横缝40mm，竖缝30mm，缝间采用电极糊捣实。优点：碳砖加工精度要求低。缺点：碳砖五个表面需要打毛，打毛和砌筑劳动强度大，环境恶劣。砌筑质量控制难度大，一旦缝隙捣固不实、烘炉不到位，都有可能在磷炉运行过程中熔融磷铁进入缝隙，最终把炉底碳砖顶起来，发生飘砖，引发炉底烧穿事故。

(3)采用电极糊冷捣砌筑。采用筑炉糊分层冷捣压实。优点：施工方便，施工环境较好。烘炉质量控制好的情况下，不会发生飘砖及炉底烧穿事故。缺点：筑炉糊质量要求高，烘炉过程专业性强，控制难度大，一旦烘炉不过关，炉底寿命大打折扣。

发明内容

本发明的目的是提供一种不易发生炉底烧穿事故，且砌筑方法简单、质量容易控制的黄磷电炉炉底的施工方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种黄磷电炉炉底的施工方法，，将若干石墨电极连接，得到组装好的石墨电极，将组装好的石墨电极在炉底铺设若干层，相邻两层石墨电极之间的缝隙填充电极糊。

本发明进一步的改进在于，石墨电极的直径为400mm～700mm。

本发明进一步的改进在于，石墨电极的长度为2米。

本发明进一步的改进在于，将若干石墨电极通过螺纹接头连接。

本发明进一步的改进在于，将组装好的石墨电极在炉底铺设若干层的具体过程为：先在炉底铺设一层电极糊，然后将组装好的石墨电极铺在电极糊上，相邻石墨电极相接触，形成第一层石墨电极，然后在每根石墨电极表面涂一层电极糊，再错缝铺设第二层石墨电极；在第二层石墨电极表面涂一层电极糊，再错缝铺设第三层石墨电极。

本发明进一步的改进在于，第三层石墨电极上表面采用电极糊找平。

本发明进一步的改进在于，采用碳砖压实石墨电极。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明通过将若干石墨电极连接，得到组装好的石墨电极，将组装好的石墨电极在炉底铺设若干层，相邻两层石墨电极之间的缝隙填充电极糊，完成对黄磷电炉炉底的施工。本发明充分利用目前市场上技术成熟的石墨电极加工精度高，组装连接方便的特点，可以实现快速组装，快速安装的目的，极大降低筑炉施工的难度，特别实现了炉底碳素材料施工质量控制精度的问题，成功解决了黄磷电炉炉底碳素材料选材、砌筑、烘炉不当造成炉底烧穿事故的难题。烘炉时，即使烘炉过程控制不太到位，也不会影响炉底碳素材料的质量。因为炉底圆柱形石墨电极材料砌筑时已经形成一个整体，其横缝和竖缝的空隙非常小(不大于1mm)，熔融磷铁流进去的概率很小。即使某处缝隙进去了磷铁，也无法把整根电极顶起来。本发明实现了炉底碳素材料施工质量控制精度的问题，成功解决了黄磷电炉炉底碳素材料选材、砌筑、烘炉不当造成炉底烧穿事故的难题。

进一步的，每段石墨电极采用螺纹连接，施工和质量控制简单，劳动强度低。

进一步的，同规格圆柱形石墨电极外表面之间搭接比较紧密，可以达到细缝筑炉的精度要求。

进一步的，三层石墨电极在炉壁周边用三层碳砖镶崁压实，确保炉底石墨电极内衬不会发生移动，避免发生飘砖和炉底烧穿事故。

进一步的，三层石墨电极上表面用电极糊找平，烘炉时电极糊与石墨电极烧结为一个整体，表面平整，有利于磷炉生产过程中的磷铁和炉渣的排出。

附图说明

图1为磷炉内衬示意图。

图2为炉底石墨电极砌筑示意图。

图中，1—磷炉底板，2—炉底耐火砖，3—炉底碳砖，4—炉壁碳砖，5—炉壁耐火砖，6—下料管，7—磷炉顶盖，8—磷炉电极，9—电极升降系统，10—导气管，11—炉壳，12—渣口，13—石墨电极。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明选择目前市场上技术成熟的直径400mm的石墨电极作为炉底内衬碳素材料，通过石墨螺纹接头连接成炉底所需的长度，三层堆砌而成，在表面用电极糊填缝找平，炉壁周边用传统碳砖镶崁压实，成为石墨电极型炉底。具体施工方法包括以下步骤：

(1)炉底碳素材料选用目前市场上技术成熟的直径400mm的石墨电极。生产厂家较多，技术成熟，质量有保证，价格相对低廉。目前国内最大可以生产直径700mm的石墨电极，直径越大，质量控制越难，价格越高。

(2)每段石墨电极一般长度为2米，通过螺纹接头连接起来，达到炉底所需要的长度。如图2所示。每段石墨电极13连接为一长根，作为一个整体，连接缝隙很小，不需要填充电极糊，减少横缝捣固不实带来的风险。另外每段石墨电极13采用螺纹连接，施工和质量控制简单，劳动强度低。

(3)两层电极之间的缝隙用电极糊填实。施工时首先，在炉底铺设一层电极糊，形成基层电极糊，将组装好的石墨电极一根挨着一根铺在基层电极糊上，然后在其上表面搭接处涂一层电极糊，再错缝铺上第二层石墨电极。同样的方法铺上第三层石墨电极，成为石墨电极型炉底。同规格圆柱形石墨电极外表面之间搭接比较紧密，可以达到细缝筑炉的精度要求。

(4)炉底共铺设三层石墨电极。如图2所示。三层石墨电极在炉壁周边用三层碳砖镶崁压实。确保炉底石墨电极内衬不会发生移动，避免发生飘砖和炉底烧穿事故。

(5)三层石墨电极上表面用电极糊找平，烘炉时电极糊与石墨电极烧结为一个整体，表面平整，有利于磷炉生产过程中的磷铁和炉渣的排出。

(6)按常规方法进行烘炉。即使烘炉过程控制不太到位，也不会影响炉底碳素材料的质量。因为炉底圆柱形石墨电极材料砌筑时已经形成一个整体，其横缝和竖缝的空隙非常小(不大于1mm)，熔融磷铁流进去的概率很小。即使某处缝隙进去了磷铁，也无法把整根电极顶起来。

Claims (5)

1.一种黄磷电炉炉底的施工方法，其特征在于，将若干石墨电极连接，得到组装好的石墨电极，将组装好的石墨电极在炉底铺设若干层，相邻两层石墨电极之间的缝隙填充电极糊；

将若干石墨电极通过螺纹接头连接；

将组装好的石墨电极在炉底铺设若干层的具体过程为：先在炉底铺设一层电极糊，然后将组装好的石墨电极铺在电极糊上，相邻石墨电极相接触，形成第一层石墨电极，然后在每根石墨电极表面涂一层电极糊，再错缝铺设第二层石墨电极；在第二层石墨电极表面涂一层电极糊，再错缝铺设第三层石墨电极。

2.根据权利要求1所述的一种黄磷电炉炉底的施工方法，其特征在于，石墨电极的直径为400mm～700mm。

3.根据权利要求1所述的一种黄磷电炉炉底的施工方法，其特征在于，石墨电极的长度为2米。

4.根据权利要求1所述的一种黄磷电炉炉底的施工方法，其特征在于，第三层石墨电极上表面采用电极糊找平。

5.根据权利要求1所述的一种黄磷电炉炉底的施工方法，其特征在于，采用碳砖压实石墨电极。

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