一种石墨化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种石墨化炉以及一种使用所述石墨化炉对石墨电极坯件进行石墨化处理的方法。所述石墨化炉用于对石墨电极坯件进行石墨化处理，并且包括至少一个炉体，其中，所述炉体具有沿竖直方向延伸的炉膛，且所述炉膛的高度方向尺寸大于所述炉膛在水平方向上的尺寸。由于炉膛高度方向的尺寸大于其水平方向的尺寸，从而，电极坯件可以在炉膛内竖直放置，例如竖直叠置５－７支（由电极坯件规格的大小决定放置电极支数的多少），由此大大提高占地面积的利用效率。另外，由于炉膛水平方向的尺寸较小，容易对整个炉体进行密封，使得保温料便于冷却处理、余热便于回收，节约能源并提高生产效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种石墨化炉。更具体地，此种石墨化炉是用于对石墨电极坯件 进行石墨化处理的高温电加热炉。
技术介绍
石墨化炉是炭素行业的重要生产设备之一。早期使用的石墨化炉是有近百年历史 的艾奇逊式石墨化炉。这种石墨化炉是一种温度不均勻的加热炉，炉芯各处温差较大，造成 同一炉产品的理化指标波动较大。在通电加热期间，70%的热能用于加热电阻料、保温料、 炉头、炉尾砌体上，造成通电时间长，热损失大，炉体热效率只有30%，从而难以达到石墨化 过程的最高温度，石墨化工艺成品电耗高。另外。艾奇逊式石墨化炉存在着产品质量低、能 耗高等缺点，尤其不适应生产大规格石墨制品。为了提高石墨电极质量，降低电能消耗，进一步开发出了内热串接石墨化炉。内热 串接石墨化炉利用装入半成品的自身电阻加热，不用电阻料，只有保温料，电流轴向通入使 电极本身发热而产生高温，温升速度快，石墨化温度可高达3000度以上。它解决了大规格 制品在石墨化过程中应力集中易开裂问题，提高了石墨化电极的内在质量和成品率。现有技术的内热串接石墨化炉为卧式结构。如图1和图2 (其中，图1是沿图2中 A-A线的剖视图)所示，现有技术的卧式内热串接石墨化炉的炉体大体为长方形，炉体的高 度尺寸小于炉体1的长度和宽度尺寸。炉体由炉体墙101围合而成。在炉体墙101内衬 有内衬102。隔墙105将炉体分成多个单独的炉体。炉头铜极板如图2的俯视图所示，卧 式炉的电极坯料108是卧式(横卧)连装排列，其周围被保温料109包围。来自炉头母线 106 (包括正极和负极电源线)的电力通过炉头铜极板107传递至导电电极103和连接电极 104，从而向电极坯料供电并加热电极坯料108。在处理完之后，电极坯料108由天车吊出 炉。例如，在加工尺寸为O850X2500mm石墨电极的情况下，单台炉体的高度大约为2.5m， 长度大约为16. 6m,宽度大约为2. 9m。占地面积为大约48平方米。在此情况下，该炉体每 次大约能够容纳12个电极坯件。也就是说，每一个电极坯件需要占用4平方米的面积。这 使得内热串接石墨化炉的占地面积效率低下，并导致如下问题挥发份等有害气体不易收 集处理，保温料扬尘污染严重，生产效率不高，石墨化过程产生的热能不便回收利用。从而希望有一种新型炉体结构的石墨化炉来克服或至少减轻上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于通过炉型结构的变化调整来克服现有内热串接技术的不 足。为实现上述目的，本技术提供一种石墨化炉，所述石墨化炉用于对石墨电极 坯件进行石墨化处理，并且包括至少一个炉体，其中，所述炉体具有沿竖直方向延伸的炉 膛，且所述炉膛的高度方向尺寸大于所述炉膛在水平方向上的尺寸。由于炉膛高度方向的尺寸大于其水平方向的尺寸，从而，电极坯件可以在炉膛内3竖直放置，竖直叠置5-7支(由电极坯件规格的大小决定放置电极支数的多少)，由此大大 提高占地面积的利用效率。另外，由于炉膛水平方向的尺寸较小，容易对整个炉体进行密 封，使得保温料便于冷却处理、余热便于回收，节约能源并提高生产效率。优选地，所述炉膛的横截面为圆形。从而可以更好地处理圆柱形的石墨电极坯件。优选地，所述炉膛的高度可以大于等于所述圆形横截面的直径的三倍，更优选地 大于等于所述直径的六倍。从而，可以在炉膛内立式串接多个电极坯件，进一步提高石墨化 炉的占地面积利用效率。优选地，所述石墨化炉所包括炉体的数量为两个，其中所述两个炉体在上部处连 通。从而可以在一个炉中一次处理更多的石墨电极坯件。优选地，所述炉体可以包括外层钢桶、内层耐火砖和位于所述外层钢桶与内层耐 火砖之间的保温材料。从而所述炉体所限定的炉膛可以具有较好的密封性，从而提高加热 效率并更好地密封挥发份。优选地，所述石墨化炉可以进一步包括设置在所述炉膛之下的换热器。从而在石 墨化完电极之后，对炉膛内的热量进行有效地回收。本技术还提供一种对石墨电极坯件进行石墨化处理的方法，其中，所述方法 采用上述石墨化炉对石墨电极坯件进行石墨化处理。优选地，可以采用煅后焦与生石油焦的混合料作为石墨化过程的保温料，经过石 墨化过程的高温后，大部分保温料可转化成石墨化焦——这是一种非常好的增炭剂。优选地，所述方法可以包括下述步骤在排出熟电极的同时加入生电极。从而，可 以提高工作效率。并且，所加入的生电极可以用于降低炉膛内的温度。附图说明图1是现有技术内热串接卧式炉的示意性正视剖视图。图2是图1所述内热串接卧式炉的示意性俯视图。图3是根据本技术一实施例的内热串接立式炉的示意性正视图。图4是图3所示内热串接立式炉沿B-B线的剖视图。图5是图3所示内热串接立式炉沿C-C线的剖视图。附图标记1炉盖 2压 头 3连接电极 4电极坯料5液压抱闸6铜瓦7油缸8 炉头电极9冷却器 10保温料 11内层耐火砖 12保温材料13绝缘块 14反力 架101炉体墙 102内衬 103导电电极 104连接电极105隔墙 106炉头母线 107炉头铜极板108电极坯料109保温料具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。如图3所示，根据本技术一实施例的石墨化炉(内热串接立式炉)用于对石 墨电极坯件进行石墨化处理，并且包括两个炉体。每个炉体的形状均为竖直延伸的圆柱。所 述两个炉体在上部处连通。通过连接电极将两个圆柱炉体中的电极坯料串接柱连接成倒U 型，构成一台一个供电单元的内串石墨化炉。炉体上部为炉盖，反力架，压头，绝缘块，连接 电极；炉体中部为圆柱形炉膛；炉体底部是冷却器，炉头电极，液压抱闸；炉体外下部设有电极装出炉用液压装置，液压装置顶端为用于通电加热的绝缘块、铜瓦。炉内填充料为煅后 焦和生石油焦按一定比例的混合料。每个炉体具有沿竖直方向延伸的炉膛，且所述炉膛的 高度方向尺寸大于所述炉膛在水平方向上的尺寸。所述炉体包括位于最外层的外层钢桶； 位于内层的内层耐火砖11 ；以及位于所述外层钢桶与内层耐火砖之间的保温材料12。此 种构造使得由内层耐火砖11的内壁所限定的炉膛可以具有较好的密封性，从而提高加热 效率。从而消除了传统卧式炉的敞开式结构(卧式炉是长方箱体结构炉，上端面敞开用于 装、出电极坯件和填充料，其余各面用耐火砖砌成)所带来的坯件装出炉时粉尘污染严重、 炉膛余热难以回收利用等问题。本技术的石墨化炉可以采用任何适当的方式构建。本实施例中的石墨化炉是 以土建工程完成的。大体而言，本实施例的石墨化炉整体高20米，其中，圆柱炉膛高13米， 直径2. 2米。图3所示石墨化炉的长度大约为6. 12米，宽度(炉体外直径)大约为2. 5米。 从而，该石墨化炉的占地面积大约为6. 12米X2.5米=15. 3平方米。该石墨化炉(两个 炉膛)可同时容纳10 14支电极坯件(尺寸为Φ850 X 2500mm)。在容纳同等数量电极坯 件的情况下，卧式炉需要占地10 14X4 = 40 56平方米(如现有技术部分中所述的， 每个电极需要占用大约4平方米)。显然，本技术石墨化炉的占地面积有效利用效率大 大高于常规的卧式石墨化炉。在本实施例中，炉膛高度(13米)大约为炉膛直径(2. 2)米的六倍。但是，也可以 设置炉膛高度相对高度更高的炉膛，以便容纳更多的电极坯件。当然，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨化炉，其用于对石墨电极坯件进行石墨化处理，并且包括至少一个炉体，其特征在于，所述炉体具有沿竖直方向延伸的炉膛，且所述炉膛的高度方向尺寸大于所述炉膛在水平方向上的尺寸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武建国，
申请(专利权)人：武建国，
类型：实用新型
国别省市：14[]