[發(fā)明專利]一種爐頭用石墨粉和艾奇遜爐頭結(jié)構(gòu)及其養(yǎng)護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110210072.5
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102390829A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張錦俊;黨玉寶;李挺;范志利;霍有;苗權(quán);宋曉明;劉進柱
• 申請（專利權(quán)）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 北京元中知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及炭素制品的生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種在艾奇遜爐的爐頭中使用的石墨粉，還涉及一種使用壽命長的艾奇遜爐，更涉及一種延長艾奇遜爐使用壽命的養(yǎng)護方法。

背景技術(shù)

特種碳制品在機械、電子、化工、航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，每年的增長速度超過10％，另外，十二五期間國務(wù)院確定的七個新興產(chǎn)業(yè)中，碳素新材料的應(yīng)用涉及太陽能、核能、風(fēng)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)，特種碳制品和炭素新材料在未來幾十年將會有廣闊的發(fā)展前景。

炭素制品在進行石墨化時大多在艾奇遜石墨化爐也稱為艾奇遜爐中進行，由于石墨化的溫度較高，爐頭中的電極容易在高溫氧化和熱應(yīng)力等的共同作用下而斷裂，所以爐頭的使用壽命短是炭素制品生產(chǎn)行業(yè)一直難以攻克的技術(shù)難題。艾奇遜石墨化爐爐頭價值占整個爐體價值的60％以上，爐頭維修需要耗費大量時間，這些都制約著素制品生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

通過對艾奇遜爐的改造和維護來延長爐頭的使用壽命，降低碳素制品的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率是炭素制品生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決艾奇遜爐使用壽命短的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種在艾奇遜爐的爐頭中使用的石墨粉，還提供了一種使用壽命長的艾奇遜爐爐頭結(jié)構(gòu)，更提供了一種延長艾奇遜爐使用壽命的養(yǎng)護方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種爐頭用石墨粉，其中粒度小于0.075mm的石墨粉占總重量的85％～93％，粒度大于等于0.075mm并且小于0.15mm的石墨粉占總重量的5％～13％，粒度大于等于0.15mm并且小于0.5mm的石墨粉占總重量的0％～3％。

石墨粉優(yōu)選高純度石墨粉，篩選出不同粒度的石墨粉，通過上述科學(xué)配比后的石墨粉可以很好的保護爐頭中電極不容易氧化，而且大部分細小的石墨顆粒有利于電極在加熱過程中應(yīng)力釋放，防止電極在加熱的過程中斷裂和產(chǎn)生裂紋，延長電極的使用壽命。

一種艾奇遜爐頭結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在爐頭中的電極，其特征是：電極與電極之間填充有所述的石墨粉。

普通的艾奇遜爐在使用20次后，即達到使用壽命，需要整體更換，而在電極與電極之間填充了上述特制的石墨粉后使用壽命至少可以提高一倍。

優(yōu)選爐頭中設(shè)置有12根電極，電極在水平方向排成3行，每行4根，電極在豎直方向排成4列，每列3根，行與行之間的距離相等，列與列之間的距離也相等。

優(yōu)選在垂直于地面的方向，電極與電極之間設(shè)置有墊塊，墊塊的寬度與電極的寬度相同，所述墊塊是經(jīng)過石墨化的石墨塊。

優(yōu)選電極在爐頭外側(cè)的一端設(shè)置有水冷裝置，水冷裝置包括設(shè)置在電極中的水槽和水槽外側(cè)的水槽蓋，螺桿穿過水槽蓋和螺母將水槽蓋與電極連接固定，水槽蓋還設(shè)置有進水管和出水管。

艾奇遜爐的養(yǎng)護方法，其特征是：每次送電使用前，將爐頭中原有的石墨粉用權(quán)利要求1所述的石墨粉替換并夯實。

使用艾奇遜石墨化爐進行石墨化工藝的周期一般比較長，每次工作從加熱到冷卻共需要2～3周左右的時間，在這個過程中，爐頭內(nèi)的石墨粉容易氧化、結(jié)塊而使電極的使用壽命降低。所以每次使用前需要更換爐頭中的石墨粉，石墨粉中粒度小于0.075mm的石墨粉占總重量的85％～93％，粒度大于等于0.075mm并且小于0.15mm的石墨粉占總重量的5％～13％，粒度大于等于0.15mm并且小于0.5mm的石墨粉占總重量的0％～3％。按照上述比例篩分好石墨粉后將選好的石墨粉均勻混合并填充到電極與電極之間，然后用木棍或橡皮錘將石墨粉夯實。

優(yōu)選艾奇遜爐使用8～12次后，除去水冷裝置中的水垢和雜質(zhì)。

優(yōu)選電極外側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電板，每次送電使用前除去電極與導(dǎo)電板之間的雜質(zhì)。

優(yōu)選電極與電極之間還設(shè)置有石墨導(dǎo)電塊，每次送電使用前除去石墨導(dǎo)電塊表面的粘接物，并用粒度小于0.075mm的石墨粉填充電極與石墨導(dǎo)電塊間的縫隙。

優(yōu)選艾奇遜爐在使用15～20次后，對爐頭進行修理，修理包括修整爐頭內(nèi)內(nèi)側(cè)面的墊塊和修補爐頭內(nèi)側(cè)面和頂部的爐墻，更換新的石墨粉。

本發(fā)明的有益效果是，使用本發(fā)明所述的石墨粉可以提高艾奇遜爐的使用壽命，該艾奇遜爐控溫穩(wěn)定生產(chǎn)出的石墨制品質(zhì)量好而且均一穩(wěn)定，該養(yǎng)護方法可以進一步提高艾奇遜爐的使用壽命，進而降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述的艾奇遜爐頭結(jié)構(gòu)進行具體說明。

圖1是艾奇遜爐的爐頭主視圖。

圖2是圖1中A-A方向的剖視圖。

圖3是圖1中B-B方向的剖視圖。