[發(fā)明專利]新型連續(xù)式石墨化電爐支撐結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610747113.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107796235A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬曉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬曉偉
• 主分類號(hào): F27D99/00
• 分類號(hào): F27D99/00;C01B32/184
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型連續(xù)式石墨化電爐支撐結(jié)構(gòu)，尤其應(yīng)用于電爐支撐。

背景技術(shù)

由于具有良好的耐高溫、潤(rùn)滑、化學(xué)穩(wěn)定、導(dǎo)電導(dǎo)熱等性能，石墨被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、電子、科研、環(huán)保、能源、先進(jìn)復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)、航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域，因此石墨已成為現(xiàn)代工業(yè)必不可少的戰(zhàn)略資。我國(guó)是世界第一石墨資源大國(guó)，但目前尚處于原料生產(chǎn)階段，缺少通過(guò)科技創(chuàng)新獲得高附加值精深加工的石墨制品，石墨高新技術(shù)產(chǎn)品仍需大量進(jìn)口。

石墨化是指對(duì)非石墨質(zhì)炭進(jìn)行以上高溫?zé)崽幚恚蛊湓咏Y(jié)構(gòu)完善發(fā)展，轉(zhuǎn)變成具有石墨三維規(guī)則有序結(jié)構(gòu)的石墨質(zhì)炭。由于炭材料的石墨化是在的高溫環(huán)境下進(jìn)行的，所以工業(yè)上只能通過(guò)電加熱才能實(shí)現(xiàn)，一般采用通電電阻加熱或感應(yīng)加熱。在電阻加熱爐中己實(shí)用化的有直接通電的內(nèi)熱串接石墨化爐、艾奇遜石墨化爐、和管狀電阻爐等。本文根據(jù)石墨化機(jī)理，幵發(fā)了連續(xù)式石墨化電爐，通過(guò)連續(xù)式石墨化生產(chǎn)，提高產(chǎn)量，減少熱量損失，從而降低石墨價(jià)格，迎合市場(chǎng)需求。該石墨化爐克服了以往生產(chǎn)散狀石墨的艾奇遜石墨化電爐與內(nèi)熱串接石墨化電爐生產(chǎn)周期長(zhǎng)，電耗高，污染嚴(yán)重，勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)高純散狀石墨的功能，具有電耗低，產(chǎn)品質(zhì)量高，易操作，污染小等優(yōu)勢(shì)。由于爐體豎式設(shè)計(jì)，被加熱后的炭材料可在重力作用下自動(dòng)進(jìn)入預(yù)熱區(qū)、高溫區(qū)，石墨化后進(jìn)入冷卻區(qū)冷卻，最后由出料口出料。由于現(xiàn)使用的石墨化爐絕大多數(shù)采用臥式結(jié)構(gòu)，豎式結(jié)構(gòu)爐的形式幾乎空白因此這種新型豎式石墨化爐的出現(xiàn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的承載方式提出了新的功能要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的連續(xù)式石墨化電爐支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，以及缺乏足夠變形能力的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新型連續(xù)式石墨化電爐支撐結(jié)構(gòu)，該型新型連續(xù)式石墨化電爐支撐結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度，提升了變形能力；在確保工作能力的基礎(chǔ)上，良好的工藝性能，不會(huì)造成局部承載能力下降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部強(qiáng)度不夠而破壞。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：爐體支撐結(jié)構(gòu)立柱柱腳采用鉸接，以保證便于連接，以及塑性框架要求塑性鉸接部位有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力，后續(xù)的內(nèi)力重分布能夠?qū)崿F(xiàn)；考慮到雙肢格構(gòu)式受壓構(gòu)件肢件越開(kāi)展，其穩(wěn)定性越好，為了使得雙肢格構(gòu)式軸壓構(gòu)件時(shí)應(yīng)盡量采用較開(kāi)展的肢件截面形式以便更好地滿足構(gòu)件的穩(wěn)定性，支撐立柱采用格構(gòu)式的形式。

為了滿足梁的承重能力極限與正常使用的極限狀態(tài)，采用組合梁結(jié)構(gòu)，組合梁是由鋼板、型鋼連接而成；采用組合梁結(jié)構(gòu)滿足梁的承重能力極限與正常使用的極限狀態(tài)；采用雙H型鋼結(jié)構(gòu)橫梁大大增強(qiáng)了爐體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定件；將原有的8根立柱的方式改為4根的方式；由于變壓器、變壓器冷卻器、電極夾持座的擺放位置位于爐頂上部，爐體的支撐點(diǎn)與變壓器、變壓器冷卻器、石墨電極夾持座處于不同的高度，所以，整體支撐結(jié)構(gòu)需要兩層的結(jié)構(gòu)形式。

本發(fā)明的有益效果是：該新型連續(xù)式石墨化電爐支撐結(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度，減輕結(jié)構(gòu)的自重，節(jié)約鋼材和降低造價(jià)；焊接連接具有直接相連，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造加工方便的特點(diǎn)；不削弱截面，節(jié)省材料；連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)的剛度大；便于連接，塑性框架的塑性鉸接部位有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是立柱截面圖。

具體實(shí)施方式

優(yōu)選的，考慮到雙肢格構(gòu)式受壓構(gòu)件肢件越開(kāi)展，其穩(wěn)定性越好，為了使得雙肢格構(gòu)式軸壓構(gòu)件時(shí)應(yīng)盡量采用較開(kāi)展的肢件截面形式以便更好地滿足構(gòu)件的穩(wěn)定性，支撐立柱采用格構(gòu)式的形式。

優(yōu)選的，立柱釆用雙槽鋼對(duì)拼綴板連接的格構(gòu)式的形式，槽鋼、綴板、柱頭板、柱腳板以及筋板之間采用焊接連接方式組合成立柱構(gòu)件。

優(yōu)選的，為了便于連接，以及塑性框架要求塑性鉸接部位有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力，以便后續(xù)的內(nèi)力重分布能夠?qū)崿F(xiàn)，爐體支撐結(jié)構(gòu)立柱柱腳采用鉸接。

優(yōu)選的，接柱腳采用直鉤式螺栓，埋置深度均為螺栓直徑的1.6倍，伸出地面高度按安裝需要確定。

優(yōu)選的，為了滿足梁的承重能力極限與正常使用的極限狀態(tài)，采用組合梁結(jié)構(gòu)，組合梁是由鋼板、型鋼連接而成。

優(yōu)選的，為了增大立柱截而的橫截面積，從而增強(qiáng)立柱橫截面的抗彎性能，在兩槽鋼腹板間隔一定的距離加加強(qiáng)筋。

優(yōu)選的，爐體支撐結(jié)構(gòu)的四報(bào)支撐立柱承受總重為400噸的重量，所以根據(jù)根立柱受力情況，選擇立柱長(zhǎng)度為3.2m，立柱底板與地基越礎(chǔ)用螺栓連接，立柱頭板與H型鋼采用焊接的連接方式。

優(yōu)選的，為了進(jìn)一步加固整體結(jié)構(gòu)，使其更加穩(wěn)定安全，雙H型鋼的組合梁，采用這種組合梁，增大了橫梁的截面面積，從而可以增加橫梁的抗彎性能。