[發明專利]密閉式石墨化生產工藝及石墨化爐

有效

• 申請號: 201610913514.5
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106629701B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 王恩禮;王舶宇
• 申請（專利權）人: 王恩禮
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種石墨化生產工藝和專用爐，提別是一種閉式石墨化生產工藝及密石墨化爐，改石墨化生產工藝步驟為裝爐、煅燒、卸料等步驟。該石墨化爐包括一端或兩端可開啟的密閉的承壓釜，在承壓釜上安裝有進氣管、排氣管和安全閥，其特征在于在承壓釜內固定安裝有水平導軌，在承壓釜兩端安裝有與承壓釜密閉、絕緣的電極母線，電極母線的一端在承壓釜內，另一端與供電系統相連，石墨化過程中可移動爐槽車裝在承壓釜內。本技術方案是采用密閉式承壓釜和可移動式爐槽相結合的爐型，生產中可控制釜內的壓力和反應氛圍，可有效降低生產周期、減少能耗和對環境的污染，提高承壓釜的利用率。

所屬技術領域

本發明涉及一種石墨化生產工藝和專用爐，提別是一種閉式石墨化生產工藝及密石墨化爐。

背景技術

目前石墨制品的石墨化主要采用的是艾奇遜石墨化爐和串接石墨化爐，上述兩種石墨化爐各有特點，但由于其在石墨化生產過程中是采用開放式的常壓生產，一方面造成爐子運行期間有大量的有害氣體逸出，如CO、CO₂等，作業環境較差；另一方面生產過程中的熱效率只有30%—35%，如果再把20%多的電損失計算進去，能量利用的總效率就只有23%—28%；第三，由于石墨化過程是在常壓下進行，石墨化制品中的碳原子晶格結構無法人為改變，同時在石墨化過程完成后爐料自然冷卻過程中，大量析出的有害揮發物質會在冷卻過程中，吸附在石墨化制品表面，造成石墨化制品表面的灰分上升，機械強度降低。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術存在的缺陷，提供一種可人為控制石墨化過程的反應氛圍和壓力，可有效提高石墨制品品質、降低生產過程中對環境污染的密閉式石墨化爐。

1. 本發明的技術方案是：一種密閉式石墨化生產工藝，該工藝步驟為：

1）裝爐：在可移動爐槽車底板兩端安裝好石墨電極爐墻后，在兩石墨電極爐墻之間的可移動爐槽車底板上鋪一層硅石顆粒，然后在硅石顆粒上鋪一層冶金焦顆粒，將需要石墨化的碳素制品順序放置在冶金焦顆粒層上，然后用石墨粉將碳素制品之間和碳素制品與兩石墨電極爐墻之間的縫隙充填好之后，在需要石墨化的碳素毛坯上順序鋪一層冶金焦顆粒和硅石顆粒；

2）煅燒：將裝填完成的可移動爐槽車推入密閉式石墨化爐內，使可移動爐槽車兩端的石墨電極爐墻上的石墨電極與承壓釜兩端的電極母線聯通，同時將電極母線上的冷卻水套與承壓釜上的循環水進、排水管接通，關閉承壓釜一端或兩端的封頭后，抽真空排出承壓釜內的空氣，然后向承壓釜內注入惰性氣體后，開始通電煅燒；

3）卸料：石墨化結束后，打開承壓釜一端或兩端的封頭，將可移動爐槽車從承壓釜內拉出進行卸料，并將硅石顆粒和冶金焦顆粒粉篩后備用。

上述硅石顆粒的粒度為2-10mm；上述冶金焦顆粒的粒度為12-30mm。

在上述煅燒步驟中，向承壓釜內注入惰性氣體后通電煅燒的具體工藝過程是：通電煅燒時，當承壓釜內的壓力達到0.3—0.7KP時，打開承壓釜上的排氣閥使承壓釜內的壓力至常壓后關閉排氣閥，抽真空使承壓釜內保持1KP以上的負壓，并持續5-10小時后停止抽負壓，通過承壓釜上的壓力控制閥保持承壓釜內的壓力在0.1—0.4MPa的正壓下煅燒40-45小時后斷電；當承壓釜內的壓力降到常壓后，向釜內注入氮氣，用氮氣將承壓釜內的反應后的氣體置換掉；當承壓釜內的溫度至常溫后，打開將承壓釜一端或兩端的封頭，將可移動爐槽車從承壓釜內拉出進行卸料。

一種密閉式石墨化爐，包括一端或兩端可開啟的密閉的承壓釜，在承壓釜上安裝有進氣管、排氣管、壓力控制閥和安全閥，其特征在于在承壓釜內固定安裝有水平導軌，在承壓釜兩端安裝有與承壓釜密閉、絕緣的電極母線，電極母線的一端在承壓釜內，另一端與供電系統相連，石墨化過程中可移動爐槽車裝在承壓釜內；

上述可移動爐槽車是由車底板、固定安裝在車底板上的滾輪、安裝在車底板上的立柱、安裝在兩立柱之間的護墻板和裝在可移動爐槽車兩端的石墨電極爐墻組成，在車底板兩端安裝有與上述電極母線相配的母線連接裝置。