[發明專利]一種超高功率石墨電極接頭內熱串接石墨化工藝

在審

• 申請號: 201711404910.6
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107986269A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 劉運平;馮俊杰;鄭建華;路培中;張勝恩;李修東;張謙;梁棟;王志強;李悅;朱勝利
• 申請（專利權）人: 中國平煤神馬集團開封炭素有限公司
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙)41130
• 代理人: 邊鵬

技術領域

本發明涉及內熱串接石墨化工藝技術領域，具體涉及一種超高功率石墨電極接頭內熱串接石墨化工藝。

背景技術

石墨化是生產石墨電極的關鍵工序之一，石墨電極的物理化學性質、生產成本都與石墨化工序有直接關系。隨著生產實踐經驗的積累和科學技術的進步，石墨化工藝也有了長足的發展，從小容量的交流石墨化（交流石墨化爐）、大功率直流石墨化（艾奇遜石墨化爐等），一直到當今的內熱串接石墨化（簡稱內串）工藝。

內熱串接石墨化工藝技術是石墨電極、接頭生產的先進工藝，其與直流艾奇遜爐相比，具有較多優勢：（1）升溫速率高，送電周期短；（2）電耗很低；（3）電極、接頭質量均勻而且穩定等。

但現在國內外生產接頭或中小規模石墨電極還是以艾奇遜石墨化爐居多，并沒有將內熱串接石墨化工藝普及到電極接頭的石墨化應用中去。

對于生產接頭來說，多數情況需多串裝，各串坯料應滿足的條件更為苛刻，確保接頭質量須使每一串接柱具有相同的溫升速度；多串裝爐時通常采用捆綁方式操作，捆綁操作后各串接柱之間存在較大的空隙，覆蓋保溫料時完全填充此類空隙困難較大，極易發生燒蝕、氧化等現象，造成不必要的損失。

因此，市場上急需一種用于生產超高功率電極接頭的內熱串接石墨化工藝，以保證制品均質性，質量和生產效率。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種超高功率石墨電極接頭內熱串接石墨化工藝，以解決現有艾齊遜石墨化爐工藝耗能高、接頭均質性差，質量不穩的技術問題。

本發明所采用的技術方案為：

設計一種超高功率石墨電極接頭內熱串接石墨化工藝，具體包括如下步驟：

S1：在內熱串接石墨化爐底部鋪設保溫料并設置石墨墊塊、跨接電極和電流分布板；

S2：放置待石墨化制品并在制品間安裝石墨環，對爐內制品進行規整；

S3：在制品側面及頂部填充保溫料；在爐尾對爐內制品進行加壓；

S4：按照相應供電曲線對爐頭電極供電以對制品進行石墨化處理；

S5：待石墨化完成后，對爐頭電極斷電并卸載爐尾壓力；

S6：對石墨化爐進行噴水冷卻和自然冷卻，出爐。

優選的，執行步驟S1前需要對待石墨化制品進行體積密度檢測，選擇體積密度相近的制品進行裝爐，減少因制品內部結構差異而造成的石墨化不穩定。

優選的，所述步驟S1中制品為3～5個電極電極接頭進行捆綁，捆綁的電極接頭之間留有縫隙，縫隙中填裝保溫料，以起到減少接頭燒蝕氧化、保溫和減少熱損失的效果。

優選的，所述步驟S1中爐底保溫料厚度為300～500mm。

優選的，所述步驟S3中制品頂部和側面保溫料層厚度不小于400 mm。

優選的，所述步驟S1和所述步驟S3中保溫料中粒度為0.5～4.0mm的保溫料占比為95%以上，電阻率不低于12500μΩm，以充滿接頭間間隙，減少接頭的相對散熱量、進而減少接頭外周與芯部間的溫差。

優選的，所述石墨環的中心線與電極接頭的軸線重合，制品裝爐按從爐頭電極到爐尾跨接電極的順序依次操作成串接柱，所述串接柱應呈直線排列，并與跨接電極接觸面保持垂直、且呈U型狀，以保證電流通過接觸部位時，接觸電阻盡可能小。

優選的，步驟S3中所述加壓作業過程的工作壓強為0～15MPa、且為無級調節。

優選的，步驟S2中規整時所用的裝置為爐尾頂推裝置，步驟S3中加壓時所用的裝置為爐尾頂推裝置

優選的，所述供電時長為27～34h。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果是：

1、本發明的超高功率石墨電極接頭內熱串接石墨化工藝不僅電耗低，周期短，而且制品均質性好，質量穩定。

2、本發明不僅充分發揮內熱串接石墨化爐在生產石墨電極接頭的優勢，還解決了生產時制品易燒蝕、氧化的問題。

附圖說明

圖1為本發明的流程示意圖；

圖2為爐體內部結構示意圖；

圖3為本發明檢測取樣點示意圖；

1為爐頭電極，2為爐體，3為保溫料，4為接頭柱，5為跨接電極。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例來說明本發明的具體實施方式，但以下實施例只是用來詳細說明本發明，并不以任何方式限制本發明的范圍。

實施例1：如圖1、圖2所示，一種超高功率石墨電極接頭內熱串接石墨化工藝，包括如下步驟：