新型艾契逊石墨化炉炉头及其制作方法与流程

本发明涉及石墨化炉技术领域，具体涉及一种新型艾契逊石墨化炉炉头及其制作方法。

背景技术：

传统的艾契逊石墨化炉炉头，如图1和图2所示，在炉头墙体1与石墨墙体6之间的箱体内填充石墨碎屑，起支撑石墨墙体、散热和密封作用，保护炉头电极和石墨墙体。

炉头在正常生产过程中，炉头石墨墙体会受到出炉时撞击、炉内高温热量反复冲击、导电电极冷却水渗透产生的氧化腐蚀等，炉头需要进行石墨墙体修正、石墨碎屑补充等日常维护，炉头大修周期约为3年。为了提高经济效益，有必要提出更好的方案有效延长炉头的大修周期、免除日常维护工作、除低炉子制造费用。

在炉头外墙1与石墨墙体6之间的空腔内用新型填充浇注料捣实，经过10天左右的自然凝固后，炉子就可以投入使用，炉温将捣固填料烧结，捣固料将石墨墙体、炉头电极以及炉头外墙砖砌体形成一个牢不可破的整体，炉头整体强度加大，炉头外墙厚度可以从以往的460mm缩小到230mm，同样炉头电极也同样可缩短230mm，从而减少了炉子砌筑材料。此外，用这种方法砌筑的炉头在生产过程中，一般情况下受到撞击其石墨墙和导电电极不会变形和错位，整个炉头不会产生裂缝之类的缺陷；炉头捣固料经过烧结后，形成致密的烧结体，空气和水进入不了炉头；捣固料有较高的导热散热性能。石墨化炉在生产使用过程中，炉头中的碳－石墨材料很少被机械损伤、空气和水氧化以及高温损坏等，使用寿命大大延长。只有在炉头的石墨墙炉内侧被过度石墨化后，石墨墙体厚度及强度达不到使用要求，才进行大修，一般大修周期为9年。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种新型艾契逊石墨化炉炉头。

为解决上述问题，本发明提出的新型艾契逊石墨化炉炉头，包括：炉基础、炉头外墙、新型填料浇筑体、石墨墙、碳块体以及导电电极，所述炉头外墙建立在所述炉基础上，所述石墨墙镶嵌在所述炉头外墙的内侧，且其四周与所述炉头外墙之间镶嵌有碳块体，所述新型填料浇筑体位于所述炉头外墙和石墨墙之间且最外侧与所述炉头外墙的外墙面平齐，与炉头外墙、石墨墙、碳块体之间均无缝接触，所述导电电极从新型填料浇筑体与所述炉头外墙的外墙面平齐的一面垂直插入并穿透所述石墨墙。

优选的，所述新型填料浇筑体的材料由碳化硅与泡花碱以9：1的比例组成。

优选的，所述碳化硅粒度组成：0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例为4：4：2。

一种新型艾契逊石墨化炉炉头的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、用高铝质耐火砖砌成炉头外墙、用碳石墨体砌筑石墨墙，石墨墙四周填充碳块体，导电电极一端夹于石墨墙中，另一端穿过炉头外墙与导电铝排连接，即砌好第一层导电电极；

步骤二、将不同粒度的骨料按一定比例配好，加入一定量的粘结剂，在搅拌机中充分搅拌均匀，形成捣固料；

步骤三、将经过搅拌的捣固料填入炉头外墙与石墨墙之间的预留空间，用钢钎捣紧；

步骤四、将第一层捣固料捣实后，再接着往上砌第二层导电电极，并接着捣实第二层捣固料，直到将最上层电极和捣固料施工完成，用耐火砖将炉顶封顶，再固定炉头立柱；

步骤五、砌筑完成后自然凝固，新型艾契逊石墨化炉炉头即制作完成。

优选的，步骤二中，所述骨料为碳化硅，所述碳化硅粒度组成：0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例为4：4：2。

优选的，步骤二中，所述粘结剂为泡花碱。

优选的，步骤二中，所述碳化硅与泡花碱的质量比为9：1。

优选的，步骤五中，所述自然凝固的时间为5-10天。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：

本发明提出的新型艾契逊石墨化炉炉头及其制作方法改用新型的捣固料作为石墨墙体与炉头外墙之间的填充料，炉头捣固料经过烧结后，形成致密的烧结体，空气和水进入不了炉头，在炉子第一次生产烧结将外墙、石墨墙与炉头电极形成一个整体，大大提高炉头强度，相比现有炉头其厚度减小、导电电极缩短；此外由于捣固料有较高的导热散热性能，石墨化炉在生产使用过程中，炉头中的碳－石墨材料很少被机械损伤、空气和水氧化以及高温损坏等因素，新型艾契逊石墨化炉炉头的大修周期为原来的三倍、大大延长了石墨化炉的使用寿命；再加上填充捣固料便宜等因素新型艾契逊石墨化炉炉头大大降低了筑炉成本，很大程度上提高了经济效益。

附图说明

图1为现有新型石墨化炉炉头的水平截面图。

图2为现有新型石墨化炉炉头的纵截面图。

图3为本发明提出的新型石墨化炉炉头的水平截面图。

图4为本发明提出的新型石墨化炉炉头的纵截面图。

图中编号说明：1、炉基础；2、炉头外墙；3、石墨碎填料；4、新型填料浇筑体；5、石墨墙；6、碳块体；7、导电电极。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

本实施例中，本发明提出的新型艾契逊石墨化炉炉头，包括：炉基础1、炉头外墙2、新型填料浇筑体4、石墨墙5、碳块体6以及导电电极7，炉头外墙2建立在炉基础1上，石墨墙5镶嵌在炉头外墙2的内侧，且其四周与炉头外墙之间镶嵌有碳块体6，新型填料浇筑体4位于炉头外墙2和石墨墙5之间且最外侧与炉头外墙2的外墙面平齐，与炉头外墙2、石墨墙5、碳块体6之间均无缝接触，导电电极7从新型填料浇筑体4与炉头外墙2的外墙面平齐的一面垂直插入并穿透石墨墙5。

新型填料浇筑体的材料由碳化硅与泡花碱以9：1的比例组成。

碳化硅粒度组成：0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例为4：4：2。

一种新型艾契逊石墨化炉炉头的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、用高铝质耐火砖砌成炉头外墙2、用碳石墨体砌筑石墨墙5，石墨墙5四周填充碳块体6，导电电极7一端夹于石墨墙5中，另一端穿过炉头外墙2与导电铝排连接，即砌好第一层导电电极；

步骤二、将0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例为4：4：2的碳化硅按一定比例配好，按碳化硅与泡花碱9：1的质量比加入一定量的泡花碱，然后在搅拌机中充分搅拌均匀，形成捣固料；

步骤三、将经过搅拌的捣固料填入炉头外墙与石墨墙之间的预留空间，用钢钎捣紧；

步骤四、将第一层捣固料捣实后，再接着往上砌第二层导电电极，并接着捣实第二层捣固料，直到将最上层电极和捣固料施工完成，用耐火砖将炉顶封顶，再固定炉头立柱；

步骤五、砌筑完成后自然凝固5天，新型艾契逊石墨化炉炉头即制作完成。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种碳‑石墨坩埚电加热焙烧炉，包括钢制的炉体，炉体内底部设置有隔热砖层，炉体的顶部固定设置有保温纤维板层，隔热砖层的两侧分别设置有侧部隔热砖层，两侧部隔热砖层与炉体之间填充有保温棉材料层，隔热砖层上方还设置有高铝砖隔热层，高铝砖隔热层位于两侧部隔热砖层之间，高铝砖隔热层上设置有沿炉体长度方向布置的瓷辊道，瓷辊道上设置有方瓷托板，方瓷托板上设置有沿炉体长度方向布置的若干个焙烧箱，各焙烧箱之间依次通过钢环连接，焙烧箱的外侧设置有高频电加热线圈。本发明中碳‑石墨坩埚电加热焙烧炉，能够有效的降低生产成本，节省投资成本、提高热利用率、缩短生产周期、降低环保成本、提高产品质量。

技术研发人员：吴乐云
受保护的技术使用者：上海景烯新能源材料科技有限公司
技术研发日：2016.12.28
技术公布日：2017.11.10