专利名称：内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及内热串接石墨化炉使用的特大型石墨构件——炉头导电电极和跨接电极背景技术：
用于电弧炉和矿热炉作为导电电极的人造石墨制品是在高温下，完成由无定形炭向石墨晶格转变而成为良好导电材料的，此工艺过程称为石墨化。国际上通用的石墨化工艺方法主要有艾奇逊法和卡斯特耐法。依据上述两种方法建立的石墨化炉分别称为艾奇逊炉和内热串接炉(LWG)。由于后者具有炉温高、电耗低等优点，是目前国际上大量使用的炉型。近年来我国也正在逐步兴起和发展。但由于LWG炉头所用的导电电极和炉内使用的跨接电极需承受3000℃左右的温度和10Mpa左右的机械压力，并需允许100KA以上的大电流通过，因此要求炉头导电电极和跨接电极具有足够大的导电截面、相当低的电阻率和一定的机械强度。
国内正在建设中的大型炭素厂引进了美国碳/石墨公司的LWG炉技术，炉头导电电极和跨接电极均使用Φ900mm的石墨电极进行机械加工制成，额定使用寿命为2年。由于目前国内尚没有能够生产如此大直径的石墨制品炭素压机，只能从国外购入现成的电极。2004年美国碳/石墨公司每支炉头电极的售价为11117美元，德国西格里(SGL)公司售价为12195美元。跨接电极的售价分别为16497美元和16821美元。每台LWG炉实际使用总重达8吨的两支炉头导电电极和一支跨接电极，总价格约合人民币34万元。此价格还不包括增值税、关税、保险及包装运输等费用。
发明内容本实用新型的目的在于立足于使用国内现有的石墨制品，提供一种可替代进口的内热串接石墨化炉所用的拼装式特大型石墨构件。
为实现上述目的，本实用新型依据了如下的技术方案。内热串接石墨化炉用拼装式特大型石墨构件主要由方形石墨电极(简称石墨方)组成，炉头导电电极由两块或四块石墨方组成，且两两镜像设置。石墨方之间以粘接或在电极的一端设置紧固件的方式加固。
跨接电极由两块石墨方拼装、粘接而成，一块石墨方的拼装面上设置凹槽，另一块石墨方的拼装面设置与凹槽相匹配的凸台，两块石墨方拼装时凸台插入到凹槽内。在凹槽的底部或凸台的台面设置填充高温固化剂的孔。
对特大型LWG炉而言，在跨接电极的端部或中央部位设贯穿两个石墨方的孔，孔中插石墨棒作为栓销，以增强其机械强度。
本实用新型与进口的同类产品相比，导电截面分别增加了0.65％和2.2％。电阻率下降了23％。由于导电截面增大、电阻率降低，其自身的电能损耗大为下降、发热减轻，不仅节省电费开销，而且降低了氧化损失、延长使用寿命。产品的制造成本约为进口品的五分之一左右。
图1为本实用新型炉头导电电极的结构示意图。
图2为本实用新型跨接电极的左视图。
图3为本实用新型跨接电极的主视图。
具体实施方式
炉头导电电极具体结构参见图1。对小炉子而言由石墨方1和2两块组成并且两者之间镜像设置作为导电电极使用，可采取粘接或加紧固件3的方式将石墨方之间加固；对大炉子而言由石墨方1和2各两块组成且两两之间镜像设置作为导电电极使用，或粘接或加紧固件3的方式将石墨方加固。对每块石墨方的四个侧面和两个端面要进行机械加工，确保各平面的光洁度、平行度和垂直度。需要注意的是紧固件不是耐高温材料构成的，在安装炉头导电电极时，端部的紧固件3确保其处于紧靠炉头墙的外侧面上或砌筑在炉头墙体中。
跨接电极具体结构参见图2。它由石墨方1和2两块拼装、粘接而成，一块石墨方1的拼装面上设置凹槽4，另一块石墨方2的拼装面设置与凹槽4相匹配的凸台5，石墨方1与石墨方2拼装时凸台5插入到凹槽4内。在凹槽4的底部或凸台5的台面设置孔6。
对特大型LWG炉而言，所需的跨接电极超大、超长，所以可在跨接电极的端部或中央部位设贯穿石墨方1和石墨方2的孔7，孔中插有石墨棒作为栓销，以增强其机械强度。
权利要求1.内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，主要由石墨方组成，其特征在于炉头导电电极由石墨方(1)和(2)构成且二者之间镜像设置。
2.如权利要求1所述的内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于炉头导电电极由石墨方(1)和(2)各两块构成且两两之间镜像设置。
3.如权利要求1或2所述的内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于石墨方(1)与(2)之间粘接。
4.如权利要求1、2所述的内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于在炉头导电电极的一端设置紧固件(3)。
5.如权利要求3所述的内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于在炉头导电电极的一端设置紧固件(3)。
6.内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于跨接电极由石墨方(1)和(2)拼装、粘接而成，一块石墨方的拼装面上设置凹槽(4)，另一块石墨方的拼装面上设置与凹槽(4)相匹配的凸台(5)，石墨方1与石墨方2拼装时凸台(5)插入到凹槽(4)内。
7.如权利要求6所述的内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于在凹槽(4)的底部或凸台(3)的台面设置孔(6)。
8.如权利要求6或7所述的内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件，其特征在于在跨接电极的端部或中央部位设贯穿两个石墨方的孔(7)，孔中插有石墨棒做的栓销。
专利摘要本实用新型涉及内热串接石墨化炉用拼装式特大石墨构件。主要由方形石墨电极(简称石墨方)组成，炉头导电电极由两块或四块石墨方(1)和(2)组成，石墨方之间可以粘接而成或在电极的一端设置有紧固件(3)。跨接电极由两块石墨方(1)和(2)拼装、粘接而成，一块石墨方的拼装面上设置凹槽(4)，另一块石墨方的拼装面设置与凹槽相匹配的凸台(5)，两块石墨方拼装时凸台(5)插入到凹槽(4)内。在凹槽(4)的底部设置填充高温固化剂的孔。本实用新型与进口的同类产品相比，导电截面分别增加了0.65％和2.2％。电阻率下降了23％。电极自身的电能损耗大为下降、发热减轻，不仅节省电费开销，而且降低了氧化损失、延长使用寿命。产品的制造成本约为进口品的十分之一左右。
文档编号F27D11/08GK2755542SQ200420075419
公开日2006年2月1日 申请日期2004年12月16日 优先权日2004年12月16日
发明者徐文章 申请人:徐文章