一种双变压器内热串接石墨化炉的制作方法

本实用新型涉及一种双变压器内热串接石墨化炉，属于石墨化技术领域。

背景技术：

电解铝是最为常见的一种电解工艺，操作时，氧化铝作为溶质，在阴阳极存在下通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在两极上进行电化学反应。电解槽则是常见的用于通过电解机理制备得到金属的常用设备，从其结构上来讲，一般由槽体、阳极和阴极组成。

随着近几年国内和国际电解铝的发展，铝电解槽已经朝着节能、高效、环保等方向进步。其中，阴极炭块作为电解槽重要的组成部分，对电解效果起着至关重要的影响作用。目前，石墨化阴极炭块以优良的导电性、导热性、抗热震性、抗钠侵蚀性的性能而逐步占据铝电解阴极炭块的主导地位。

而对于石墨化阴极炭块的制造，目前国内主要由艾奇逊石墨化炉、直线内热串接石墨化炉和U型内热串接石墨化炉生产。艾奇逊石墨化炉具有适用性广的特点，但是由于该种炉型需要对产品和电阻料一起通电，且通电周期长，能耗大，且装出炉过程机械化程度低，影响了工作效率。较之艾奇逊石墨化炉，直线内热串接石墨化炉具有能耗低、产量大的特点。U型内热串接石墨化炉较艾奇逊石墨化炉同样具有能耗低、产量大的特点，同时其较直线内热串接石墨化炉有对产品变化适应性强、对生产场地要求不高的特点。

现有技术中，传统的U型内热串接石墨化炉的给电装置及母线由于石墨化炉的机构迫使其必须是装在移动的独立小车上，这样不仅增加了设备成本也增加了设备的整体体积。

传统的双变压器内热串接石墨化炉的顶紧装置是固定的，而且每个石墨化炉都仅设置有一套顶紧装置，如果需要维修时，则必须停炉，从而影响了工作效率。

此外，传统的双变压器内热串接石墨化炉中只有一个供电装置，因石墨化炉都是电热炉，需要用大量的电能将焙烧品加热到石墨化所需的高温，通常为一台变压器机组需要给8-12台炉体为一组的石墨化炉供电。石墨化炉组本身的供电工艺特点：1)石墨化炉组每一台石墨化炉的生产操作是由清炉、小修、装炉、通电、冷却及出炉等6个工序组成并循环进行，石墨化炉的一个生产周期一般为10--14天，其中通电只需1～3天，为了充分利用供电变压器的能力，每一套供电设备可配置8～12台石墨化炉，供电设备几乎是连续运行，只是在一台炉通电结束时倒换输电母线接点和检查供电设备，一套供电设备与8～12台石墨化炉构成一个石墨化炉组，一个石墨化炉组中总有一台石墨化炉处于通电状态中，其他炉分别处于装炉、冷却、卸炉、清炉、小修等操作过程中，每一炉组的生产按照事先编排好的运行计划进行。2)变压器每次只能给一台炉体供电，供电时间受制品品种或数量的影响，一般不会低于20小时，并且在供电前三分之二时间段里，最高供电负荷不足机组容量的二分之一；3)变压器的装机容量由最大供电负荷来决定。在传统的情况下，石墨化炉的生产效率受到其本身工艺特点影响不能充分发挥设备的效能，66％的时间在低负荷下运行；由于长时间的低负荷运行使得变压器整流效率受到影响，从而增加生产运行成本。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种双变压器内热串接石墨化炉，通过有效的机构改进可以减少通电时间，降低能耗，而且对顶紧装置进行维修时也无需进行停炉。

本实用新型是通过以下解决方案实现的：

一种双变压器内热串接石墨化炉，其包括：

若干石墨化炉，在所述石墨化炉的两端设置有正导电电极和负导电电极；

第一变压器供电机组和第二变压器供电机组，所述第一变压器供电机组的功率低于第二变压器供电机组的功率；

与第一变压供电机组连接设置有第一固定母线，与第二变压供电机组连接设置有第二固定母线；

与第一固定母线连接设置有第一软母线，与第二固定母线连接设置有第二软母线；

第一软母线和第二软母线适于与导电电极可拆卸连接；

还设置有四个可移动的顶紧装置，其中两个为第一顶紧装置，另外两个为第二顶紧装置；所述顶紧装置设置在支架上，所述支架具有交叉设置的横支架和竖支架，所述横支架和竖支架上设置有滑动轨道，所述顶紧装置适于沿所述滑动轨道在横支架和竖支架上滑动；所述横支架低于所述导电电极的设置高度，所述竖支架对应导电电极的位置设置；

所述第一顶紧装置中一个可移动地对应设置在石墨化炉的正导电电极上，另一个可移动地对应设置在同一石墨化炉的负导电电极上；所述第二顶紧装置中一个可移动地对应设置在另一石墨化炉的正导电电极上，另一个可移动地对应设置在同一石墨化炉的负导电电极上；

第一固定母线和第一软母线设置在第一顶紧装置和导电电极之间，第二固定母线和第二软母线设置在第二顶紧装置和导电电极之间；所述第一顶紧装置适于沿支架滑动至导电电极对应位置处，将第一软母线、第一固定母线和正导电电极或负导电电极顶紧连接；

第一变压器供电机组、第一固定母线、第一软母线、正导电电极、石墨化炉、负导电电极、第一软母线、第一固定母线在第一顶紧装置顶紧后形成回路；第二变压器供电机组、第二固定母线、第二软母线、正导电电极、石墨化炉、负导电电极、第二软母线、第二固定母线在第二顶紧装置顶紧后形成回路。

若干所述石墨化炉平行设置。

在所述石墨化炉的内腔内且垂直于所述连接电极设置有隔板，将石墨化炉的内腔分为两个料箱；所述隔板为碳隔板。

所述料箱为立式料箱，两个料箱平行、相邻设置。

所述料箱具有耐火内腔。

所述固定母线为铝母排结构。

本实用新型具有下述优点：

本实用新型所述的双变压器内热串接石墨化炉，其包括若干具有正导电电极和负导电电极的石墨化炉，并且独特地设置有两个供电机组，即第一变压器供电机组和第二变压器供电机组，同时第一变压器供电机组的功率低于第二变压器供电机组的功率；从连接关系上看，进一步设置了与第一变压供电机组连接设置第一固定母线，与第二变压供电机组连接设置第二固定母线，与第一固定母线连接设置第一软母线，与第二固定母线连接设置第二软母线，且第一软母线和第二软母线适于与导电电极可拆卸连接；最为重要的是本新型所述的石墨化炉系统还设置了四个可移动的顶紧装置，其中两个为第一顶紧装置，另外两个为第二顶紧装置；所述顶紧装置设置在支架上，所述支架具有交叉设置的横支架和竖支架，所述横支架和竖支架上设置有滑动轨道，所述顶紧装置适于沿所述滑动轨道在横支架和竖支架上滑动；所述横支架低于所述导电电极的设置高度，所述竖支架对应导电电极的位置设置；所述第一顶紧装置中一个可移动地对应设置在石墨化炉的正导电电极上，另一个可移动地对应设置在同一石墨化炉的负导电电极上；所述第二顶紧装置中一个可移动地对应设置在另一石墨化炉的正导电电极上，另一个可移动地对应设置在同一石墨化炉的负导电电极上；第一固定母线和第一软母线设置在第一顶紧装置和导电电极之间，第二固定母线和第二软母线设置在第二顶紧装置和导电电极之间；所述第一顶紧装置适于沿支架滑动至导电电极对应位置处，将第一软母线、第一固定母线和正导电电极或负导电电极顶紧连接；从而使得第一变压器供电机组、第一固定母线、第一软母线、正导电电极、石墨化炉、负导电电极、第一软母线、第一固定母线在第一顶紧装置顶紧后形成回路；第二变压器供电机组、第二固定母线、第二软母线、正导电电极、石墨化炉、负导电电极、第二软母线、第二固定母线在第二顶紧装置顶紧后形成回路。

本实用新型所述的双变压器内热串接石墨化炉，首次提供了两个不同功率的变压器供电机组，从而将串接石墨化炉设置为两个选择回路，即任一石墨化炉可以选择通过第一固定母线和第一软母线并且配合第一顶紧装置实现和第一变压器供电机组的连接供电，同时也可以选择通过第二固定母线和第二软母线并且配合第二顶紧装置实现和第二变压器供电机组的连接供电，加之第一变压器供电机组的功率低于第二变压器供电机组的功率，从而实现了在石墨化炉大部分的低负荷运行时可以选择使用第一变压器供电机组进行供电，需要高负荷运行时则选择第二变压器供电机组进行供电，而在第二变压器供电机组进行供电时，第一变压器供电机组则可以移动至下一石墨化炉进行工作，不仅节约了电力成本也提高了串接石墨化炉的工作效率；同时也解决了顶紧装置出现需要维修时必须停工的问题。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，

图1是本实用新型所述双变压器内热串接石墨化炉的结构示意图；

图2是本实用新型所述双变压器内热串接石墨化炉中固定母线和软母线的连接示意图；

图中附图标记表示为：1-第一变压器供电机组，2-第二变压器供电机组，3-第一固定母线，4-第二固定母线，5-第一软母线，6-第二软母线，7-石墨化炉，8-第一顶紧装置，9-第二顶紧装置，10-正导电电极， 11-负导电电极。

具体实施方式

一种双变压器内热串接石墨化炉7，如图1所示，其包括：

其包括若干具有正导电电极10和负导电电极11的石墨化炉7，并且独特地设置有两个供电机组，即第一变压器供电机组1和第二变压器供电机组2，同时第一变压器供电机组1的功率低于第二变压器供电机组2的功率；从连接关系上看，进一步设置了与第一变压供电机组连接设置第一固定母线3，与第二变压供电机组连接设置第二固定母线4，与第一固定母线3连接设置第一软母线5，与第二固定母线4连接设置第二软母线6，且第一软母线5和第二软母线6适于与导电电极可拆卸连接；

最为重要的是本新型所述的石墨化炉7系统还设置了四个可移动的顶紧装置，其中两个为第一顶紧装置8，另外两个为第二顶紧装置9；所述顶紧装置设置在支架上，所述支架具有交叉设置的横支架和竖支架，所述横支架和竖支架上设置有滑动轨道，所述顶紧装置适于沿所述滑动轨道在横支架和竖支架上滑动；所述横支架低于所述导电电极的设置高度，所述竖支架对应导电电极的位置设置；所述第一顶紧装置8中一个可移动地对应设置在石墨化炉7的正导电电极10上，另一个可移动地对应设置在同一石墨化炉7的负导电电极11上；所述第二顶紧装置9中一个可移动地对应设置在另一石墨化炉7的正导电电极10上，另一个可移动地对应设置在同一石墨化炉7的负导电电极11上；第一固定母线3和第一软母线5设置在第一顶紧装置8和导电电极之间，第二固定母线4和第二软母线6设置在第二顶紧装置9和导电电极之间；所述第一顶紧装置8适于沿支架滑动至导电电极对应位置处，将第一软母线5、第一固定母线3和正导电电极10或负导电电极11顶紧连接；从而使得第一变压器供电机组1、第一固定母线 3、第一软母线5、正导电电极10、石墨化炉7、负导电电极11、第一软母线5、第一固定母线3在第一顶紧装置8顶紧后形成回路；第二变压器供电机组2、第二固定母线4、第二软母线6、正导电电极10、石墨化炉7、负导电电极11、第二软母线6、第二固定母线4在第二顶紧装置9顶紧后形成回路。

在上述实施例中，所述固定母线为铝母排结构。

优选若干所述石墨化炉7平行设置。

在所述石墨化炉7的内腔内且垂直于所述连接电极设置有隔板，将石墨化炉7的内腔分为两个料箱；所述隔板为碳隔板，且料箱具有耐火内腔。所述料箱为立式料箱，两个料箱平行、相邻设置。

在上述实施例中，所述的顶紧装置采用的是市售的顶紧装置，只要能实现将母线、软母线和电极夹紧连接的均可。

本实用新型所述的双变压器内热串接石墨化炉在使用时，是按照以下步骤实现的：

首先，在每一石墨化炉7料箱底部铺设底部保温料，并放置垫块；在垫块上放置已经平整好端部的阴极炭块，并在焙烧块与焙烧块之间、焙烧块与导电电极之间、焙烧块与导电电极之间放置石墨垫或填充石墨粉。

其次，首先从第一变压器供电机组1的正负极两端分别引出第一固定母线3，并将自正负极两端引出的固定母线分别和两个第一软母线5连接，第一软母线5分别和正导电电极10、负导电电极11连接，将第一顶紧装置 8滑动至准备工作的第一石墨化炉7处，利用两个第一顶紧装置8一个将正导电电极10和第一软母线5和第一固定母线3夹紧连接，另一个则将负导电电极11和第二软母线6和第二固定母线4夹紧连接，开启第一变压器供电机组1进行石墨化炉7加温炭化作业，持续供电12-24小时后，将第一顶紧装置8移开，拆卸软母线和导电电极的连接，将经过12-24小时工作后的石墨化炉7的正负导电电极分别和第二软母线6连接，并将第二顶紧装置9移动到该石墨化炉7处进行夹紧连接，第二变压器供电机组2供电，持续6-12小时。此时，第一顶紧装置8移动到另一石墨化炉7处开始工作，循环上述工作步骤。

虽然本实用新型已经通过上述具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。