中空式连续高温石墨化炉制造技术

本发明专利技术公开了一种中空式连续高温石墨化炉，涉及石墨化炉技术领域，括炉体、整体炉衬、炉盖及炉顶环形烟道，炉体的顶端固定安装有炉盖，炉盖的顶端设有石墨电极安装孔和下料孔，石墨电极安装孔的内壁固定安装有正极石墨电极，若干个下料孔沿圆周均匀分布于石墨电极安装孔的四周，下料孔的顶端均安装有进料管，进料管的顶端与进料仓相连通；本发明专利技术能保证炉内温度的稳定性和良好的分布均匀性能，提高了炉芯的温度，又使得炉内烟气得以顺利排放，因此有效降低了热量损耗；在保证炉衬安全的前提下，对稳定产品质量，提高石墨化纯度具有重要作用，同时下料通道与烟气排放通道的分开能够避免了炉顶部结焦的现象，有效地降低了工人的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
中空式连续高温石墨化炉
本专利技术涉及石墨化炉
，具体为中空式连续高温石墨化炉。
技术介绍
连续式石墨化炉是以连续的产出方式生产石墨化制品的炉子。艾奇逊炉虽被广泛使用，但它却是周期性生产的间断式炉，由于生产不连续，带来诸如产能低、质量波动、电耗高、操作环境恶劣等缺点，因此连续式炉成为世界注目并研究开发的重要课题和追求的目标。连续石墨化炉是一种先进生产的电碳制品设备，它与间歇式石墨化炉相比具有许多优点，例如：减轻繁重的体力劳动，便于实现机械化，连续化操作；提高产品质量、由于每块制品的受热条件是一样的，因此产品质量均匀；减少产品的搬运次数，掉边掉角现象可大大减少；改善劳动条件，操作者不与保温料直接接触，而且便于消烟排尘；减少保温料的消耗，一次加入可以密封。目前的连续石墨化炉采用的是下料系统与烟气排放通道相重合，灰分(主要成分是SiO2、CaO、Al2O3)和硫排放时与下落的物料相遇，单质硫与下落物料带入的[O]、[H]反应形成易反应产物，一部分回到原料中继续参与下一步反应，一部分在炉盖区域与耐火材料反应形成低熔物，灰分中一部分SiO2、CaO、Al2O3被下落物料冷却后聚集在炉盖区域，形成玻璃体物相类物质，从而引起炉顶区域烟道逐步聚集灰分。当下料速度过快时，一部分灰分和单质硫又重新回到原料中去，造成电耗增加并可能引起煅后成分不达标。因此有必要提出一种中空式连续高温石墨化炉以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供中空式连续高温石墨化炉，以解决上述
技术介绍
中提出问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：中空式连续高温石墨化炉，包括炉体、整体炉衬、炉盖及炉顶环形烟道，所述炉体的顶端固定安装有所述炉盖，所述炉盖的顶端设有石墨电极安装孔和下料孔，所述石墨电极安装孔设置于所述炉盖顶端的中心位置，所述石墨电极安装孔的内壁固定安装有正极石墨电极，若干个所述下料孔沿圆周均匀分布于所述石墨电极安装孔的四周，所述下料孔的顶端均安装有进料管，所述进料管的顶端与进料仓相连通；所述炉体的内壁固定安装有所述整体炉衬，所述整体炉衬为中空结构且其中下部作为负极石墨电极，所述整体炉衬的内部中空区域由上而下依次分为原料预热区、物料相遇区、高温煅烧区及物料冷却区，所述整体炉衬的中上部还开设有环形中空层，所述环形中空层与所述整体炉衬的内部中空区域同轴设置，且所述环形中空层设置于所述整体炉衬内部中空区域的外侧，所述物料相遇区的内壁沿圆周开设有若干个炉内烟气孔，若干个所述炉内烟气孔均与环形中空层相连通；所述炉盖的外壁四周固定安装有所述炉顶环形烟道，所述炉顶环形烟道内部预留有烟气进出通道，所述烟气进出通道的底端与所述环形中空层相连通，所述炉顶环形烟道的外壁还开设有烟气出口、观察孔和积灰清理口，所述烟气出口、观察孔和积灰清理口均与所述烟气进出通道相连通，所述观察孔的内壁嵌设有观察窗，所述积灰清理口上通过铰链安装有清理门；所述烟气出口的外壁连接有排烟管，所述排烟管上设有排烟风机，所述排烟管的末端与垂直烟囱相连通；所述整体炉衬的底部连接有垂直下料通道，所述垂直下料通道的外壁安装有水冷系统。作为对上述方案的进一步改进，所述炉盖、所述炉顶环形烟道均采用预制浇注或者砖砌的形式。作为对上述方案的进一步改进，所述进料仓采用振动出料的方式且所述进料仓的外壁均固定安装有振动电机，所述进料仓的出料口与一根或者两根所述进料管相连接。作为对上述方案的进一步改进，所述炉盖和所述炉顶环形烟道构成一个顶部保温区域，并且均采用耐火材料进行密封。作为对上述方案的进一步改进，所述炉盖(3)采用3层结构，由上往下第一层为刚玉质/锆刚玉/铬刚玉耐火浇注料或者耐火砖，第二层为铬刚玉/刚玉-莫来石-空心球耐火浇注料或者耐火砖，第三层为莫来石轻质材料浇注或刚玉空心球耐火浇注料或者耐火砖。作为对上述方案的进一步改进，所述炉顶环形烟道采用耐酸耐碱的铝硅质耐火预制件或者高铝砖砌筑而成。作为对上述方案的进一步改进，所述整体炉衬的侧壁由内外向内依次包括保温棉、保温层、中温层、高温层和工作层，所述保温层采用硅酸铝棉/毯和高铝质/莫来石质轻质耐火材料进行复合施工，所述中温层采用莫来石质/半莫来石质/高铝质耐火浇注料进行施工，所述高温层采用刚玉-莫来石-空心球质/刚玉质/锆刚玉/铬刚玉耐火浇注料进行施工，所述工作层采用炭质材料/石墨砖/碳砖进行砌筑施工。作为对上述方案的进一步改进，所述水冷系统包括水冷套、进水管和出水管，所述水冷套套设于所述垂直下料通道的外壁，所述水冷套的外壁分别连通有所述进水管和所述出水管，所述进水管的进水口位置低于所述出水管的出水口位置，所述进水管上还安装有真空循环水泵。作为对上述方案的进一步改进，所述进水管和出水管上均设置有电磁水阀。作为对上述方案的进一步改进，所述炉内烟气孔为圆形或者方形。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术撇弃了传统石墨化炉窑的下料与烟气排放共用通道的方式，将原料下料通道与烟气排放通道分开，采用双层石墨砖/碳砖砌筑并使用预制或者整体浇筑工艺，既保证了炉内温度的稳定性和良好的分布均匀性能，提高了炉芯的温度，且最高可达3000℃以上，又使得炉内烟气得以顺利排放，因此有效降低了热量损耗；在保证炉衬安全的前提下，对稳定产品质量，提高石墨化纯度具有重要作用，同时下料通道与烟气排放通道的分开能够避免了炉顶部结焦的现象，有效地降低了工人的劳动强度。2、本专利技术中多层中空式结构的炉体、整体炉盖和炉顶烟道相结合的方式，使得炉子的整体密封性能更好，炉窑内部温度的均匀性好、炉芯温度稳定性好、生产的产品质量稳定性大幅度的提高。烟气通过专用通道独立排放，可以保证原料的石墨化程度更高，成分更稳定，烟气直接后沉积到分离式的烟道中更容易清理。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的第一视角立体结构示意图；图2为本专利技术的第二视角立体结构示意图；图3为本专利技术中整体炉衬与炉盖的内部结构示意图；图4为本专利技术中进料仓、进料管、炉盖及炉顶环形烟道的安装示意图；图5为本专利技术中炉顶环形烟道的局部内部结构示意图；图6为本专利技术的中水冷系统的立体结构示意图；图7为本专利技术安装至厂房后的结构示意图附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-炉体，2-整体炉衬，201-保温棉，202-保温层，203-中温层，204-高温层，205-工作层，3-炉盖，4-炉顶环形烟道，401-烟气进出通道，402-烟气出口，403-观察孔，404-积灰清理口，405-观察窗，406-清理门，5-石墨电极安装孔，6-水冷系统，601-水冷套，602-进水管，603-出水管，604-真空循环水泵，605-电磁水阀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中空式连续高温石墨化炉，包括炉体(1)、整体炉衬(2)、炉盖(3)及炉顶环形烟道(4)，其特征在于：所述炉体(1)的顶端固定安装有所述炉盖(3)，所述炉盖(3)的顶端设有石墨电极安装孔(5)和下料孔(7)，所述石墨电极安装孔(5)设置于所述炉盖(3)顶端的中心位置，所述石墨电极安装孔(5)的内壁固定安装有正极石墨电极(8)，若干个所述下料孔(7)沿圆周均匀分布于所述石墨电极安装孔(5)的四周，所述下料孔(7)的顶端均安装有进料管(9)，所述进料管(9)的顶端与进料仓(10)相连通。/n

【技术特征摘要】
1.中空式连续高温石墨化炉，包括炉体(1)、整体炉衬(2)、炉盖(3)及炉顶环形烟道(4)，其特征在于：所述炉体(1)的顶端固定安装有所述炉盖(3)，所述炉盖(3)的顶端设有石墨电极安装孔(5)和下料孔(7)，所述石墨电极安装孔(5)设置于所述炉盖(3)顶端的中心位置，所述石墨电极安装孔(5)的内壁固定安装有正极石墨电极(8)，若干个所述下料孔(7)沿圆周均匀分布于所述石墨电极安装孔(5)的四周，所述下料孔(7)的顶端均安装有进料管(9)，所述进料管(9)的顶端与进料仓(10)相连通。


2.一种根据权利要求1所述的中空式连续高温石墨化炉，其特征在于：
所述炉体(1)的内壁固定安装有所述整体炉衬(2)，所述整体炉衬(2)为中空结构且其中下部作为负极石墨电极，所述整体炉衬(2)的内部中空区域由上而下依次分为原料预热区(11)、物料相遇区(12)、高温煅烧区(13)及物料冷却区(14)，所述整体炉衬(2)的中上部还开设有环形中空层(15)，所述环形中空层(15)与所述整体炉衬(2)的内部中空区域同轴设置，且所述环形中空层(15)设置于所述整体炉衬(2)内部中空区域的外侧，所述物料相遇区(12)的内壁沿圆周开设有若干个炉内烟气孔(16)，若干个所述炉内烟气孔(16)均与环形中空层(15)相连通；
所述炉盖(3)的外壁四周固定安装有所述炉顶环形烟道(4)，所述炉顶环形烟道(4)内部预留有烟气进出通道(401)，所述烟气进出通道(401)的底端与所述环形中空层(15)相连通，所述炉顶环形烟道(4)的外壁还开设有烟气出口(402)、观察孔(403)和积灰清理口(404)，所述烟气出口(402)、观察孔(403)和积灰清理口(404)均与所述烟气进出通道(401)相连通，所述观察孔(403)的内壁嵌设有观察窗(405)，所述积灰清理口(404)上通过铰链安装有清理门(406)；
所述烟气出口(402)的外壁连接有排烟管(17)，所述排烟管(17)上设有排烟风机(18)，所述排烟管(17)的末端与垂直烟囱(19)相连通；
所述整体炉衬(2)的底部连接有垂直下料通道(20)，所述垂直下料通道(20)的外壁安装有水冷系统(6)；所述炉盖(3)、所述炉顶环形烟道(4)均采用预制浇注或者砖砌的形式。


3.一种根据权利要求2所述的中空式连续高温石墨化炉，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓勇跃，朱建强，江尧华，陈卫忠，李来华，
申请(专利权)人：江苏润美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32