石墨电极生产用石墨化炉的制作方法

2021-01-30 20:01:00|

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[0001]
本实用新型涉及电极石墨化技术领域，具体涉及一种石墨电极生产用石墨化炉。

背景技术：

[0002]
石墨电极制造时，需要将碳质原料依次经过煅烧、压型、焙烧、浸渍、石墨化处理后，最后机械加工为成品。石墨化是把焙烧制品搁于石墨化炉内保护介质中加热到高温，使六角碳原子平面网格从二维空间的无序重叠转变为三维空间的有序重叠，且具有石墨结构的高温热处理过程。其目的是：
①
提高产品的热、电传导性。
②
提高产品的耐热冲击性和化学稳定性。
③
提高产品的润滑性、抗磨性。
④
排除杂质，提高产品强度。
[0003]
现有技术中，能够用于石墨电极生产的石墨化炉有艾其逊式石墨化炉、串接式石墨化炉。中国专利文献cn108218426a记载了一种用于超高功率石墨电极的双柱内串石墨化生产方法，并公开了一种双柱装石墨化炉。在制造产品时，该双柱装石墨化炉的双柱石墨的产品质量存在着较大的差异。

技术实现要素：

[0004]
本实用新型的实用新型目的是提供一种石墨电极生产用石墨化炉，以解决现有技术中双柱装石墨化炉生产的两列石墨电极中间品质量差异大的技术问题。
[0005]
为解决上述技术问题，可以根据需要选用如下技术方案：
[0006]
一种石墨电极生产用石墨化炉，包括用于放置至少两列石墨电极的炉体、反力装置和石墨电极接电组件，所述石墨电极接电组件包括静接电电极和动接电电极，所述静接电电极用于与所述炉体固定连接，所述动接电电极的数目≥所述石墨电极的列数，与所述动接电电极配套设置的反力装置用于顶推对应的动接电电极，以使动接电电极和静接电电极形成能够独立使用的石墨化加工单元。
[0007]
优选的，相邻的两个石墨化加工单元的距离对应设置，以使从属于该两组石墨化加工单元的两列石墨电极之间设有≥60mm的间隙。
[0008]
优选的，邻接于所述炉体的内腔壁的石墨化加工单元与所述炉体的内腔壁的距离对应设置，以使从属于该组石墨化加工单元的该列石墨电极与所述炉体的内腔壁之间设有≥140mm的间隙。
[0009]
优选的，所述炉体用于盛装外径为φ850mm的石墨电极。
[0010]
进一步的，相邻的两个石墨化加工单元的距离对应设置，以使从属于该两组石墨化加工单元的两列石墨电极之间设有≥60mm且≤70mm的间隙；邻接于所述炉体的内腔壁的石墨化加工单元与所述炉体的内腔壁的距离对应设置，以使从属于该组石墨化加工单元的该列石墨电极与所述炉体的内腔壁之间设有≥140mm且≤160mm的间隙。
[0011]
又进一步的，所述炉体内用于装填粒度介于8mm～26mm的冶金焦粒。
[0012]
优选的，所述动接电电极与所述炉体移动副连接。
[0013]
优选的，所述反力装置与所述动接电电极绝缘连接。
[0014]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0015]
1.本实用新型能够同时石墨化多列石墨电极，空间及能量利用率高。本实用新型的反力装置用于分别顶推对应列的动接电电极、石墨电极以抵压静接电电极，避免不同列的石墨电极的长度不一致造成的动接电电极、石墨电极、静接电电极之间的压力不一致造成的不同列的石墨电极间的质量差异，产品质量稳定；同时，石墨化加工单元的独立设置便于安放石墨电极，便于使用。
[0016]
2.本实用新型使相邻的两个石墨化加工单元的石墨电极之间设置≥60mm的间隙，以使间隙内放置的冶金焦粒能够满足石墨电极的石墨化要求，且两列石墨电极之间的热量干扰较小，石墨电极上的温度较为均衡。当相邻的两个石墨化加工单元的石墨电极之间的间隙≤70mm时，空间利用率高，能量耗散少。
[0017]
3.本实用新型使邻近炉体的内腔壁的石墨化加工单元与炉体的内腔壁的的间隙≥140mm，以使加工单元的热量不会大量传给炉体的内墙壁，以延长炉体内腔壁的使用寿命。
[0018]
4.动接电电极与炉体移动副连接，这样，反力装置在推顶动接电电极、石墨电极压向静接电电极时，力的方向不易变化。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型一种石墨电极生产用石墨化炉的主视图，为显示炉体内结构，图中对炉体作了剖开处理。
[0020]
图2为图1的俯视图，为显示炉体人结构，图中未画炉盖。
[0021]
图3为图1的a-a剖视图的放大图，图中画出了图1中未显示的冶金焦粒。
[0022]
附图标记说明，1-炉体，11-炉膛构件，12-炉盖，2-静接电电极，3-动接电电极，31-第一动接电电极，32-第二动接电电极，4-反力装置，41-绝缘隔离件，42-导向托槽，43-推力器，44-反力座，5-石墨电极，51-第一列石墨电极，52-第二列石墨电极，6-冶金焦粒。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图，以实施例的形式说明本实用新型，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本实用新型。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
[0024]
本实用新型的石墨电极生产用石墨化炉，包括用于放置至少两列石墨电极的炉体、反力装置和石墨电极接电组件。在石墨化炉内放置至少两列石墨电极时，与石墨化炉内仅放置一列石墨电极相比，炉体内腔的空间利用率高，石墨化过程中的能量利用率高，石墨化电极的生产效率高，单根石墨化电极的设备成本、生产成本低。但是在石墨化炉内放置至少两列石墨电极时，需要考虑以下几点因素：炉体内放置的用于覆盖石墨电极的冶金焦粒的利用率需要满足石墨电极石墨化的需要；石墨电极的受热温度最好是均匀的；单根石墨电极的长度不一致造成不同列的石墨电极长度不一致的问题；以及最好能方便的取放石墨电极。
[0025]
石墨电极接电组件包括静接电电极和动接电电极，静接电电极用于与炉体固定连接，动接电电极的数目≥石墨电极的列数，与动接电电极配套设置的反力装置用于顶推对
应的动接电电极，以使该动接电电极和静接电电极形成能够独立使用的石墨化加工单元。配套设置的反力装置和动接电电极用于顶推对应列的石墨电极抵压静接电电极，这样，可以克服石墨电极长度不一致时，一个动接电电极顶推两列或多列石墨电极时，不同列石墨电极与动接电电极、静接电电极接触压力不一致的缺陷，避免通电时因接触不良造成石墨电极的受热温度不均匀及导致石墨电极间的质量差异，使用本实用新型生产的产品质量稳定。
[0026]
虽然本实用新型中一个石墨化加工单元类似于一套石墨化炉，但本实用新型与相同数目的多套石墨化炉相比，能够节约炉体的侧壁占用的空间，在节约炉体的侧壁占用空间的基础上，还可以降低热散发速度，便于蓄积热量，可以提高能量利用效率。
[0027]
一般的，在使用状态时，视石墨电极与炉体长度的相配性，炉体内放置的一列石墨电极可以是单根石墨电极，也可以是串接为一列的两根石墨电极，还可以是串接为一列的多根石墨电极；在其它状态下，炉体内可以但并不必须放置石墨电极。在两根或多根石墨电极串接为一列时，串接的石墨电极根数越多，单根石墨电极间的制造误差叠加后，其可能的最大长度误差越大。
[0028]
实施例1：一种石墨电极生产用石墨化炉，参见图1-3，包括用于放置至少两列石墨电极的炉体1、反力装置4和石墨电极接电组件。
[0029]
炉体1包括炉膛构件11。在图1-3中，炉膛构件11的顶面上设有上开口，上开口便于取放石墨电极5及冶金焦粒6。根据需要，炉体1还可以包括炉盖12，炉盖12用于全部封闭或部分封闭上开口。炉体1内可以放置两列石墨电极，比如第一列石墨电极51、第二列石墨电极52。如本领域技术人员容易想到的，炉体1内也可以放置多列石墨电极。
[0030]
反力装置4包括安装在反力座44上的推力器43，推力器43可以采用液压缸、丝杠机构、剪叉式伸缩机构。推力器43用于顶推动接电电极3，并使动接电电极3推顶该动接电电极3与静接电电极2之间的石墨电极5抵压静接电电极2。
[0031]
石墨电极接电组件包括静接电电极2和动接电电极3，静接电电极2用于与炉体1固定连接。动接电电极3的数目≥石墨电极的列数，与动接电电极3配套设置的反力装置4用于顶推对应的动接电电极3，以使该动接电电极3和静接电电极2形成能够独立使用的石墨化加工单元。一般的，每一石墨化加工单元中，有一个动接电电极3、一个反力装置4。使用时，炉体1内放置的石墨电极列数可以少于动接电电极3的数目。
[0032]
优选的，相邻的两个石墨化加工单元的距离对应设置，以使从属于该两组石墨化加工单元的两列石墨电极之间设有≥60mm的间隙。≥60mm的间隙是综合考虑间隙内放置的冶金焦能够满足石墨电极的石墨化要求，且两列石墨电极之间的热量干扰较小，石墨电极上的温度较为均衡等因素做出的。
[0033]
优选的，邻接于炉体1的内腔壁的石墨化加工单元与炉体1的内腔壁的距离对应设置，以使从属于该组石墨化加工单元的该列石墨电极与炉体1的内腔壁之间设有≥140mm的间隙。
[0034]
优选的，炉体1用于盛装外径为φ850mm的石墨电极。外径为φ850mm的石墨电极属于较粗的石墨电极，其与外径≤φ600mm的石墨电极相比，石墨电极的表面跨度更大，更不易实现均匀受热。而本实施例通过使相邻两组石墨化加工单元的两列石墨电极之间设有≥60mm且≤70mm的间隙，及最底层的石墨化加工单元的该列石墨电极与炉体1的内腔底壁之
间设有≥140mm且≤160mm的间隙，可以实现外径为φ850mm的石墨电极的均匀受热。
[0035]
优选的，动接电电极3与炉体1移动副连接。现有技术中，滑轨机构属于移动副连接。动接电电极3形成滑轨机构的滑块，滑轨机构的导轨可以由炉体1上的动接电电极穿孔形成，也可以由设置在炉体1外的导套形成。动接电电极3的移动方向平行于石墨电极的轴线。
[0036]
优选的，反力装置4与动接电电极3绝缘连接。参见图1-2，反力装置4还包括绝缘隔离件41，绝缘隔离件41用于使推力器43与动接电电极3绝缘连接。应当明白，若动接电电极3接地时，就不需设置绝缘隔离器41了。为避免绝缘隔离件41的不受控移动，绝缘隔离件41可以与推力器43的活塞固定连接，也可以与动接电电极2固定连接，还可以在绝缘隔离件41的对应位置设置导向托槽42。
[0037]
本实施例的石墨化炉1内最好装填粒度介于8mm～26mm的冶金焦粒，冶金焦粒的理化指标应符合国标规定。
[0038]
使用时，通过分别控制对应的推力器43推顶活接电电极3，使不同的石墨化加工单元能够根据其内放置的石墨电极5的长度调整动接电电极3与静接电电极2之间的距离，实现动接电电极3、该列石墨电极5和静接电电极2之间的压力设置在适宜的参数下。
[0039]
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本实用新型的实用新型构思。在不脱离本实用新型的实用新型构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本实用新型已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本实用新型隐含公开的内容。

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