用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于炭電極技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于炭電極的石墨化石油焦的石 墨化爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 炭電極是以無(wú)煙煤和冶金焦為主要原料生產(chǎn)的導(dǎo)電材料，其電阻率、導(dǎo)熱性能和 抗氧化性能均不如石墨電極，但常溫下抗壓強(qiáng)度要優(yōu)于石墨電極，由于炭電極生產(chǎn)原料較 容易解決，并不需要石墨化加工，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于石墨電極，被廣泛應(yīng)用與中、小型電爐、煉 硅爐以及鐵合金爐冶煉普通電爐鋼，硅，鐵合金等。
[0003] 石墨化石油焦是以石油焦為主原料，經(jīng)過(guò)特殊工藝在石墨化爐內(nèi)經(jīng)過(guò)2800°C以上 高溫?zé)崽幚慝@得，使以芳香烴縮合環(huán)為基本結(jié)構(gòu)單元的復(fù)雜有機(jī)高分子化合物轉(zhuǎn)化為有序 的六角網(wǎng)平面石墨結(jié)構(gòu)，在此過(guò)程中排除氫、氧、氮、硫等雜質(zhì)元素，晶層間距縮小，晶格常 數(shù)接近天然石墨，達(dá)到降低雜質(zhì)元素和灰份，降低比電阻率，提升真密度的目的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 實(shí)用新型目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本實(shí)用新型的目的是提供 一種用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐。
[0005] 技術(shù)方案：本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐，包括 置于石墨化爐爐頂?shù)氖珜?dǎo)電墻、與所述石墨導(dǎo)電墻相連的導(dǎo)電電極、爐芯和位于所述爐 芯下方的保溫層，所述爐芯直徑不超過(guò)960mm。
[0006] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的爐芯與保溫層之間設(shè)有第一石 油焦倉(cāng)。
[0007] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的爐芯外至石墨化爐爐壁之間按 順序依次設(shè)有第一煅后焦倉(cāng)和第二石油焦倉(cāng)。
[0008] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的保溫層內(nèi)填充有保溫料，該保 溫料包括冶金焦和石英砂。
[0009] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的石英砂和冶金焦按6:4的質(zhì)量 配比混合均勻得到保溫料，保障石墨化爐部漏電，減少熱量損失，保證石墨化爐的安全性。
[0010] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的石英砂粒度為30-50mm，冶金焦 粒度為15-35mm。
[0011] 采用本實(shí)用新型的石墨化爐的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
[0012] 1、采用炭素級(jí)石油焦，按照石墨化爐操作流程和石墨化石油焦生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行 裝出爐作業(yè)；
[0013] 2、將保溫料封蓋石墨化爐爐頂，檢查爐頭導(dǎo)電電極和銅鋁母線；
[0014] 3、送電；
[0015] 4、冷卻、出爐。
[0016] 其中，炭素級(jí)石油焦采用硫含量低于0. 5%，灰份含量低于0. 5%，其中釩含量低于 500ppm，炭素級(jí)石油焦揮發(fā)份含量高于10%。
[0017] 其中，在裝爐過(guò)程中，將石油焦放置在爐芯位置，送電初期電流主要通過(guò)第一煅后 焦倉(cāng)，隨著溫度升高，第二石油焦倉(cāng)和第一石油焦倉(cāng)部分被炭化，電流通過(guò)整個(gè)石墨導(dǎo)電 墻，第一石油焦倉(cāng)部分揮發(fā)份高，灰份低，在被炭化后整體密度和電阻都較低，致使第一石 油焦倉(cāng)成為電流主載體，發(fā)熱量大，石墨化度高，粉末比電阻率低，真密度高。
[0018] 其中，步驟1. 3中，電量消耗頓單耗不低于1900KWH/t。
[0019] 其中，在清理爐頂和兩側(cè)保溫料時(shí)，將爐芯外的石墨化石油焦出爐作為石墨增碳 劑使用，爐芯內(nèi)，由于揮發(fā)份大于10%，在石墨化過(guò)程中相互粘接形成的石墨墻，單獨(dú)出爐、 分類堆放，用于炭電極原材料。
[0020] 有益效果：本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用本實(shí)用新型的石墨 化爐使石油焦經(jīng)石墨化工藝后凝結(jié)成石墨墻，不會(huì)造成混料現(xiàn)象，且產(chǎn)出的石油焦真密度 可達(dá)2.20g.cm3,且石油焦比電阻率低于16〇UQ.m，完全達(dá)到炭電極使用要求。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 1 -石墨導(dǎo)電墻、2 -導(dǎo)電電極、3 -爐芯、4 -保溫層、5 -第一石油焦倉(cāng)、6 -第二 石油焦倉(cāng)、7-第一煅后焦倉(cāng)。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但同時(shí)說(shuō)明本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)施例的具體范圍，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范 圍。
[0024] 需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩 個(gè)以上；術(shù)語(yǔ)"上"、"下"、"左"、"右"、"內(nèi)"、"外"、"前端"、"后端"、"頭部"、"尾部"等指示的 方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化 描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操 作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"、"第三"等僅用于描 述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 如圖1所示，本實(shí)施例的一種用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐，包括石墨 導(dǎo)電墻1、導(dǎo)電電極2、保溫層4、爐芯3,所述石墨導(dǎo)電墻1置于石墨化爐爐頂，且導(dǎo)電電極 2與石墨導(dǎo)電墻1相連，所述爐芯3直徑不超過(guò)960mm，所述保溫層4位于爐芯3下方，爐芯 3與保溫層4之間設(shè)有高度為500mm的第一石油焦倉(cāng)5。
[0027] 本實(shí)施例爐芯3鍋體外至石墨化爐爐壁之間按順序依次設(shè)有第一煅后焦倉(cāng)7和第 二石油焦倉(cāng)6。
[0028] 本實(shí)施例的保溫層4內(nèi)填充有保溫料，石英砂和冶金焦按6:4的質(zhì)量配比混合均 勻得到保溫料，保障石墨化爐部漏電，減少熱量損失，保證石墨化爐的安全性，其中，石英砂 粒度為30-50mm，冶金焦粒度為15-35mm。
[0029] 本實(shí)施例的石墨化爐的生產(chǎn)工藝為：采用炭素級(jí)石油焦，按照石墨化爐操作流程 和石墨化石油焦生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行裝出爐作業(yè)；將保溫料封蓋石墨化爐爐頂，檢查爐頭導(dǎo) 電電極和銅鋁母線；送電；冷卻、出爐。
[0030] 本實(shí)施例的炭素級(jí)石油焦采用硫含量低于0. 5%，灰份含量低于0. 5%，其中釩含量 低于500ppm，炭素級(jí)石油焦揮發(fā)份含量高于10%。
[0031] 裝爐過(guò)程中，將石油焦放置在爐芯中心位置。送電以電量消耗頓單耗不低于 1900KWH/t 為標(biāo)準(zhǔn)。
[0032] 清理爐頂和兩側(cè)保溫料時(shí)，將爐芯外的石墨化石油焦出爐作為石墨增碳劑使用， 爐芯內(nèi)，由于揮發(fā)份大于10%，在石墨化過(guò)程中相互粘接形成的石墨墻，單獨(dú)出爐、分類堆 放，用于炭電極原材料。
[0033] 本實(shí)施例的石墨化石油焦檢測(cè)指標(biāo)如下表：
[0034] 表1 :石墨化石油焦檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
[0036] 將添加本實(shí)施例的石墨化石油焦的炭電極和未添加的炭電極進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下 表：
[0037] 表2 :添加本實(shí)施例的石墨化石油焦的炭電極和未添加的炭電極的性能對(duì)比
[0039] 本實(shí)用新型的實(shí)施例是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將 本實(shí)用新型限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易 見(jiàn)的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐，其特征在于：包括置于石墨化爐爐頂?shù)氖?墨導(dǎo)電墻、與所述石墨導(dǎo)電墻相連的導(dǎo)電電極、爐芯和位于所述爐芯下方的保溫層，所述爐 芯直徑不超過(guò)960mm。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐，其特征在于：所述 爐芯與保溫層之間設(shè)有第一石油焦倉(cāng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐，其特征在于：所述 爐芯外至石墨化爐爐壁之間按順序依次設(shè)有第一煅后焦倉(cāng)和第二石油焦倉(cāng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于炭電極的石墨化石油焦的石墨化爐，包括置于石墨化爐爐頂?shù)氖珜?dǎo)電墻、與所述石墨導(dǎo)電墻相連的導(dǎo)電電極、爐芯和位于所述爐芯下方的保溫層，所述爐芯直徑不超過(guò)960mm。采用本實(shí)用新型的石墨化爐使石油焦經(jīng)石墨化工藝后凝結(jié)成石墨墻，不會(huì)造成混料現(xiàn)象，且產(chǎn)出的石油焦真密度可達(dá)2.20g.cm-3，且石油焦比電阻率低于160u?.m，完全達(dá)到炭電極使用要求。
【IPC分類】C01B31/04
【公開(kāi)號(hào)】CN204917983
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520648781
【發(fā)明人】徐世海, 王宏章, 朱建軍, 王德祥
【申請(qǐng)人】江蘇舜天高新炭材有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日