一種石墨化爐及其制造方法與流程

本發明涉及石墨化爐技術領域，尤其涉及一種石墨化爐及其制造方法。

背景技術：

艾奇遜石墨化爐是19世紀末在生產碳化硅的電阻爐的基礎上改造的，其主要特點是裝入爐內的負極材料原料與電阻料(焦粒)共同構成爐阻，通電后產生2000～3000℃的高溫使負極材料原料石墨化。艾奇遜石墨化爐的原理是通過電流流經爐內電阻料而使電阻料產生大量熱能(通常電阻料需達到3000度左右的高溫)，然后再將熱能傳遞到產品，最終實現產品石墨化。

在石墨化生產過程中，導電墻應與送電裝置互相匹配，但目前為止，各石墨化生產廠家在砌爐過程中往往追求大面積導電墻，在實際圍爐芯板時又都小于所砌筑的面積，這樣爐芯與爐芯板外側由于在送電過程中形成溫差，又由于爐芯電阻與爐芯外圍電阻大小不一，所以形成了爐芯與爐芯外圍、爐頭與爐尾的電壓差，也叫電位差。電位差對負極材料品質有很大影響，更重要的是電位差會導致爐內坩堝打弧氧化嚴重。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種石墨化爐及其制造方法，以解決現有技術中存在的爐內坩堝打弧氧化嚴重的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種石墨化爐，包括導電墻、爐芯板、碳塊和保溫料層，其中，兩個所述導電墻并排平行設置，兩個所述爐芯板設置在所述導電墻的兩側，兩個所述導電墻和兩個所述爐芯板組成封閉的爐芯，所述導電墻四周包覆有所述碳塊，所述碳塊和爐芯板外側包覆有所述保溫料層。

作為石墨化爐的優選方案，兩個所述爐芯板之間的間距與所述導電墻的寬度相等。

作為石墨化爐的優選方案，每個所述導電墻四周包覆有四塊首尾相連的所述碳塊。

作為石墨化爐的優選方案，所述保溫料層由磚塊砌筑而成。

一種石墨化爐的制造方法，包括如下步驟：

s1：根據公式s＝i/ai計算爐芯面積，其中，s代表爐芯面積，i代表變壓器電流強度，ai代表爐芯最佳電流密度；

s2：按照計算出的爐芯面積砌筑兩面左右相對的導電墻，并且導電墻的四周用碳塊包覆；

s3：在導電墻的兩側圍設爐芯板，圍合成的爐芯的寬度與導電墻的寬度一致；

s4：在碳塊和爐芯板的外側增設保溫料層。

作為石墨化爐的制造方法的優選方案，所述爐芯最佳電流密度取2.5-2.8a/cm²。

本發明的有益效果：

本發明提供了一種石墨化爐及其制造方法，石墨化爐包括導電墻、爐芯板、碳塊和保溫料層，其中，兩個導電墻并排平行設置，兩個爐芯板設置在導電墻的兩側，兩個導電墻和兩個爐芯板組成封閉的爐芯，導電墻四周包覆有碳塊，碳塊和爐芯板外側包覆有保溫料層。在制造該石墨化爐時，先計算爐芯面積；然后按照計算出的爐芯面積砌筑兩面左右相對的導電墻，并且導電墻的四周用碳塊包覆；然后在導電墻的兩側圍設爐芯板，圍合成的爐芯的寬度與導電墻的寬度一致；最后在碳塊和爐芯板的外側增設保溫料層。碳塊的電阻值較大，可有效的阻止電流向外擴散，另外，爐芯寬度與導電墻寬度一致，且保溫料層采用的是電阻值較大的保溫料，可進一步防止電流擴散，從而達到提高爐溫和杜絕爐內坩堝打弧氧化現象。

附圖說明

圖1是本發明提供的石墨化爐的主視剖視圖；

圖2是本發明提供的石墨化爐的側視圖。

圖中：

1-爐芯；2-導電墻；3-碳塊；4-爐芯板；5-保溫料層。

具體實施方式

為使本發明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

如圖1-圖2所示，本發明提供一種石墨化爐，包括導電墻2、碳塊3、爐芯板4和保溫料層5，其中，兩個導電墻2并排平行設置，兩個爐芯板4設置在導電墻2的兩側，兩個導電墻2和兩個爐芯板4組成封閉的爐芯1，導電墻2四周包覆有碳塊3，碳塊3和爐芯板4外側包覆有保溫料層5。

本發明還提供了一種石墨化爐的制造方法，包括如下步驟：

s1：根據公式s＝i/ai計算爐芯1面積，其中，s代表爐芯面積，i代表變壓器電流強度，ai代表爐芯最佳電流密度；

具體的，由于現在負極材料都要求高壓實、高容量，所以爐芯1最佳電流密度最好達到2.5-2.8a/cm²；

s2：按照計算出的爐芯1面積砌筑兩面左右相對的導電墻2，并且導電墻2的四周用碳塊3包覆；

需要說明的是，在砌筑導電墻2時，嚴格按照步驟s1中計算出的爐芯1面積執行；每個導電墻2四周包覆有四塊首尾相連的碳塊3；

s3：在導電墻2的兩側圍設爐芯板4，圍合成的爐芯1的寬度與導電墻2的寬度一致；

需要說明的是，爐芯板4在圍設時，使兩個爐芯板4之間的間距與導電墻2的寬度相等，保證圍合成的爐芯1的寬度與導電墻2的寬度一致；

s4：在碳塊3和爐芯板4的外側增設保溫料層5；

保溫料層5采用電阻值較大的保溫料，在本實施例中，保溫料層5由磚塊砌筑而成。

碳塊3的電阻值較大，可有效的阻止電流向外擴散，另外，爐芯1寬度與導電墻2寬度一致，且保溫料層5采用的是電阻值較大的保溫料，能進一步防止電流擴散，從而達到提高爐溫和杜絕爐內坩堝打弧氧化現象，降低了成本。

此外，爐頭和爐尾之間的電位差可通過調節爐內坩堝之間的間距，具體的，可減小正極方向的坩堝之間的間距，增大負極方向的坩堝之間的間距。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為了清楚說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種石墨化爐及其制造方法，石墨化爐包括導電墻、爐芯板、碳塊和保溫料層，在制造該石墨化爐時，先計算爐芯面積；然后按照計算出的爐芯面積砌筑兩面左右相對的導電墻，并且導電墻的四周用碳塊包覆；然后在導電墻的兩側圍設爐芯板，圍合成的爐芯的寬度與導電墻的寬度一致；最后在碳塊和爐芯板的外側增設保溫料層。碳塊的電阻值較大，可有效的阻止電流向外擴散，另外，爐芯寬度與導電墻寬度一致，且保溫料層采用的是電阻值較大的保溫料，可進一步防止電流擴散，從而達到提高爐溫和杜絕爐內坩堝打弧氧化現象。

技術研發人員：劉光濤;王瑞剛
受保護的技術使用者：山東興豐新能源科技有限公司
技術研發日：2017.05.27
技術公布日：2017.08.18