Способ продольной графитизации тел угольных электродов (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Способ продольной графитизации тел угольных электродов (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Реферат

 

Группа изобретений относится к технике графитизации угольных элементов. При осуществлении способа графитизации используют множество стационарно размещенных на расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, расположенных на диэлектрической стационарной платформе. Каждый из опорных элементов имеет пару расположенных бок о бок U-образных отверстий с открытым верхом, которые находятся на расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью такой стойки огнеупорного ребристого элемента. Множество опорных элементов расположено параллельно с совпадением U-образных отверстий. Печь содержит множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций с открытым верхом, имеющих внешние, внутренние поверхности и донные поверхности на расстоянии от основной платформы, расположенной между смежными опорными элементами. Оконечные части металлических секций размещены в U-образных отверстиях опорных элементов. Расположенные бок о бок металлические секции разделены вертикальным воздуховодом, образованным частями опорных элементов, частью основной платформы и боковыми поверхностями металлических секций. Вертикальный воздуховод открыт сверху и снизу и имеет форму трубки Вентури с донным отверстием, обеспечивающей принудительное воздушное охлаждение металлических секций печи. За счет этого сокращается время охлаждения графитизированных электродов до температуры, при которой можно безопасно удалить электроды из печи. 8 с. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.

Группа изобретений относится к технике графитизации угольных элементов, в частности угольных электродов. По хорошо известному способу продольной графитизации (ПГ) тел угольных электродов, обычно цилиндрической формы, электроды располагаются торец в торец с образованием электропроводящей колонки, которая опирается на головки электропитания, а также покрывается теплоизолирующей набивочной средой, например гранулами углерода, в печи, которая обеспечивает электрическое соединения на каждом конце колонки. Электрический ток, например от выпрямителя, проходит через колонку тел углерода и нагревает тела углерода до температуры графитизации за счет эффекта Джоуля, например до 2500-3500^oC. Перед моментом графитизации тела угольных электродов формируются из аморфного углерода, например из кокса и связующего вещества, и предварительно спекаются при температуре от 700 до 1000^oC в соответствии с обычной практикой. В процессе последующей графитизации аморфные тела угольных электродов превращаются в графит при повышенной температуре, вплоть до 3500^oC, с помощью электрических токов очень высокой силы, обычно с помощью постоянного тока (ПТ) в диапазоне от 50000 до 150000 A. В процессе осуществления продольной графитизации (ПГ) иногда две печи располагаются бок о бок, а графитизирующий электрический ток сперва проходит через колонку электродов в одной печи, а затем меняет направление и вновь проходит через колонку в другой печи. Устройство для реализации способа ПГ является объектом патента США N 1029121. Устройство с возможностью перемещения для реализации способа ПГ описано, например, а патентах США NN 4015068, 4394766 и 4916714. Идентичное устройство для получения карбида кремния описано в перевыданном патенте США N Re 27018. По общепринятой практике ПГ продолжительность периода нагревания угольного электрода до температуры графитизации (2500 - 3500^oC) обычно равна 8 - 18 ч, после чего прекращается подача электрического тока и происходит охлаждение графитизированного в данный момент электрода и набивочного материала до температуры, безопасной для дальнейшей манипуляции с электродом. Набивочный материал печи, который эффективно выполняет функцию теплоизолятора в течение периода графитизации, замедляет быстрое охлаждение тел графитизированного электрода до температуры, при которой по существу исключается окисление графита, например при 900 - 1100^oC, а также замедляется тепловая волна, которая проходит от графитового электрода через набивочный материал, Следовательно, требуются длительные периоды охлаждения, в течение которых печь фактически не работает.

Наиболее близким аналогом заявленных вариантов способа является способ продольной графитизации угольных тел, расположенных посредством примыкания торец к торцу в колонку, который описан в патенте США 4015068. Согласно известному способу колонку угольных тел, окруженную теплоизолирующей средой, содаржащейся в U-образных металлических секциях печи, удерживают в электрическом контакте с головками питания, чтобы электрический ток последовательно проходил через угольные тела для превращения угольных тел в графит посредством нагревания благодаря эффекту Джоуля. Наиболее близким аналогом заявленных вариантов устройств для осуществления способа продольной графитизации тел угольных электродов является печь для продольной графитизации угольных тел с использованием эффекта Джоуля, которая описана в патенте США 4015068. Известная печь содержит множество U-образных металлических секций, расположенных в ряд, и колонну примыкающих торец в торец угольных тел в этом ряду, удерживаемую в электрическом контакте с головками источника питания и окруженную теплоизолирующей средой.

Указанные наиболее близкие аналоги заявленных способов и устройств так же, как и другие аналоги, не позволяют сократить длительность периода охлаждения графитизированных угольных тел.

В основу заявленной группы изобретений положена задача сокращения продолжительности времени, необходимой для охлаждения графитизированных электродов с температурой 2500 - 3500^oC, и достижения температуры, при которой можно обнажить и безопасно удалить электроды из печи ПГ, например 900 - 1100^oC .

Эта задача решается за счет того, что при осуществлении способа продольной графитизации угольных тел, расположенных посредством примыкания торец к торцу в колонку, окруженную теплоизолирующей средой, содержащейся в U-образных металлических секциях печи, и удерживаемую в электрическом контакте с головками питания, чтобы электрический ток последовательно проходил через угольные тела для превращения угольных тел в графит посредством нагревания благодаря эффекту Джоуля, согласно настоящему изобретению, используют множество стационарно расположенных на расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, расположенных на диэлектрической стационарной платформе. Каждый из огнеупорных ребристых опорных элементов имеет пару расположенных бок о бок U-образных отверстий с открытым верхом, которые находятся на расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью такой стойки огнеупорного ребристого опорного элемента. Это множество расположенных на некотором расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов расположено по существу параллельно и с совпадением своих соответствующих U-образных отверстий. При этом используют множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности и донные поверхности на расстоянии от основной платформы, расположенной между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, размещенные по ячейкам в U-образных отверстиях огнеупорных ребристых опорных элементов, чтобы образовать первый и второй расположенные бок о бок параллельные ряды сплошных металлических секций печи с открытым верхом с близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями. Расположенные бок о бок сплошные металлические секции печи с открытым верхом разделены вертикальным воздухопроводом, который образован частями в форме стойки смежных огнеупорных ребристых опорных элементов, частью основной платформы и близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями расположенных бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам в огнеупорных ребристых опорных элементах. Вертикальный воздухопровод будет открыт сверху и снизу и имеет форму трубки Вентури с донным отверстием, которое значительно шире, чем ее же верхнее отверстие, чтобы окружающий воздух принудительным образом испытывал воздействие тепла от донных поверхностей металлических секций печи и свободно проходил через воздухопровод с повышенной скоростью снизу вверх, чтобы обеспечить охлаждение противоположных боковых поверхностей расположенных бок о бок металлических секций печи.

Указанная выше задача решается также за счет того, что при осуществлении другого варианта способа продольной графитизации угольных тел, расположенных посредством примыкания торец к торцу в колонку, окруженную теплоизолирующей средой, содержащейся в U-образных металлических секциях печи, и удерживаемую в электрическом контакте с головками питания, чтобы электрический ток последовательно проходил через угольные тела для превращения угольных тел в графит посредством нагревания благодаря эффекту Джоуля, согласно настоящему изобретению, используют множество стационарного расположенных на некотором расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых элементов, лежащих на электронепроводящей стационарной основной платформе. Каждый из огнеупорных ребристых опорных элементов имеет пару расположенных бок о бок U-образных отверстий с открытым верхом, которые находятся на некотором расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью стойки огнеупорного ребристого опорного элемента. Само множество расположенных на некотором расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов устанавливается смежно, параллельно и с совпадением их соответствующих U-образных отверстий. При осуществлении способа используют множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности и донные поверхности, расположенные на расстоянии от основной платформы, расположенной между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, размещенные по ячейкам в U-образных отверстиях огнеупорнх ребристых опорных элементов, чтобы образовать первый и второй расположенные бок о бок параллельные ряды сплошных металлических секций печи с открытым верхом с близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями. Расположенные бок о бок сплошные металлические секции печи с открытым верхом разделены вертикальным воздухопроводом, который образуется частями, имеющими форму стоек, смежных огнеупорных ребристых опорных элементов, частью основной платформы и горизонтально смежными и противоположными боковыми поверхностями расположенны бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам в огнеупорных ребристых опорных элементах, причем вертикальный воздухопровод будет открыт сверху и снизу и будет иметь форму трубки Вентури с донным отверстием, которое значительно шире, чем ее же верхнее отверстие, чтобы окружающий воздух принудительным образом испытывал воздействие тепла от донных поврхностей металлических секций печи и свободно проходил через воздухопровод с повышенной скоростью снизу вверх, чтобы обеспечить охлаждение противоположных боковых поверхностей расположенных бок о бок металлических секций печи с открытым верхом. При этом используют множество распыляющих воду сопел, расположенных смежно внешним поверхностям боковых частей металлических секций печи с открытым верхом направляющих струи капель воды на внешние поверхности боковых частей и образования слоя воды на внешней поверхности боковых и донных частей.

Указанная выше задача решается за счет того, что при осуществлении следующего варианта способа продольной графитизации угольных тел, расположенных посредством примыкания торец к торцу в колонку, окруженную теплоизолирующей средой, содержащейся в U-образных металлических секциях печи, и удерживаемую в электрическом контакте с головками питания, чтобы электрический ток последовательно проходил через угольные тела для превращения угольных тел в графит посредством нагревания благодаря эффекту Джоуля, согласно настоящему изобретению, используют множество стационарно расположенных на некотором расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, расположенных на диэлектрической стационарной основной платформе, при этом каждый из огнеупорных ребристых опорных элементов имеет U-образное отверстие, расположенное на расстоянии от основной платформы. Множество расположенных на расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов размещено с совпадением их соответствующих U-образных отверстий. При этом используют множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности и донные поверхности, расположенные на некотором расстоянии от основной платформы, проходящей между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, размещенные по ячейкам в U-образных отверстиям огнеупорных ребристых опорных элементов для образования ряда сплошных металлических секций печи. Одновременно используют множество распыляющих воду сопел, установленных смежно внешним поверхностям боковых частей металлических секций печи с открытым верхом, направляющих струи капель воды на внешние поверхности боковых частей и образования слоя воды на внешней поверхности боковых и донных частей.

Поставленная задача решается также за счет того, что печь для продольной графитизации угольных тел с использованием эффекта Джоуля, содержащая множество U-образных металлических секций, расположенные в ряд, и колонку примыкающих торец в торец угольных тел в этом ряду, удерживаемую в электрическим контакте с головками источника питания и окруженную теплоизолирующей средой, согласно настоящему изобретению, имеет множество стационарно расположенных на расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, расположенных на диэлектрической стационарной основной платформе, при этом каждый огнеупорный ребристый опорный элемент имеет пару расположенных бок о бок U-образных отверстий с открытым верхом, которые находятся на расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью такого огнеупорного ребристого опорного элемента, при этом множество расположенных на расстоянии огнеупорных ребристых опорных элементов размещены смежно, параллельно, с совпадением своих соответствующих U-образных отверстий. Печь содержит множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности и донные поверхности, расположенные на расстоянии от основной платформы, проходящей между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, расположенные по ячейкам U-образных отверстий с открытым верхом огнеупорных ребристых опорных элементов для образования первого и второго расположенных бок о бок параллельных рядов сплошных металлических секций печи с открытым верхом с близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями. Упомянутые сплошные металлические секции печи с открытым верхом разделены вертикальным воздухопроводом, который образуется частями в форме стоек смежных огнеупорных ребристых опорных элементов, частью основной платформы и примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями расположенных бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам U-образных огнеупорных ребристых опорных элементов и открытым верхом. Вертикальный воздухопровод открыт сверху и снизу, и имеет форму трубки Вентури с донным отверстием намного шире, чем ее же верхнее отверстие, для того чтобы окружающий воздух принудительным образом испытывал воздействие тепла от донных поверхностей U-образных металлических секций печи с открытым верхом и свободно проходил через воздухопровод с повышенной скоростью снизу вверх для обеспечения охлаждения противоположных боковых поверхностей расположенных бок о бок металлических секций печи. Кроме того, печь содержит колонку примыкающих торец в торец угольных тел в каждом из первого и второго рядов U-образных металлических секций печи с открытым верхом, при этом каждая колонка окружена теплоизолирующей средой, содержащейся в пределах поддерживаемой внутренними поверхностями U-образных металлических секций печи с открытым верхом.

U-образные отверстия огнеупорных ребристых опорных элементов печи могут быть снабжены канавками, а U-образные сплошные металлические секции печи, размещенные по ячейкам в одном общей U-образном отверстии, в этом случае имеют оконечные части, разделенные канавками, а множество смежных индивидуальных предварительно образованных огнеупорных элементов установлены в канавках так, что их часть выступает наружу из канавок и между оконечными частями U-образных сплошных металлических секций печи, размещенных по ячейкам в общем U-образном отверстии.

Огнеупорные элементы могут быть выполнены по существу T-образной формы и иметь верхние поперечные части, проходящие поверх по меньшей мере части оконечных частей металлических секций печи, разделенных канавками, и основные части, расположенные перпендикулярно поперечным частям и установленные в канавках.

По меньшей мере одна из U-образных сплошных металлических секций печи может быть снабжена на своих противоположных концах выполненными за одно целое торцевыми оконечностями, которые содержат U-образный втулочный элемент, расположенный снаружи около металлической секции печи на каждом ее противоположном конце. В этом случае U-образный закрывающий элемент соединяет каждый втулочный элемент с металлической секцией печи на противоположных концах металлических секций печи для образования открытых каналов на противоположных концах металлической секции печи, принимающих охлаждающую жидкость.

Возможно также, чтобы U-образное фланцевое средство было подсоединено к втулочному элементу и проходило поперечно втулочному элементу, зацепляя U-образное отверстие ребристых опорных элементов.

Распыляющие воду сопла могут быть установлены смежно с внешними поверхностями боковых частей по меньшей мере одной металлической секции печи для направления струи капель воды на внешнюю поверхность боковых частей и образования слоя текущей воды на внешней поверхности боковых и донных частей.

Печь может быть снабжена трубопроводами охлаждающей воды, проходящими параллельно металлическим секциям печи около внешних боковых поверхностей металлических секций печи, и распыляющими волу соплами, отходящими от трубопроводов охлаждающей воды в направлении упомянутых внешних боковых поверхностей металлических секций печи для направления струи капель воды на внешние боковые поверхности.

Металлические секции печи могут иметь по существу строго вертикальные боковые части и распыляющие воду сопла располагаются рядом с внешними поверхностями боковых частей по меньшей мере одной металлической секции печи для направления струи капель воды на внешнюю поверхность боковых частей и для образования слоя воды на внешней поверхности боковых и донных частей.

Внутренние поверхности U-образных металлических секций печи могут быть снабжены покрывающим слоем плотной бумаги в промежутке между теплоизолирующей средой и внутренними поверхностями. Внутренние поверхности U-образных металлических секций печи могут быть снабжены слоем покрывающей краски на основе оксида алюминия и/или диоксида кремния в промежутке между теплоизоляционной средой и внутренними поверхностями.

Печь может быть снабжена трубопроводами охлаждающей воды, которые проходят параллельно металлическим секциям печи рядом с внешними боковыми поверхностями металлических секций печи, и распыляющими воду соплами, отходящими от трубопроводов охлаждающей воды в направлении упомянутых внешних боковых поверхностей металлических секций печи для направления струи капель воды на внешние боковые поверхности во множестве точек, противоположных теплоизолирующей среде, находящейся в пределах внутренних боковых поверхностей металлических секций печи.

Ребристый опорный элемент может заканчиваться в паре расположенных на расстоянии друг от друга внешних частей, имеющих форму стоек, а металлическая плита закреплена между другими частями в форме стоек напротив внешних боковых поверхностей металлических секций печи, чтобы очертить контур боковых вертикальных воздухопроводов. Названная задача решается также за счет того, что печь для графитизации угольных тел с использованием эффекта Джоуля, содержащая множество U-образных металлических секций, расположенных в ряд, колонку примыкающих торец в торец угольных тел в этом ряду, удерживаемую в электрическом контакте с головками источника питания и окруженную теплоизолирующей средой, и систему водного охлаждения для U-образных металлических секций, согласно настоящему изобретению, имеет множество стационарного расположенных на некотором расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, размещенных на диэлектрической стационарной основной платформе, причем каждый огнеупорный ребристый опорный элемент имеет пару расположенных бок о бок U-образных отверстий с открытым верхом, которые расположены на расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью такой стойки огнеупорного ребристого опорного элемента. Множество расположенных на расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов расположены смежно, параллельно и с совпадением их соответствующих U-образных отверстий. Печь содержит также множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности и донные поверхности, находящиеся на расстоянии от основной платформы, расположенной между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, расположенные в U-образных отверстиях с открытым верхом огнеупорных ребристых опорных элементов, для образования первого и второго расположенных бок о бок параллельных рядов сплошных металлических секций печи с открытым верхом с близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями. Расположенные бок о бок сплошные металлические секции печи с открытым верхом разделены вертикальным воздухопроводом, который образуется частями в форме стоек смежных огнеупорных ребристых опорных элементов, частью основной платформы и примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями расположенных бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам в огнеупорных ребристых опорных элементах, причем вертикальный воздухопровод будет открыт сверху и снизу и имеет форму трубки Вентури с донным отверстием, значительно шире, чем ее же верхнее отверстие, для того чтобы окружающий воздух принудительным образом испытывал воздействие тепла от донных поверхностей U-образных металлических секций печи с открытым верхом и свободно проходил через воздухопровод с повышенной скоростью снизу вверх, чтобы обеспечить охлаждение противоположных боковых поверхностей расположенных бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом. Печь содержит также множество распыляющих воду сопел, установленных смежно внешним поверхностям боковых частей U-образных металлических секций печи с открытым верхом для направления струи капель воды на внешние поверхности боковых частей и образования слоя воды на внешних поверхностях боковых и донных частях. Колонка примыкающих торец в торец тел угольных электродов в каждом из первого и второго рядов U-образных металлических секций печи с открытым верхом окружена теплоизолирующей средой, содержащейся в пределах и поддерживаемой внутренними поверхностями U-образных металлических секций печи с открытым верхом.

Указанная задача решается также за счет того, что в другом варианте исполнения печь для графитизации угольных тел с использованием эффекта Джоуля, содержащая множество U-образных металлических секций, расположенных в ряд, колонку примыкающих торец в торец тел в этом ряду, удерживаемую в электрическом контакте с головками источника питания и окруженную теплоизолирующей средой, и систему водного охлаждения для U-образных металлических секций, согласно настоящему изобретению, имеет множество стационарно расположенных на некотором расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, размещенных на диэлектрической стационарной основной платформе, причем каждый из огнеупорных ребристых опорных элементов имеет U-образное отверстие, расположенное на расстоянии от основной платформы, а множество расположенных на расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов располагаются с совпадением их соответствующих U-образных отверстий. Печь содержит множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи, с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности, находящиеся на расстоянии от основной платформы, простирающейся между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, расположенные в U-образных отверстиях огнеупорных ребристых опорных элементов, чтобы образовать ряд сплошных металлических секций печи с открытым верхом, множество распыляющих воду сопел, установленных рядом с внешними поверхностями боковых частей металлических секций печи с открытым верхом и направляющих струи капель воды на внешние поверхности боковых частей и образования слоя воды на внешней поверхности боковых и донных частей. При этом колонка примыкающих торец в торец тел угольных электродов в ряду металлических секций печи с открытым верхом окружена теплоизолирующей средой, содержащейся в пределах и поддерживаемой внутренними поверхностями U-образных металлических секций печи с открытым верхом.

Указанная задача достигается также тем, что в другом варианте исполнения печь для графитизации угольных тел с использованием эффекта Джоуля, содержащая множество U-образных металлических секций, расположенных в ряд, колонку примыкающих торец в торец угольных тел в этом ряду, удерживаемую в электрическом контакте с головками источника питания и окруженную теплоизолирующей средой, и систему водного охлаждения для U-образных металлических секций, согласно настоящему изобретению, имеет множество стационарно расположенных на расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, размещенных на диэлектрической стационарной основной платформе, причем каждый огнеупорный ребристый опорный элемент имеет пару расположенных бок о бок U-образных отверстий с отрытым верхом, которые находятся на некотором расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью такой стойки огнеупорного ребристого опорного элемента, при этом множество расположенных на расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов установлены смежно, параллельно и с совпадением их соответствующих U-образных отверстий. Печь содержит также множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности, а также донные поверхности, находящиеся на расстоянии от основной платформы, расположенной между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, размещенные по ячейкам в U-образных отверстиях огнеупорных ребристых опорных элементов, чтобы образовать первый и второй расположенные бок о бок параллельные ряды сплошных металлических секций печи с открытым верхом с близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями. Расположенные бок о бок металлических секции печи с отрытым верхом разделены вертикальным воздухопроводом, который образуется частями, имеющими форму стоек, смежных огнеупорных ребристых опорных элементов, частью основной платформы и примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями расположенных бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам в огнеупорных ребристых опорных элементах. В этом случае вертикальный воздухопровод открыт сверху и снизу и имеет форму трубки Вентури с нижним отверстием, которое намного шире ее верхнего отверстия, чтобы окружающей воздух принудительным образом испытывал воздействие тепла от донных поверхностей металлических секций печи с открытым верхом и свободно проходил через воздухопровод с повышенной скоростью снизу вверх, чтобы обеспечить охлаждение противоположных боковых поверхностей расположенных бок о бок металлических секций печи с открытым верхом, причем U-образные сплошные металлические секции печи снабжены на противоположных концах выполненными за единой целое торцевыми окончаниями, которые содержат U-образный втулочный элемент, расположенный снаружи около металлической секции печи на каждом из ее противоположных концов, и U-образным элементом закрытия, соединяющим каждый втулочный элемент с металлической секцией печи на противоположных концах металлической секции печи, чтобы определить контур открытых каналов на противоположных концах металлической секции печи для приема охлаждения жидкости в виде воды. Печь содержит также множество распыляющих воду сопел, установленных смежно внешним поверхностям боковых частей металлических секций печи с открытым верхом направляющих струи капель воды на внешние поверхности боковых частей и образования слоя воды на внешних поверхностях боковых и донных частей. При этом колонка примыкающих торец в торец тел угольных электродов в каждом из первого и второго рядов металлических секций печи с открытым верхом окружена теплоизолирующей средой, содержащейся в пределах и поддерживаемая внутренними поверхностями U-образных металлических секций печи с открытым верхом.

Указанная задача решается также тем, что в следующем варианте исполнения печь для графитизации угольных тел, с использованием эффекта Джоуля, содержащая множество U-образных металлических секций, расположенных в ряд, колонку примыкающих торец в торец угольных тел в этом ряду, удерживаемую в электрическом контакте с головками источника питания и окруженную теплоизолирующей средой, и систему водного охлаждения для U-образных металлических секций, согласно настоящему изобретению, имеет множество стационарно расположенных на некотором расстоянии друг от друга диэлектрических огнеупорных ребристых опорных элементов, размещенных на диэлектрической стационарной основной платформе, при этом каждый огнеупорный ребристый опорный элемент имеет пару U-образных расположенных бок о бок отверстий с открытым верхом, которые находятся на расстоянии от основной платформы и отделены друг от друга выполненной за единое целое частью такой стойки упомянутого огнеупорного ребристого опорного элемента, при этом множество расположены на расстоянии друг от друга огнеупорных ребристых опорных элементов расположено смежно, параллельно и с совпадением их соответствующих U-образных отверстий. Печь содержит также множество электроизолированных U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, имеющих внешние и внутренние поверхности, расположенные на некотором расстоянии от основной платформы, простирающейся между смежными огнеупорными ребристыми опорными элементами, и имеющих оконечные части, располагающиеся по ячейкам в U-образных отверстиях огнеупорных ребристых опорных элементов, для образования первого и второго расположенных бок о бок параллельных рядов сплошных металлических секций печи с отрытым верхом с близко примыкающими сбоку и противоположными боковыми поверхностями. В этом случае расположенные бок о бок сплошные металлические секции печи с открытым верхом разделены вертикальным воздухопроводом, который образуется частями, имеющими форму стоек, смежных огнеупорных ребристых опорных элементов, частью основной платформы и горизонтально смежными и противоположными боковыми поверхностями расположенных бок о бок U-образных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам в огнеупорных ребристых опорных элементах. При этом вертикальный воздухопровод открыт сверху и снизу и имеет форму трубки Вентури с донным отверстием, которое намного шире, чем ее же верхнее отверстие, чтобы окружающий воздух принудительным образом испытывал воздействие тепла от донных поверхностей металлических секций печи и свободно проходил через воздухопровод с повышенной скоростью снизу вверх, чтобы обеспечить охлаждение противоположных боковых поверхностей, расположенных бок о бок металлических секций печи с открытым верхом. U-образные отверстия огнеупорных ребристых опорных элементов снабжены канавками, а размещенные по ячейкам в общем U-образном отверстии U-образные сплошные металлические секции печи с открытым верхом имеют свои оконечные части, разделенные этими канавками. Причем множество смежных индивидуальных предварительно образованных огнеупорных элементов расположено в каждой канавке так, что какая-то часть выступает наружу из канавок и между оконечными частями U-образных сплошных металлических секций печи с открытым верхом, размещенных по ячейкам в общем U-образном отверстии. Печь содержит также множество распыляющих воду сопел, установленных смежно внешним поверхностям боковых частей металлических секций печи с открытым верхом, направляющих струи капель воды на внешние поверхности боковых частей и образования слоя воды на внешней поверхности боковых и донных частей. При этом колонки примыкающих торец в торец тел угольных электродов в каждом из первого и второго рядов металлических секций печи окружена теплоизолирующей средой, содержащеся в пределах и поддерживаемая внутренним поверхностями U-образных металлических секций печи с открытым верхом.

Металлические секции печи расположены над и на расстоянии от стационарной базовой платформы, чтобы дать возможность потоку воздуха свободно проходить под металлическими секциями печи. Противоположные боковые поверхности металлических секций печи вместе с промежуточными частями ребристых пор определяют контур вертикального воздухопровода между каждой парой близко расположенных бок о бок металлических секций печи, через который окружающий воздух из-под металлических секций печи поднимается вертикально вверх со все увеличивающейся скоростью, что обусловлено нагреванием воздуха излучением и его контактированием с металлическими секциями печи, причем упомянутый воздухопровод имеет форму трубки Вентури. Образующие воздухопровод боковые стороны и донная часть металлических секций печи охлаждаются потоком окружающего воздуха, который отводит тепло от набивочного материала печи и теплового фронта, идущего от графитизированных тел электродов через теплоизолирующий набивочный материал непосредственно в металлические секции печи. Образование множества индивидуальных вертикальных воздухопроводов положительно сказывает на равномерном охлаждении по всей длине печи, поскольку в данном случае сводятся к минимуму поперечные потоки охлаждающего воздуха, а сам охлажденный воздух равномерно поднимается в каждом воздухопроводе. Результатом этого является то, что тела графитизированных электродов значительно быстрее достигают безопасной температуры (например 900 - 1100^oC), при которой их можно удалять из набивочного материала печи.

Дополнительное удаление тепла и более быстрое достижение безопасной температуры удаления электродов из печи становится возможным посредством использования сопла,