Электрическая печь для графитации углеродных заготовок

Электрическая печь для графитации углеродных заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03.81 {21) 3262508(29 — 33 (53)М. Кл. с присоединением заявки М

F 27 0 11 02

F 27 В 3(08

ВеуаерстваиныН комитет СССР пю делам изабретевий к отермтнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень М 6 (53) УДК 621.785. .377 (088.8) Дата опубликования описания 15.02.83

l

Н. И. Чичулин, А. Г. Сасин, Б. В. Комаров, П -П. Сайко:.; -.-:- ., и Н. П. Стоячко с, . Г, (;

Г,-л .=.-р

Государственный научно — исследовательский и проектно-" -.. ,т конструкторский институт электродной промышленности (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЪ ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ

УГЛЕРОДНЪ|Х ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к электротермии, в частности к электрическим печам, предназначенным для графитации углеродных заготовок.

Наиболее близким к изобретению является электрическая печь сопротивления для графитации углеродных заготовок, включающая огнеупорный корпус, токоподводящие электроды, закрепленные в его торцовых стенках, - футерованных с внутренней стороны корпусаграфитовыми блоками (образующими графитовую стенку — 3KpaH токоподводов) перпендикулярно к Яим, керн печи и теплоизоляцию вокрут керна. Между торцовой огнеупорной г и графитовой стенкой электрическая графитировочная печь содержит слой графитовой стружки (1) .

Известная печь работает следующим образом.

Обожженные электродные заготовки укладывают в корпус, пересыпают засыпкой из коксового "орешка" фракции 25 — 10 мм, а между заготовками и графитовой стенкой насыпают слой графитированного коксика толщиной 250 — 300 мм фракции 25 — 10 мм

2 (назначение графнтированного коксика— создать проводник тока через графитовую стенку к керну печи). Получают токопроводя. щий пакет — керн печи. Керн окружают мелкодисперсной углеродистой тепловой изо5 ляцией (коксовая мелочь). 3a тем печь подключают к источнику питания и посредством токоподводящих электродов через керн печк пропускают электрический ток, тсоторый вызывает разогрев электродных заготовок, а также самих токоподводящих электродов и внутрен- ., ней графитовой футеровки (экрана. токопод. водов) до температур 2500-2800 С.

Известная печь имеет ряд недостатков.

Температурная стойкость корпуса (стен и подины) в месте примыкания к графитовой футеровке торцовых стен (экрану токоподводов) низка.

Большая теплопроводность графитовой футеровки торцовых стенок вызывает нагрев корпуса до температур, превышающих термическую стойкость огнеупорных стен и подины.

Велики тепловые потери энергии и на на-, грев самой графитовой футеровки торцовой.

996835

3 . стенки (экрана токоподводов); которая занимает объем от 3 до 4,5 м, и потери тепла за счет теплопередачи от графитовой футеровки (экрана токоподводов) к торцовой огнеупорной стейке.

Наличие в печи графитовой футеровочной стенки (экрана токоподводов) влечет за собой большой расход графитовых блоков (от 5 до

7 т на два торца печи).

Футеровочная стенка иэ графитовых блоков (экрана токоподводов) создает отрицательный эффект растекания тока по всему сечению печи, вызывая дополнительный нагрев теплоизоляции, подины и стен печи, уменьшая плотность тока в керне, снижая качество графитируемой продукции.

Цель изобретения — повышение стойкости огнеупорной кладки печи, снижение расхода графитовых футеровочных материалов и тепловых потерь.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической печи, содержащей огнеупорный корпус, токоподводящие электроды, укрепленные в торцовых стенках, керн нечи и теплоизоляцию, теплоизоляция в торцовой части печи расположена окружающим токоподводящие электроды сплошным слоем между торцовой, боковыми стенками и подиной.

11ричем между концами токоподводящих электродов и подиной смонтированы графито30 вые столбики.

Расположение теплоизоляции в торцовой части печи окружающим токоподводящие электроды сплошным слоем между огнеупорными торцовой, боковыми стенками и подиной приводит к тому, что керн печи, слой из графитированного коксика и токоподводящие электроды составляют единый проводник тока, окруженный со всех сторон слоем теплоизоляционной шихты. Уменьшается растекание тока в слое теплоизоляции за счет отсутствия графитового экрана токоподводов в слое теплоизоляции, увеличивается плотность тока в керне печи.

Концы токоподводящих электродов (квадратного или крутлого сечения), расположенных 4S над подиной, опираются на графитовые столбики для предотвращения оседания токоподводящих электродов.

Для токоподводящих электродов круглого сечения предусмотрено также соединение и вы- 50 шерасположенных электродов графитовыми столбиками, предотвращающими оседание электродов.

На фиг. 1 схематически изображена электрическая печь с токоподводящими электрода- .у ми квадратно го сечения; на фиг. 2 электрическая печь с токоподводящими электродами круглого сечения.

Электрическая печь сопротивления для графитации углеродных заготовок состоит из огнеупорного корпуса 1, токоподводящих электродов 2, закрепленных в противоположных торцовых огнеупорных стенках перпендикулярно к ним, керна печи, образованного электродными заготовками 3, уложенными перпендикулярно продольной оси печи, параллельно друг другу без промежутков в вертикальных рядах и с промежуткзми, равными

0,2 диаметра заготовок в горизонтальных рядах, заполненными просушенным металлургическим коксом 4 фракции 25 — 10 мм, слоя графитированного кокса 5 толщиной 250-300 мм фракции 25 — 10 мм, примыкающего к токоподводящим электродам (электрическое сопротивление графитированного кокса 5 в 2 — 3 раза меньше, чем применяемого для пересыпки заготовок просушенного металлургического кокса 4).

Керн печи, состоящий из заготовок 3 с промежутками в горизонтальных рядах, засыпанными просушенным коксом 4, и слоя из графитированного кокса 5, а также токоподводящие электроды 2 внутри печного пространства окружены со всех сторон слоем теплоизоляции 6 толщиной 450 — 700 мм.

С внутренней стороны корпуса 1 токоподводящие электроды 2 опираются на столбики

7 иэ графитового материала, установленные на подину (в варианте печи с токоподводя1цими электродами 2 круглого сечения все они соединены друг с другом графитовыми столбиками) .

Печь работает следующим образом., На огнеупорную подину корпуса печи насыпают слой теплоизоляции 6 толщиной

600 — 700 мм. На этот слой параллельно друг другу устанавливают вдоль продольной оси печи между торцовыми стенками металлические щиты (н.: показаны) с расстоянием между ними, равным длине загружаемых электродных заготовок 3.

В торцах печи между продольными металлическими щитами устанавливают металличесКие сдвоенные щиты (с расстоянием между ними 250 — 300 мм) вплотную к токоподводящим электродам 2. Нз теплоизоляпию 6 между металлическими боковыми и торцовыми щитами насыпают просушенный металлургический кокс 4 фракции 25 — 10 мм слоем

80 — 100 мм, на который перпендикулярно . продольной оси печи укладывают ряд электродных заготовок 3 с расстоянием между ними 0,2 диаметра заготовки.

Промежутки между заготовками засыпают просушенным металлургическим коксом

4 фракции 25 — 10 мм.

996835

7 7 7

Аналогично укладывают второй и поСледующие ряды заготовок на всю высоту керна. В сдвоенные металлические щиты в торцах печи засыпают графитированный кокс 5 фракции 25 — 10 мм на высоту керна. Расстояние

450 — 600 мм между боковыми щитами и стенками на всю высоту керна засыпают слоем теплоизоляции 6. После этого металлические боковые и торцовые щиты при помощи крана удаляют. Затем верх печи на всю дли- 10 ну и ширину печи засыпают слоем теплоизоляции толщиной 600 — 700 мм.

Таким образом, при помощи металлических щитов формируют.керн печи, окруженный слоем теплоизоляции 6. Сплошным слоем 15 теплоизоляции 6 окружены также между огнеупорными торцовой, боковыми стенками и подиной корпуса токоподводящие электроды

2 и графитовые столбики 7.

Затем печь подключают к источнику пи- 2О тания.

Предлагаемая печь позволяет повысить термическую стойкость огнеупорной кладки корпуса в 1,5 — 2 раза, снизить расход графитовых футеровочных материалов на 80 — 90 o, снизить g5 тепловые потери на 30 — 40% по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

1. Электрическая печь для графитации углеродных заготовок, содержащая огнеупорный корпус, токоподводящие электроды, укрепленные в торцовых стенках, керн и теплоизоляцию, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости огнеупорной кладки печи, снижения расхода графитовых футеровочных материалов и тепловых потерь, теплоиэоляция в торцовой части печи расположена окружающим токоподводящие электроды сплошным слоем между торцовой, боковыми стенками и подиной.

2, Печь по п. 1, отличающаяся тем, что между концами токоподводящих электродов и подиной смонтированы графитовые столбики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вопросы графитации углеродисть с материалов. Сборник под ред. И. Ф. Сухорукова, М., 1968, ч, 11, с. 19, фиг. 1.

996835!

Составитель С. Прямкова

Техред О.Неце

Редактор С. Тимохина

Корректор М. Шароши

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 913/57 Тираж 613

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5