本發(fā)明涉及石墨化爐技術領域，具體涉及一種新型艾契遜石墨化爐爐頭及其制作方法。

背景技術：

傳統(tǒng)的艾契遜石墨化爐爐頭，如圖1和圖2所示，在爐頭墻體1與石墨墻體6之間的箱體內(nèi)填充石墨碎屑，起支撐石墨墻體、散熱和密封作用，保護爐頭電極和石墨墻體。

爐頭在正常生產(chǎn)過程中，爐頭石墨墻體會受到出爐時撞擊、爐內(nèi)高溫熱量反復沖擊、導電電極冷卻水滲透產(chǎn)生的氧化腐蝕等，爐頭需要進行石墨墻體修正、石墨碎屑補充等日常維護，爐頭大修周期約為3年。為了提高經(jīng)濟效益，有必要提出更好的方案有效延長爐頭的大修周期、免除日常維護工作、除低爐子制造費用。

在爐頭外墻1與石墨墻體6之間的空腔內(nèi)用新型填充澆注料搗實，經(jīng)過10天左右的自然凝固后，爐子就可以投入使用，爐溫將搗固填料燒結，搗固料將石墨墻體、爐頭電極以及爐頭外墻磚砌體形成一個牢不可破的整體，爐頭整體強度加大，爐頭外墻厚度可以從以往的460mm縮小到230mm，同樣爐頭電極也同樣可縮短230mm，從而減少了爐子砌筑材料。此外，用這種方法砌筑的爐頭在生產(chǎn)過程中，一般情況下受到撞擊其石墨墻和導電電極不會變形和錯位，整個爐頭不會產(chǎn)生裂縫之類的缺陷；爐頭搗固料經(jīng)過燒結后，形成致密的燒結體，空氣和水進入不了爐頭；搗固料有較高的導熱散熱性能。石墨化爐在生產(chǎn)使用過程中，爐頭中的碳－石墨材料很少被機械損傷、空氣和水氧化以及高溫損壞等，使用壽命大大延長。只有在爐頭的石墨墻爐內(nèi)側被過度石墨化后，石墨墻體厚度及強度達不到使用要求，才進行大修，一般大修周期為9年。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，提供了一種新型艾契遜石墨化爐爐頭。

為解決上述問題，本發(fā)明提出的新型艾契遜石墨化爐爐頭，包括：爐基礎、爐頭外墻、新型填料澆筑體、石墨墻、碳塊體以及導電電極，所述爐頭外墻建立在所述爐基礎上，所述石墨墻鑲嵌在所述爐頭外墻的內(nèi)側，且其四周與所述爐頭外墻之間鑲嵌有碳塊體，所述新型填料澆筑體位于所述爐頭外墻和石墨墻之間且最外側與所述爐頭外墻的外墻面平齊，與爐頭外墻、石墨墻、碳塊體之間均無縫接觸，所述導電電極從新型填料澆筑體與所述爐頭外墻的外墻面平齊的一面垂直插入并穿透所述石墨墻。

優(yōu)選的，所述新型填料澆筑體的材料由碳化硅與泡花堿以9：1的比例組成。

優(yōu)選的，所述碳化硅粒度組成：0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例為4：4：2。

一種新型艾契遜石墨化爐爐頭的制作方法，包括以下步驟：

步驟一、用高鋁質耐火磚砌成爐頭外墻、用碳石墨體砌筑石墨墻，石墨墻四周填充碳塊體，導電電極一端夾于石墨墻中，另一端穿過爐頭外墻與導電鋁排連接，即砌好第一層導電電極；

步驟二、將不同粒度的骨料按一定比例配好，加入一定量的粘結劑，在攪拌機中充分攪拌均勻，形成搗固料；

步驟三、將經(jīng)過攪拌的搗固料填入爐頭外墻與石墨墻之間的預留空間，用鋼釬搗緊；

步驟四、將第一層搗固料搗實后，再接著往上砌第二層導電電極，并接著搗實第二層搗固料，直到將最上層電極和搗固料施工完成，用耐火磚將爐頂封頂，再固定爐頭立柱；

步驟五、砌筑完成后自然凝固，新型艾契遜石墨化爐爐頭即制作完成。

優(yōu)選的，步驟二中，所述骨料為碳化硅，所述碳化硅粒度組成：0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例為4：4：2。

優(yōu)選的，步驟二中，所述粘結劑為泡花堿。

優(yōu)選的，步驟二中，所述碳化硅與泡花堿的質量比為9：1。

優(yōu)選的，步驟五中，所述自然凝固的時間為5-10天。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術方案相比具有以下有益效果和優(yōu)點：

本發(fā)明提出的新型艾契遜石墨化爐爐頭及其制作方法改用新型的搗固料作為石墨墻體與爐頭外墻之間的填充料，爐頭搗固料經(jīng)過燒結后，形成致密的燒結體，空氣和水進入不了爐頭，在爐子第一次生產(chǎn)燒結將外墻、石墨墻與爐頭電極形成一個整體，大大提高爐頭強度，相比現(xiàn)有爐頭其厚度減小、導電電極縮短；此外由于搗固料有較高的導熱散熱性能，石墨化爐在生產(chǎn)使用過程中，爐頭中的碳－石墨材料很少被機械損傷、空氣和水氧化以及高溫損壞等因素，新型艾契遜石墨化爐爐頭的大修周期為原來的三倍、大大延長了石墨化爐的使用壽命；再加上填充搗固料便宜等因素新型艾契遜石墨化爐爐頭大大降低了筑爐成本，很大程度上提高了經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有新型石墨化爐爐頭的水平截面圖。

圖2為現(xiàn)有新型石墨化爐爐頭的縱截面圖。

圖3為本發(fā)明提出的新型石墨化爐爐頭的水平截面圖。

圖4為本發(fā)明提出的新型石墨化爐爐頭的縱截面圖。

圖中編號說明：1、爐基礎；2、爐頭外墻；3、石墨碎填料；4、新型填料澆筑體；5、石墨墻；6、碳塊體；7、導電電極。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述：

本實施例中，本發(fā)明提出的新型艾契遜石墨化爐爐頭，包括：爐基礎1、爐頭外墻2、新型填料澆筑體4、石墨墻5、碳塊體6以及導電電極7，爐頭外墻2建立在爐基礎1上，石墨墻5鑲嵌在爐頭外墻2的內(nèi)側，且其四周與爐頭外墻之間鑲嵌有碳塊體6，新型填料澆筑體4位于爐頭外墻2和石墨墻5之間且最外側與爐頭外墻2的外墻面平齊，與爐頭外墻2、石墨墻5、碳塊體6之間均無縫接觸，導電電極7從新型填料澆筑體4與爐頭外墻2的外墻面平齊的一面垂直插入并穿透石墨墻5。

新型填料澆筑體的材料由碳化硅與泡花堿以9：1的比例組成。

碳化硅粒度組成：0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例為4：4：2。

一種新型艾契遜石墨化爐爐頭的制作方法，包括以下步驟：

步驟一、用高鋁質耐火磚砌成爐頭外墻2、用碳石墨體砌筑石墨墻5，石墨墻5四周填充碳塊體6，導電電極7一端夾于石墨墻5中，另一端穿過爐頭外墻2與導電鋁排連接，即砌好第一層導電電極；

步驟二、將0～1mm粒子、1～2mm粒子、2～4mm粒子比例為4：4：2的碳化硅按一定比例配好，按碳化硅與泡花堿9：1的質量比加入一定量的泡花堿，然后在攪拌機中充分攪拌均勻，形成搗固料；

步驟三、將經(jīng)過攪拌的搗固料填入爐頭外墻與石墨墻之間的預留空間，用鋼釬搗緊；

步驟四、將第一層搗固料搗實后，再接著往上砌第二層導電電極，并接著搗實第二層搗固料，直到將最上層電極和搗固料施工完成，用耐火磚將爐頂封頂，再固定爐頭立柱；

步驟五、砌筑完成后自然凝固5天，新型艾契遜石墨化爐爐頭即制作完成。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍中。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種碳?石墨坩堝電加熱焙燒爐，包括鋼制的爐體，爐體內(nèi)底部設置有隔熱磚層，爐體的頂部固定設置有保溫纖維板層，隔熱磚層的兩側分別設置有側部隔熱磚層，兩側部隔熱磚層與爐體之間填充有保溫棉材料層，隔熱磚層上方還設置有高鋁磚隔熱層，高鋁磚隔熱層位于兩側部隔熱磚層之間，高鋁磚隔熱層上設置有沿爐體長度方向布置的瓷輥道，瓷輥道上設置有方瓷托板，方瓷托板上設置有沿爐體長度方向布置的若干個焙燒箱，各焙燒箱之間依次通過鋼環(huán)連接，焙燒箱的外側設置有高頻電加熱線圈。本發(fā)明中碳?石墨坩堝電加熱焙燒爐，能夠有效的降低生產(chǎn)成本，節(jié)省投資成本、提高熱利用率、縮短生產(chǎn)周期、降低環(huán)保成本、提高產(chǎn)品質量。

技術研發(fā)人員：吳樂云
受保護的技術使用者：上海景烯新能源材料科技有限公司
技術研發(fā)日：2016.12.28
技術公布日：2017.11.10