專利名稱：內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)熱串接石墨化爐使用的特大型石墨構(gòu)件——爐頭導(dǎo)電電極和跨接電極背景技術(shù)：
用于電弧爐和礦熱爐作為導(dǎo)電電極的人造石墨制品是在高溫下，完成由無定形炭向石墨晶格轉(zhuǎn)變而成為良好導(dǎo)電材料的，此工藝過程稱為石墨化。國際上通用的石墨化工藝方法主要有艾奇遜法和卡斯特耐法。依據(jù)上述兩種方法建立的石墨化爐分別稱為艾奇遜爐和內(nèi)熱串接爐(LWG)。由于后者具有爐溫高、電耗低等優(yōu)點(diǎn)，是目前國際上大量使用的爐型。近年來我國也正在逐步興起和發(fā)展。但由于LWG爐頭所用的導(dǎo)電電極和爐內(nèi)使用的跨接電極需承受3000℃左右的溫度和10Mpa左右的機(jī)械壓力，并需允許100KA以上的大電流通過，因此要求爐頭導(dǎo)電電極和跨接電極具有足夠大的導(dǎo)電截面、相當(dāng)?shù)偷碾娮杪屎鸵欢ǖ臋C(jī)械強(qiáng)度。
國內(nèi)正在建設(shè)中的大型炭素廠引進(jìn)了美國碳/石墨公司的LWG爐技術(shù)，爐頭導(dǎo)電電極和跨接電極均使用Φ900mm的石墨電極進(jìn)行機(jī)械加工制成，額定使用壽命為2年。由于目前國內(nèi)尚沒有能夠生產(chǎn)如此大直徑的石墨制品炭素壓機(jī)，只能從國外購入現(xiàn)成的電極。2004年美國碳/石墨公司每支爐頭電極的售價(jià)為11117美元，德國西格里(SGL)公司售價(jià)為12195美元。跨接電極的售價(jià)分別為16497美元和16821美元。每臺(tái)LWG爐實(shí)際使用總重達(dá)8噸的兩支爐頭導(dǎo)電電極和一支跨接電極，總價(jià)格約合人民幣34萬元。此價(jià)格還不包括增值稅、關(guān)稅、保險(xiǎn)及包裝運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于立足于使用國內(nèi)現(xiàn)有的石墨制品，提供一種可替代進(jìn)口的內(nèi)熱串接石墨化爐所用的拼裝式特大型石墨構(gòu)件。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型依據(jù)了如下的技術(shù)方案。內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大型石墨構(gòu)件主要由方形石墨電極(簡稱石墨方)組成，爐頭導(dǎo)電電極由兩塊或四塊石墨方組成，且兩兩鏡像設(shè)置。石墨方之間以粘接或在電極的一端設(shè)置緊固件的方式加固。
跨接電極由兩塊石墨方拼裝、粘接而成，一塊石墨方的拼裝面上設(shè)置凹槽，另一塊石墨方的拼裝面設(shè)置與凹槽相匹配的凸臺(tái)，兩塊石墨方拼裝時(shí)凸臺(tái)插入到凹槽內(nèi)。在凹槽的底部或凸臺(tái)的臺(tái)面設(shè)置填充高溫固化劑的孔。
對(duì)特大型LWG爐而言，在跨接電極的端部或中央部位設(shè)貫穿兩個(gè)石墨方的孔，孔中插石墨棒作為栓銷，以增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。
本實(shí)用新型與進(jìn)口的同類產(chǎn)品相比，導(dǎo)電截面分別增加了0.65％和2.2％。電阻率下降了23％。由于導(dǎo)電截面增大、電阻率降低，其自身的電能損耗大為下降、發(fā)熱減輕，不僅節(jié)省電費(fèi)開銷，而且降低了氧化損失、延長使用壽命。產(chǎn)品的制造成本約為進(jìn)口品的五分之一左右。


圖1為本實(shí)用新型爐頭導(dǎo)電電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型跨接電極的左視圖。
圖3為本實(shí)用新型跨接電極的主視圖。
具體實(shí)施方式
爐頭導(dǎo)電電極具體結(jié)構(gòu)參見圖1。對(duì)小爐子而言由石墨方1和2兩塊組成并且兩者之間鏡像設(shè)置作為導(dǎo)電電極使用，可采取粘接或加緊固件3的方式將石墨方之間加固；對(duì)大爐子而言由石墨方1和2各兩塊組成且兩兩之間鏡像設(shè)置作為導(dǎo)電電極使用，或粘接或加緊固件3的方式將石墨方加固。對(duì)每塊石墨方的四個(gè)側(cè)面和兩個(gè)端面要進(jìn)行機(jī)械加工，確保各平面的光潔度、平行度和垂直度。需要注意的是緊固件不是耐高溫材料構(gòu)成的，在安裝爐頭導(dǎo)電電極時(shí)，端部的緊固件3確保其處于緊靠爐頭墻的外側(cè)面上或砌筑在爐頭墻體中。
跨接電極具體結(jié)構(gòu)參見圖2。它由石墨方1和2兩塊拼裝、粘接而成，一塊石墨方1的拼裝面上設(shè)置凹槽4，另一塊石墨方2的拼裝面設(shè)置與凹槽4相匹配的凸臺(tái)5，石墨方1與石墨方2拼裝時(shí)凸臺(tái)5插入到凹槽4內(nèi)。在凹槽4的底部或凸臺(tái)5的臺(tái)面設(shè)置孔6。
對(duì)特大型LWG爐而言，所需的跨接電極超大、超長，所以可在跨接電極的端部或中央部位設(shè)貫穿石墨方1和石墨方2的孔7，孔中插有石墨棒作為栓銷，以增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度。
權(quán)利要求1.內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，主要由石墨方組成，其特征在于爐頭導(dǎo)電電極由石墨方(1)和(2)構(gòu)成且二者之間鏡像設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于爐頭導(dǎo)電電極由石墨方(1)和(2)各兩塊構(gòu)成且兩兩之間鏡像設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于石墨方(1)與(2)之間粘接。
4.如權(quán)利要求1、2所述的內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于在爐頭導(dǎo)電電極的一端設(shè)置緊固件(3)。
5.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于在爐頭導(dǎo)電電極的一端設(shè)置緊固件(3)。
6.內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于跨接電極由石墨方(1)和(2)拼裝、粘接而成，一塊石墨方的拼裝面上設(shè)置凹槽(4)，另一塊石墨方的拼裝面上設(shè)置與凹槽(4)相匹配的凸臺(tái)(5)，石墨方1與石墨方2拼裝時(shí)凸臺(tái)(5)插入到凹槽(4)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于在凹槽(4)的底部或凸臺(tái)(3)的臺(tái)面設(shè)置孔(6)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件，其特征在于在跨接電極的端部或中央部位設(shè)貫穿兩個(gè)石墨方的孔(7)，孔中插有石墨棒做的栓銷。
專利摘要本實(shí)用新型涉及內(nèi)熱串接石墨化爐用拼裝式特大石墨構(gòu)件。主要由方形石墨電極(簡稱石墨方)組成，爐頭導(dǎo)電電極由兩塊或四塊石墨方(1)和(2)組成，石墨方之間可以粘接而成或在電極的一端設(shè)置有緊固件(3)?？缃与姌O由兩塊石墨方(1)和(2)拼裝、粘接而成，一塊石墨方的拼裝面上設(shè)置凹槽(4)，另一塊石墨方的拼裝面設(shè)置與凹槽相匹配的凸臺(tái)(5)，兩塊石墨方拼裝時(shí)凸臺(tái)(5)插入到凹槽(4)內(nèi)。在凹槽(4)的底部設(shè)置填充高溫固化劑的孔。本實(shí)用新型與進(jìn)口的同類產(chǎn)品相比，導(dǎo)電截面分別增加了0.65％和2.2％。電阻率下降了23％。電極自身的電能損耗大為下降、發(fā)熱減輕，不僅節(jié)省電費(fèi)開銷，而且降低了氧化損失、延長使用壽命。產(chǎn)品的制造成本約為進(jìn)口品的十分之一左右。
文檔編號(hào)F27D11/08GK2755542SQ200420075419
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月16日
發(fā)明者徐文章 申請(qǐng)人:徐文章