本申請屬于石墨化爐，具體涉及一種具有碳素塊的石墨化爐。

背景技術(shù)：

1、石墨化爐包括立式石墨化爐和臥式石墨化爐，其中內(nèi)熱式串接石墨化爐，具有通電時間短，電耗低，不用電阻料，爐芯溫差小的特點。內(nèi)熱式串接石墨化爐在進(jìn)行石墨化生產(chǎn)時，首先將待石墨化產(chǎn)品至于石墨化爐的電極中間，與爐頭導(dǎo)電電極中心對稱，在冶金焦或煅后焦等填充料的保護(hù)下進(jìn)行石墨化。

2、相關(guān)技術(shù)中，石墨化爐多為工業(yè)化爐，其內(nèi)腔尺寸非常大，因此可以用于生產(chǎn)尺寸較大的產(chǎn)品，例如尺寸較大的鋁電解槽的陰極炭塊產(chǎn)品。但是目前石墨化產(chǎn)品的規(guī)格多樣，有的尺寸較大，例如前述鋁電解槽的陰極炭塊，有的尺寸較小，例如實驗室用于研究的石墨化產(chǎn)品試樣。對于內(nèi)腔非常大的石墨化爐，通常是將小尺寸的待石墨化產(chǎn)品放置于大尺寸的待石墨化產(chǎn)品的一側(cè)，通過大尺寸的待石墨化產(chǎn)品的熱輻射對小尺寸待石墨化產(chǎn)品加熱。

3、但是，這種利用大尺寸待石墨化產(chǎn)品的熱輻射加熱小尺寸待石墨化產(chǎn)品的方式溫度較低，小尺寸待石墨化產(chǎn)品的石墨化效果不好。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決目前利用工業(yè)化石墨化爐生產(chǎn)小尺寸石墨化產(chǎn)品的石墨化效果差的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N具有碳素塊的石墨化爐。

2、本申請?zhí)峁┮环N具有碳素塊的石墨化爐，包括：

3、爐體，設(shè)有容納腔以及分別位于所述容納腔沿石墨化爐電流流動方向的兩端的第一電極和第二電極；

4、碳素塊，位于所述容納腔內(nèi)，所述碳素塊設(shè)有多個用于容納第一待石墨化產(chǎn)品的腔室，所述腔室具有開口，所述開口朝向所述第一電極；

5、其中，沿所述電流流動方向，所述碳素塊與所述第一電極和/或所述第二電極間隔設(shè)置，以形成用于容納第二待石墨化產(chǎn)品的空間，所述腔室的尺寸小于所述第二待石墨化產(chǎn)品的尺寸。

6、在一些實施方式中，所述碳素塊設(shè)有多個，多個所述碳素塊沿電流流動依次設(shè)置，所述多個碳素塊與所述第一電極和/或所述第二電極間隔設(shè)置，以形成用于容納第二待石墨化產(chǎn)品的空間。

7、在一些實施方式中，相鄰的兩個所述碳素塊間隔設(shè)置，以形成用于容納所述第二待石墨化產(chǎn)品的空間。

8、在一些實施方式中，所述碳素塊的垂直于所述電流流動方向的腔室截面面積大于所述第一待石墨化產(chǎn)品的垂直于所述電流流動方向的截面面積。

9、在一些實施方式中，所述腔室的側(cè)壁與所述第一待石墨化產(chǎn)品的間隙為5-10mm。

10、在一些實施方式中，所述碳素塊包括本體以及導(dǎo)電塊，所述導(dǎo)電塊位于所述開口處，所述本體與所述導(dǎo)電塊合圍成用于容納所述第一待石墨化產(chǎn)品的空間，所述導(dǎo)電塊沿所述電流流動方向的兩個側(cè)面分別為第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述第一側(cè)面與所述第一待石墨化產(chǎn)品接觸；所述第二側(cè)面與所述第二待石墨化產(chǎn)品或第一電極接觸。在一些實施方式中，所述導(dǎo)電塊沿豎直方向的尺寸為20-30mm。

11、在一些實施方式中，所述第一待石墨化產(chǎn)品沿所述電流流動方向的投影落在所述第一側(cè)面內(nèi)。

12、在一些實施方式中，所述腔室的形狀與所述第一待石墨化產(chǎn)品的形狀相同；所述腔室的形狀為圓柱形、正方體形或者長方體形。

13、在一些實施方式中，所述爐體設(shè)有多個容納腔以及與所述容納腔數(shù)量均相同的第一電極和第二電極，所述第一電極一一對應(yīng)安裝于所述容納腔沿電流流動方向的第一端，所述第二電極一一對應(yīng)安裝于所述容納腔沿電流流動方向的第二端；

14、所述碳素塊的數(shù)量與所述容納腔的數(shù)量相同，所述碳素塊一一對應(yīng)設(shè)于所述容納腔內(nèi)

15、根據(jù)本申請實施例提供的具有碳素塊的石墨化爐，包括爐體以及碳素塊。爐體設(shè)有容納腔以及分別位于容納腔沿電流流動方向的兩端的第一電極和第二電極。碳素塊位于容納腔內(nèi)，碳素塊設(shè)有多個用于容納第一待石墨化產(chǎn)品的具有開口的腔室，所述開口朝向所述第一電極。其中，沿所述電流流動方向，碳素塊與第一電極和/或第二電極間隔設(shè)置，以形成用于容納第二待石墨化產(chǎn)品的空間。

16、碳素塊用多個腔室，且腔室具有開口，便于將第一待石墨化產(chǎn)品也就是小尺寸的待石墨化產(chǎn)品置入腔室內(nèi)，碳素塊使得多個小尺寸的第一待石墨化產(chǎn)品作為一個整體，碳素塊的垂直于電流流動方向的截面尺寸可與大尺寸的待石墨化產(chǎn)品對應(yīng)的截面尺寸相當(dāng)。

17、沿所述電流流動方向，碳素塊與第一電極和/或第二電極間隔設(shè)置，以形成用于容納第二待石墨化產(chǎn)品的空間，也就是說將第一待石墨化產(chǎn)品以及第二待石墨化產(chǎn)品均置于容納腔內(nèi)后，各結(jié)構(gòu)沿電流流動方向的排列可以為第一電極、碳素塊、第二待石墨化產(chǎn)品以及第二電極，還可以為第一電極、第二待石墨化產(chǎn)品、碳素塊以及第二電極，亦可以為第一電極、第二待石墨化產(chǎn)品、碳素塊、第二待石墨化產(chǎn)品以及第二電極。

18、以碳素塊靠近于第二電極，第二待石墨化產(chǎn)品靠近于第一電極為例，介紹投料過程：先將多個第一待石墨化產(chǎn)品通過開口一一放置于碳素塊的多個腔室內(nèi)，再將放置第一待石墨化產(chǎn)品的碳素塊貼近于第二電極，碳素塊的開口朝向第一電極，第一待石墨化產(chǎn)品沿電流流動方向的兩個端面分別與容納腔的腔底以及碳素塊的頂面平齊，然后將第二待石墨化產(chǎn)品置于容納腔內(nèi)，沿電流流動方向，第二待石墨化產(chǎn)品與碳素塊的頂面以及碳素塊內(nèi)的第一待石墨化產(chǎn)品和貼合設(shè)置，且與第一電極貼合。碳素塊自身為導(dǎo)體，在通電后，電流的路徑分為兩種：一種是第一電極、第二待石墨化產(chǎn)品、碳素塊和第二電極，另一種是第一電極、第二待石墨化產(chǎn)品、第一待石墨化產(chǎn)品、碳素塊的腔底和第二電極。因此第一待石墨化產(chǎn)品中會有電流通過，從而加熱升溫，提高了第一待石墨化產(chǎn)品的石墨化效果。

19、相比現(xiàn)有技術(shù)中第一待石墨化產(chǎn)品依靠第二待石墨化產(chǎn)品的熱輻射加熱，本申請中第一待石墨化產(chǎn)品在石墨化過程依靠通過自身的電流加熱，加熱溫度高，因此石墨化效果好，且可一爐同時生產(chǎn)大規(guī)格的第二待石墨化產(chǎn)品和小規(guī)格的第一待石墨化產(chǎn)品，產(chǎn)品豐富，爐體內(nèi)的空間利用率高。

技術(shù)特征：

1.一種具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述碳素塊設(shè)有多個，多個所述碳素塊沿電流流動方向依次設(shè)置，所述多個碳素塊與所述第一電極和/或所述第二電極間隔設(shè)置，以形成用于容納第二待石墨化產(chǎn)品的空間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，相鄰的兩個所述碳素塊間隔設(shè)置，以形成用于容納所述第二待石墨化產(chǎn)品的空間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述碳素塊的垂直于所述電流流動方向的腔室截面面積大于所述第一待石墨化產(chǎn)品的垂直于所述電流流動方向的截面面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述腔室的側(cè)壁與所述第一待石墨化產(chǎn)品的間隙為5-10mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述碳素塊包括本體以及導(dǎo)電塊，所述導(dǎo)電塊位于所述開口處，所述本體與所述導(dǎo)電塊合圍成用于容納所述第一待石墨化產(chǎn)品的空間，所述導(dǎo)電塊沿所述電流流動方向的兩個側(cè)面分別為第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述第一側(cè)面與所述第一待石墨化產(chǎn)品接觸；所述第二側(cè)面與所述第二待石墨化產(chǎn)品或第一電極接觸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述導(dǎo)電塊沿所述電流流動方向的尺寸為20-30mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述第一待石墨化產(chǎn)品沿所述電流流動方向的投影落在所述第一側(cè)面內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述腔室的形狀與所述第一待石墨化產(chǎn)品的形狀相同；所述腔室的形狀為圓柱形、正方體形或者長方體形。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的具有碳素塊的石墨化爐，其特征在于，所述爐體設(shè)有多個容納腔以及與所述容納腔數(shù)量均相同的第一電極和第二電極，所述第一電極一一對應(yīng)安裝于所述容納腔沿電流流動方向的第一端，所述第二電極一一對應(yīng)安裝于所述容納腔沿電流流動方向的第二端；

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種具有碳素塊的石墨化爐，解決現(xiàn)有技術(shù)中小規(guī)格待石墨化產(chǎn)品的石墨化效果差的技術(shù)問題。石墨化爐包括爐體以及碳素塊。爐體設(shè)有容納腔以及分別位于容納腔沿電流流動方向的兩端的第一電極和第二電極。碳素塊位于容納腔內(nèi)，碳素塊設(shè)有多個用于容納第一待石墨化產(chǎn)品的具有開口的腔室，所述開口朝向所述第一電極。其中，沿所述電流流動方向，碳素塊與第一電極和/或第二電極間隔設(shè)置，以形成用于容納第二待石墨化產(chǎn)品的空間。本申請?zhí)峁┑木哂刑妓貕K的石墨化爐可同時對小規(guī)格和大規(guī)格的待石墨化產(chǎn)品石墨化，且小規(guī)格的待石墨化產(chǎn)品石墨化效果好。

技術(shù)研發(fā)人員：孫麗貞,陳有財,姚定邦,劉建軍,喬占春,張偉琦,商文博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240425
技術(shù)公布日：2024/12/19