專利名稱：一種大容量直流石墨化電爐裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及炭素冶金技術中的一種電阻爐，具體的講，屬于一種石墨化電 阻爐及其供電系統(tǒng)技術領域。
背景技術：
電阻爐是工業(yè)上廣泛應用的一種熱處理設備，而利用石墨化電阻爐來生產石墨 是19世紀艾契遜早期發(fā)現(xiàn)的電爐制造碳化硅的方法而發(fā)展起來的。艾契遜的發(fā)明為 石墨化工藝奠定了基礎，成為后來各國炭素行業(yè)電極石墨化的主要方式。
一百多年來，人們通過對石墨化機理的研究，創(chuàng)立了石墨化轉化理論，并在科 研和工業(yè)生產取得成就，使得生產工藝、石墨化爐型及供電裝置等都不斷地得到改 進與完善。隨著電爐煉鋼工藝技術和設備的發(fā)展，對于大直徑超高功率電極的性能， 提出了更高的要求，制品的石墨化程度亦要求更高；尤其是航天技術、核工業(yè)等領 域對石墨新材料的需求日益增大和對性能的高要求，都對石墨電極的純度、密度、 強度、耐熱沖擊性等提出了苛刻條件以及為了節(jié)約能源、降低電耗的需求，進一步 促進了人們對石墨化爐設備的深入研究?，F(xiàn)有技術中對石墨化電阻爐的改進在耐壓， 耐熱、絕緣、絕熱、節(jié)能方面比較多見，如中國專利98102922. l號"石墨化電爐"、 中國專利200720072270. 9號"一種電阻爐定向加熱裝置"等；而關于大容量大型化 的艾契遜式石墨化爐裝置的報道亦很少見。

實用新型內容
本實用新型的目的是結合多年應用爐體與變壓器的具體參數(shù)，設計了一種大容 量直流石墨化電爐裝置，使變壓器技術參數(shù)與石墨化爐體參數(shù)有機結合，提高變壓 器輸出能力、減少自身發(fā)熱與損耗、提高功率因數(shù)、節(jié)能，使大型石墨產品質量更 加優(yōu)等均質。
實現(xiàn)本實用新型之目的的技術解決方案是這樣的。
一種大容量直流石墨化電爐裝置，包括爐體、電力設備；爐體呈長方形，兩端 有端墻和連接電爐變壓器用的石墨電極；所述端墻包括導電電極l、爐頭內墻石墨塊 砌體2、填充石墨粉3. 1、耐火磚砌體4、混凝土基礎5;電力設備包括調壓變壓器6、整流變壓器7、整流裝置8;其特征在于，所述爐體兩端設計裝砌有導電電極組
l.l的導電端墻2.2;導電端墻2.2的厚度在L0 1.3m之間；通過所述導電電極 組1.1與電力設備的整流裝置相連接。
所述的一種大容量直流石墨化電爐裝置，其特征在于，所述導電電極組l.l分 9支均勻分布在導電端墻2.2上，導電電極組1. 1周圍分布著石墨塊2，石墨塊2 周圍分布著爐體炭塊3起隔熱作用，保護端墻四周的耐火磚砌體4。
所述的一種大容量直流石墨化電爐裝置，其特征在于，所述整流變壓器采用三 相五柱式鐵芯、曲折型接線方式以及同相逆并聯(lián)節(jié)能技術；調變壓時采用粗細調高 級數(shù)調節(jié)技術，使變壓器技術參數(shù)與石墨化爐體參數(shù)有機結合，以提供大容量直流電 流給石墨化電爐裝置。
本實用新型實施產生的有益效果與顯著作用如下-
(1) 石墨化爐單臺爐裝爐容量可以達到200噸，是目前同類型爐型中世界上最 大的艾奇遜石墨化爐，其工藝技術、能耗指標為同行業(yè)第一。
(2) 變壓器與石墨化爐體的有機配合，大大的提高了整體爐體的熱效率。生產 效率高、質量指標優(yōu)、能耗指標低，特別適用于對大規(guī)格如①550mm、 <E>600mm及以 上的電極進行石墨化。
(3) 改造后的直流石墨化電爐裝置比交流石墨化電爐裝置單位體積功率大，電 流密度高，爐溫高可達3000度，提高了產品質量，降低了單耗。


圖1是所述的大容量直流石墨化電爐裝置構成示意框圖2是所述的石墨化電爐裝置端墻構成示意圖3是所述的石墨化電爐裝置導電端墻截面示意圖。
具體實施方式
結合附圖給出實施例并作具體的說明。參見圖l、圖2、圖3可知一種大容量直 流石墨化電爐裝置，包括爐體、電力設備；爐體呈長方形，長約25米，高4.25米， 寬5. 4米，兩端有端墻和連接電爐變壓器用的導電電極，爐頭爐尾端墻的主要作用是 重要的，包括①支撐和固定石墨化電阻爐的導電電極；②端墻內側為導電墻，向整個 爐芯截面均勻供入電能；③對爐頭爐尾的爐芯電極坯料起著保溫作用。局部結構如 圖2所示。端墻包括導電電極、爐頭內墻石墨塊砌體、填充石墨粉、耐火磚砌體、
4混凝土基礎、電力設備包括調壓變壓器、整流變壓器、整流裝置；爐體兩端設計裝 砌有導電電極組的導電端墻，導電電極組分9支均勻分布在導電端墻上，端墻的厚 度在1.0—1.3m之間；導電電極組與電力設備的整流裝置連接，其周圍分布著石墨 塊，石墨塊周圍又分布著爐體炭塊起隔熱作用并保護端墻四周的耐火磚砌體。電力 設備為1臺容量為26730KVA整流變壓器，采用三相五柱式鐵芯、曲折型接線方式1 臺24000A整流電流的整流裝置、1臺調壓變壓器以及與長25m爐體內長方體導電電 極所構成。采用有載調壓、主調合一、正反激磁、同相逆并聯(lián)、調變壓時采用粗細 調高級數(shù)調節(jié)技術，操作運行時使變壓器技術參數(shù)與石墨化爐體參數(shù)有機結合，以保 證提供大容量直流電流給石墨化電爐裝置。
具體操作過程實施例包括鋪爐底——圍爐芯——放爐底墊層——裝制品、填 充電阻料一一放上部墊層——覆蓋上部保溫料。即在耐火磚砌筑的爐槽內，先鋪上 300mm厚的石英砂，需鋪平夯實，在石英砂上再鋪一定厚度的爐底料，爐底料是由石 英砂和冶金焦粉組成的混合物，例如石英砂占20%—30%，鋪的厚度根據(jù)所裝產品的 長度而定，主要是保證爐芯上下與導電電極端墻相對應。再根據(jù)裝入碳制品的規(guī)格 和周圍電阻料的要求，用鋼板圍成一定形狀與尺寸，即圍爐芯；在圍成的爐芯內的 爐底料上鋪一層100-150mm厚的冶金焦，作為爐底墊層。把待石墨化制品立裝于墊 層上，制品橫排相互靠緊，縱排之間用定尺寸的隔管隔開，保持排與排之間有一定 的間距，中間填充電阻料。填完電阻料后，在制品與電阻料組成的爐芯上面鋪一層 100-150 mm厚的電阻料作為上部墊層。最后覆蓋保溫料，先從兩側放入保溫料，兩 側保溫料的厚度不少于500mm，最后在頂部覆蓋不小于800 mm的上部保溫料。裝爐 完畢要對爐子四周、爐頭、爐尾母線進行清掃檢査，確保爐子不接地后方能按工藝 要求簽字送電。根據(jù)電弧爐原理，遵循焦耳-楞次定律，結合碳素制品的石墨化熱處 理溫度特性及變壓器電氣技術參數(shù)，擬定送電曲線；例如起始功率為3600kw按照 額定功率上升至一定程度后0 4 h直接升至最大功率，工藝電單耗為3600 kwh/t 。
實施應用本實用新型后質量、能耗指標對比如下針對超高功率石墨電極4>450 4)500項目的企業(yè)標準規(guī)定電極電阻率不大于4.0 5.8u Qm 、接頭電阻率不大 于3.0 4.0uQm，工藝電單耗電極不大于3600 kwh/t、接頭不大于3800kwh/t; 而行業(yè)標準規(guī)定電極電阻率不大于6.5u Qm 、接頭電阻率不大于5.5" Qm，工 藝電單耗電極不大于4200kwh/t、接頭不大于4400kwh/t。
權利要求1、一種大容量直流石墨化電爐裝置，主要包括爐體、電力設備；所述爐體呈長方形，兩端有端墻和連接電爐變壓器用的石墨電極；所述端墻包括導電電極(1)、爐頭內墻石墨塊砌體(2)、填充石墨粉(3.1)、耐火磚砌體(4)、混凝土基礎(5)；所述電力設備包括調壓變壓器(6)、整流變壓器(7)、整流裝置(8)；其特征在于，所述爐體兩端設計裝砌有導電電極組(1.1)的導電端墻(2.2)；所述導電端墻(2.2)的厚度在1.0～1.3m之間；通過所述的導電電極組(1.1)與電力設備的整流裝置相連接。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種大容量直流石墨化電爐裝置，其特征在于，所 述導電電極組(1.1)分9支均勻分布在導電端墻(2.2)上，導電電極組(1.1) 周圍分布著石墨塊(2)，石墨塊(2)周圍分布著爐體炭塊(3)起隔熱作用，保 護端墻四周的耐火磚砌體(4)。
3、 根據(jù)權利要求l所述的一種大容量直流石墨化電爐裝置，其特征在于，所 述整流變壓器采用三相五柱式鐵芯、曲折型接線方式以及同相逆并聯(lián)節(jié)能技術； 調變壓時采用粗細調高級數(shù)調節(jié)技術，使變壓器技術參數(shù)與石墨化爐體參數(shù)有機 結合，以提供大容量直流電流給石墨化電爐裝置。
專利摘要一種大容量直流石墨化電爐裝置，涉及炭素冶金技術中的一種電阻爐，尤其是屬于石墨化電阻爐及其供電系統(tǒng)技術領域。石墨化電爐裝置主要包括爐體、電力設備。爐體兩端設計有導電電極組1.1的導電端墻2.2，厚度在1.0～1.3m之間；導電電極組1.1與電力設備中的整流裝置連接。分9支均勻分布在導電端墻2.2上，其周圍分布著石墨塊2與爐體炭塊3以及耐火磚砌體4。整流變壓器采用三相五柱式鐵芯、曲折型接線方式以及同相逆并聯(lián)，調變壓時采用粗細調高級數(shù)調節(jié)技術；單臺爐裝爐容量可以達到200噸，爐溫高達3000度，與石墨化爐體參數(shù)的有機配合，提高了整體爐體的熱效率，生產效率高、質量指標優(yōu)、能耗指標低，特別適用于對大規(guī)格如Φ550mm、Φ600mm及以上的電極進行石墨化。
文檔編號H01F29/00GK201293543SQ20082014122
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月6日 優(yōu)先權日2008年11月6日
發(fā)明者樂蜀邛, 崔愛中, 張士公, 張建明, 李正起, 葛紹琦 申請人:四川廣漢士達炭素股份有限公司