[发明专利]密闭式石墨化生产工艺及石墨化炉

说明书

本发明涉及一种石墨化生产工艺和专用炉，提别是一种闭式石墨化生产工艺及密石墨化炉，改石墨化生产工艺步骤为装炉、煅烧、卸料等步骤。该石墨化炉包括一端或两端可开启的密闭的承压釜，在承压釜上安装有进气管、排气管和安全阀，其特征在于在承压釜内固定安装有水平导轨，在承压釜两端安装有与承压釜密闭、绝缘的电极母线，电极母线的一端在承压釜内，另一端与供电系统相连，石墨化过程中可移动炉槽车装在承压釜内。本技术方案是采用密闭式承压釜和可移动式炉槽相结合的炉型，生产中可控制釜内的压力和反应氛围，可有效降低生产周期、减少能耗和对环境的污染，提高承压釜的利用率。

所属技术领域

本发明涉及一种石墨化生产工艺和专用炉，提别是一种闭式石墨化生产工艺及密石墨化炉。

背景技术

目前石墨制品的石墨化主要采用的是艾奇逊石墨化炉和串接石墨化炉，上述两种石墨化炉各有特点，但由于其在石墨化生产过程中是采用开放式的常压生产，一方面造成炉子运行期间有大量的有害气体逸出，如CO、CO₂等，作业环境较差；另一方面生产过程中的热效率只有30%—35%，如果再把20%多的电损失计算进去，能量利用的总效率就只有23%—28%；第三，由于石墨化过程是在常压下进行，石墨化制品中的碳原子晶格结构无法人为改变，同时在石墨化过程完成后炉料自然冷却过程中，大量析出的有害挥发物质会在冷却过程中，吸附在石墨化制品表面，造成石墨化制品表面的灰分上升，机械强度降低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的缺陷，提供一种可人为控制石墨化过程的反应氛围和压力，可有效提高石墨制品品质、降低生产过程中对环境污染的密闭式石墨化炉。

1. 本发明的技术方案是：一种密闭式石墨化生产工艺，该工艺步骤为：

1）装炉：在可移动炉槽车底板两端安装好石墨电极炉墙后，在两石墨电极炉墙之间的可移动炉槽车底板上铺一层硅石颗粒，然后在硅石颗粒上铺一层冶金焦颗粒，将需要石墨化的碳素制品顺序放置在冶金焦颗粒层上，然后用石墨粉将碳素制品之间和碳素制品与两石墨电极炉墙之间的缝隙充填好之后，在需要石墨化的碳素毛坯上顺序铺一层冶金焦颗粒和硅石颗粒；

2）煅烧：将装填完成的可移动炉槽车推入密闭式石墨化炉内，使可移动炉槽车两端的石墨电极炉墙上的石墨电极与承压釜两端的电极母线联通，同时将电极母线上的冷却水套与承压釜上的循环水进、排水管接通，关闭承压釜一端或两端的封头后，抽真空排出承压釜内的空气，然后向承压釜内注入惰性气体后，开始通电煅烧；

3）卸料：石墨化结束后，打开承压釜一端或两端的封头，将可移动炉槽车从承压釜内拉出进行卸料，并将硅石颗粒和冶金焦颗粒粉筛后备用。

上述硅石颗粒的粒度为2-10mm；上述冶金焦颗粒的粒度为12-30mm。

在上述煅烧步骤中，向承压釜内注入惰性气体后通电煅烧的具体工艺过程是：通电煅烧时，当承压釜内的压力达到0.3—0.7KP时，打开承压釜上的排气阀使承压釜内的压力至常压后关闭排气阀，抽真空使承压釜内保持1KP以上的负压，并持续5-10小时后停止抽负压，通过承压釜上的压力控制阀保持承压釜内的压力在0.1—0.4MPa的正压下煅烧40-45小时后断电；当承压釜内的压力降到常压后，向釜内注入氮气，用氮气将承压釜内的反应后的气体置换掉；当承压釜内的温度至常温后，打开将承压釜一端或两端的封头，将可移动炉槽车从承压釜内拉出进行卸料。

一种密闭式石墨化炉，包括一端或两端可开启的密闭的承压釜，在承压釜上安装有进气管、排气管、压力控制阀和安全阀，其特征在于在承压釜内固定安装有水平导轨，在承压釜两端安装有与承压釜密闭、绝缘的电极母线，电极母线的一端在承压釜内，另一端与供电系统相连，石墨化过程中可移动炉槽车装在承压釜内；

上述可移动炉槽车是由车底板、固定安装在车底板上的滚轮、安装在车底板上的立柱、安装在两立柱之间的护墙板和装在可移动炉槽车两端的石墨电极炉墙组成，在车底板两端安装有与上述电极母线相配的母线连接装置。