[发明专利]组合石墨化炉及其提高石墨化供电设备利用率的方法

说明书

本发明属组合石墨化炉及其提高石墨化供电设备特别是艾奇逊石墨化炉供电设备利用率的方法。

现在石墨电极焙烧坯料的石墨化生产是在内串式石墨化炉或艾奇逊石墨化炉即E.G.Acheson石墨化炉中进行，前者结构复杂、工艺要求高、产品规格单一；后者焙烧坯料的通电周期一般为45至65小时，有的达70小时，艾奇逊石墨化炉的用电特点是：通电周期内电功率由小到大，约经过半个周期才能达到最大并趋向稳定，以4000KW的石墨化炉为例，开始电功率为1000KW左右，经过30至35小时才能达到来4000KW，见图1；艾奇逊石墨化炉耗电功率很大，一般在2000KW以上；电压低于150V而且由高向低变化，一般为100V至30V；与艾奇逊石墨化炉的配套供电设备有50％左右的时间达不到满负荷，不能充分发挥供电设备的作用，用其它设备与这种石墨化炉配合用电解决上述问题难度很大。虽然大功率的用电设备中碳化硅炉与艾奇逊石墨化炉相近，可现有的石墨化和碳化硅电化生产炉是设在两个不同的场地、采用不同的供电设备、不同的电压、两种不同的电化炉进行，艾奇逊石墨化炉的电压为30至100V，碳化硅炉的电压为150至300V，两者之间没有联系分别进行，这种方法延续了一百多年，设备较多，投资大。

本发明的目的是提供一种提高艾奇逊石墨化炉供电设备利用率的组合石墨化炉及其方法。

本发明的目的是这样实现的：利用碳化硅炉生产碳化硅的通电周期为艾奇逊石墨化炉的1/4至2/3，最大功率可为艾奇逊石墨化炉的1/8至1/3，将艾奇逊石墨化炉与碳化硅炉设在一处，在艾奇逊石墨化炉旁设置一个碳化硅炉，碳化硅炉的功率为艾奇逊石墨化炉的1/8至2/3，碳化硅炉炉芯的初始电阻值为艾奇逊石墨化炉的1/4至10倍，以便与这种石墨化炉的功率和电压相匹配、两种电化炉共同接一个供电设备以相同电压供电，开始艾奇逊石墨化炉的功率低时同时接通电源，增加供电设备的起始负荷，提高供电设备的利用率。碳化硅电化生产通电周期后，切断碳化硅炉的电源，艾奇逊石墨化炉的电功率才逐步达到最大值并趋于稳定，见图2，石墨化通电周期完成后关掉艾奇逊石墨化炉的电源。

本发明的组合石墨化炉，它有一个艾奇逊石墨化炉，该炉有一个两端为炉头底部为耐为砖底的炉体，炉体的两侧为活动炉墙，在两炉头的中部均固定一组石墨化炉导电电极，其特征是：在艾奇逊石墨化炉旁设置着碳化硅炉，该炉有一个两端为炉头底部为耐火砖底的炉体，炉体的两侧为活动炉墙，在两炉头的中部均固定一组碳化硅炉导电电极，碳化硅炉的最大功率为艾奇逊石墨化炉最大功率的1/8至2/3，为1/4至1/2更佳。使用时，艾奇逊石墨化炉导电电极和碳化硅炉导电电极连接在同一供电设备的同一输出端。    

实现本发明的方法使用本发明的组合石墨化炉，它是按照艾奇逊石墨化炉石墨化工艺依次将石英砂、石英砂与焦炭粉混合料、焦炭电阻料分层铺在组合石墨化炉的艾奇逊石墨化炉的耐火砖底，石墨粉、焙烧坯料、焦炭电阻料装成艾奇逊石墨化炉炉芯，然后将石英砂与炭粉混合料装入艾奇逊石墨化炉并将石墨化炉炉芯埋住，其特征是：按照碳化硅电化工艺依次将石英砂、石英砂与焦炭粉混合料分层装入碳化硅炉的耐火砖底上，用尺寸小于100mm的炭或石墨或炭与石墨混合料装成炉芯主体两端装石墨粉装成碳化硅炉炉芯，分别测量出艾奇逊石墨化炉炉芯与碳化硅炉炉芯的电阻值，调整碳化硅炉炉芯的组成成分，使碳化硅炉炉芯的初始电阻值为艾奇逊石墨化炉炉芯的初始电阻值的1/4至10倍，为1/2至4倍更佳，然后将石英砂与炭粉混合料装入碳化硅炉内并将碳化硅炉炉芯埋住，在石墨化通电周期的1/10时间内把石墨化炉导电电极和碳化硅炉导电电极连接在同一供电设备的同一输出端，碳化硅电化反应结束后切断碳化硅炉电源。

上述的炭可为焦炭、石油焦、煤，主要为炭粒为调整碳化硅炉炉芯电阻，可加入炭粉也可加入炭坯料或石墨坯料。

上述的碳化硅炉炉芯坯料可用供石墨化用的焙烧坯料，这样碳化硅电化生产中还可生成石墨化坯料。