爐底懸空新型石墨化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種爐底懸空新型石墨化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有大部分石墨化爐多為艾奇遜石墨化爐，人們已經(jīng)習慣將它等同于石墨化爐，這種石墨化爐是以實用新型者艾奇遜(E.G.Acheson)的名字命名的一種石墨化爐。
[0003]艾奇遜石墨化爐的基本工作原理是在耐火材料構(gòu)筑的爐體內(nèi)，裝入炭的坯料和顆粒料，組成導電的爐芯，在爐芯的四周是絕熱保溫料。作為爐頭的兩端墻上設(shè)置有導電電極，并與電源相連接。導電電極、電源和爐芯構(gòu)成通電的回路。當電路接通，爐芯具有較高的電阻，根據(jù)焦耳定律，爐芯發(fā)熱升溫，使炭的坯料在2200-2300°C的溫度下，經(jīng)高溫熱處理而發(fā)生物理變化而轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗽焓?。石墨化爐石墨化過程在通電加熱時只需2?7天，但還要使大量的填料焦炭冷卻，要2周左右的較長時間。
[0004]艾奇遜石墨化爐進行石墨化的方法簡單，容易實現(xiàn)，生產(chǎn)可靠、故障少，自1895年實用新型后，做了很多改進，發(fā)生了很大變化，但仍遵循最初的原理，保持其固有的特點。一些主要技術(shù)指標，如送電時間，單位電耗，產(chǎn)品質(zhì)量都得到大幅度提高，但艾奇遜石墨化爐的固有缺點，如加熱和降溫期間大量有害廢氣如一氧化碳等逃逸出，直接排放到大氣中，嚴重污染環(huán)境和損害工人的身體健康卻依然存在。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種爐底懸空新型石墨化爐，以改善上述問題。
[0006]本實用新型提供的爐底懸空新型石墨化爐包括爐體和電力系統(tǒng)；所述電力系統(tǒng)包括電源、第一導電電極和第二導電電極，所述電源兩極分別與所述第一導電電極和所述第二導電電極電連接，所述第一導電電極的極性與所述第二導電電極的極性相反。
[0007]所述爐體包括內(nèi)爐體和外爐體，所述外爐體構(gòu)成一端開口的中空箱體結(jié)構(gòu)，所述第一導電電極和所述第二導電電極分別設(shè)置在所述外爐體的兩個相對的側(cè)壁上，所述第一導電電極與所述第二導電電極均與所述外爐體內(nèi)部連通，所述內(nèi)爐體設(shè)置在所述外爐體的箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述內(nèi)爐體的縱向截面為“凹”形，所述內(nèi)爐體的兩端與所述外爐體的設(shè)有第一導電電極和第二導電電極的兩個相對的側(cè)壁連接，所述內(nèi)爐體與所述外爐體之間形成封閉的用于流通廢氣的空腔，所述內(nèi)爐體的上端開設(shè)有與所述空腔連通的進氣口，所述外爐體開設(shè)有與所述空腔連通的出氣口。
[0008]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述爐底懸空新型石墨化爐還包括空氣凈化裝置，所述出氣口與所述空氣凈化裝置相連。利用空氣凈化裝置對從出氣口收集到的廢氣和有害廢氣進行集中處理，先凈化再排放，這樣就能夠有效避免石墨化過程中產(chǎn)生的廢氣和有害廢氣危害工作人員的身體健康和污染環(huán)境。
[0009]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述爐底懸空新型石墨化爐還包括封蓋，所述封蓋上設(shè)有導氣孔，所述導氣孔與所述空氣凈化裝置連通。這樣，利用封蓋封蓋住爐底懸空新型石墨化爐的開口端，使爐底懸空新型石墨化爐產(chǎn)生的廢氣不能直接向空氣中揮發(fā)，通過導氣孔進入空氣凈化裝置中進行凈化和過濾，避免了有害廢氣揮發(fā)到空氣中污染環(huán)境甚至是損害工人的身體健康。
[0010]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述內(nèi)爐體與所述外爐體均采用耐火保溫磚制成。由于爐底懸空新型石墨化爐在石墨化過程中，需要高溫加熱，溫度甚至能夠達到2500°C以上，如果采用普通的磚石作為爐底懸空新型石墨化爐的內(nèi)爐體或外爐體的話很容易因不能承受高溫而開裂損壞，造成爐底懸空新型石墨化爐的結(jié)構(gòu)損壞，而且普通的磚石保溫、隔熱效果較差，熱量直接傳送到空氣中，造成了熱能的浪費，加熱效率低，進而造成爐底懸空新型石墨化爐生產(chǎn)石墨的效率低，生產(chǎn)出的石墨純度低。內(nèi)爐體和外爐體采用耐火保溫磚制成既能夠承受石墨化過程中的高溫，又具有良好的保溫效果，提高爐底懸空新型石墨化爐內(nèi)的溫度，進而提尚石墨化的生廣效率同時提尚生廣出的石墨的品質(zhì)。
[0011]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述外爐體與所述內(nèi)爐體之間內(nèi)設(shè)有支柱。利用支柱支撐外爐體與內(nèi)爐體，將外爐體與內(nèi)爐體之間連接起來，同時保持氣流的流通，支柱的設(shè)置，增加了外爐體與內(nèi)爐體之間的結(jié)構(gòu)強度，避免爐底懸空新型石墨化爐長時間使用后，內(nèi)爐體因長時間承受原料而發(fā)生形變，導致結(jié)構(gòu)損壞。延長了爐底懸空新型石墨化爐的使用壽命。
[0012]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，多個縱向截面為“凹”形的內(nèi)爐體并排設(shè)置在所述外爐體的箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，相鄰的內(nèi)爐體依次相連。多個內(nèi)爐體并排設(shè)置在外爐體內(nèi)，能夠盛放更多的石墨，同時避免內(nèi)爐體的底部因懸空且面積過大而容易發(fā)生損壞，進一步地提高了爐底懸空新型石墨化爐的產(chǎn)量和延長爐底懸空新型石墨化爐的使用壽命。
[0013]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述爐底懸空新型石墨化爐還包括風機，所述風機設(shè)置在所述進氣口和/或所述出氣口處。通過風機的送風，帶動爐底懸空新型石墨化爐的內(nèi)爐體與外爐體之間的空腔內(nèi)的空氣流動，將空腔內(nèi)的廢氣抽出，提高了空腔內(nèi)的廢氣流速，同時讓空腔內(nèi)的廢氣的無序流動變?yōu)槎ㄏ蛴行虻牧鲃?，及時將有害廢氣排出，提高空氣凈化效率。
[0014]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述內(nèi)爐體與所述外爐體之間的距離為5-30cm。選取5-30cm保證足夠的容積容納從內(nèi)爐體滲出的有毒有害的廢氣，并且保證容積內(nèi)的廢氣具有較高的流動性，方便空腔內(nèi)的廢氣排出，另一方面，如果內(nèi)爐體與外爐體之間的距離過大則會消弱爐底懸空新型石墨化爐整體的結(jié)構(gòu)強度，使爐底懸空新型石墨化爐不能夠承載過多的原料或者容易發(fā)生損壞，減少爐底懸空新型石墨化爐的使用壽命和生產(chǎn)效率。
[0015]以上所述的爐底懸空新型石墨化爐，優(yōu)選地，所述電源為直流電源。采用直流電源為整個電力系統(tǒng)供電，能夠提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，使電力系統(tǒng)的功率因數(shù)達到0.9以上，對電能的有效利用率得到提高，同時，由于直流電沒有交變磁場和電感損失，也沒有表面效應及臨近效應等電損失，電效率較高，能夠充分將電能轉(zhuǎn)化為熱能，提高爐底懸空新型石墨化爐的加熱速度和加熱溫度，進而提高了爐底懸空新型石墨化爐的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的石墨品質(zhì)。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的爐底懸空新型石墨化爐包括以下有益效果:本實用新型提供的爐底懸空新型石墨化爐的內(nèi)爐體中盛放的坯料在石墨生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的有毒有害的廢氣一部分直接通過內(nèi)爐體的開口端向外界排放，另一部分則會滲透并穿過內(nèi)爐體，通過內(nèi)爐體逃逸出，通過內(nèi)爐體的開口端向外界排放的的有毒有害的廢氣會從進氣口被吸入到空腔內(nèi)，另一方面，穿過內(nèi)爐體逃逸出的有毒有害的廢氣也會進入到內(nèi)爐體與外爐體的之間形成的空腔內(nèi)，然后通過出氣口，將從進氣口收集的有毒有害的廢氣和穿過內(nèi)爐體逃逸出的有毒有害的廢氣向外排放，集中處理。本實用新型提供的爐底懸空新型石墨化爐將石墨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有毒有害的廢氣收納到空腔中，再通過與空腔連通的出氣口一齊排出，實現(xiàn)了爐底懸空新型石墨化爐的生產(chǎn)過程中的有毒有害的廢氣從無序排放到先收集再定向排放的轉(zhuǎn)變，減少了有毒有害的廢氣向外界隨機逃逸，讓有毒有害的廢氣更加容易收集和處理，保護了操作人員的身體健康和環(huán)境，同時，內(nèi)爐體和外爐體之間的空腔將內(nèi)爐體包裹，使內(nèi)爐體與外爐體之間形成空氣隔層，當爐底懸空新型石墨化爐在加熱生產(chǎn)時，空氣隔層的散熱速度同外界的空氣或地面相比要慢的多，這樣爐底懸空新型石墨化爐加熱過程中熱能損失減少，爐底懸空新型石墨化爐能夠更快的升溫，且溫度更高，有利于提高爐底懸空新型石墨化爐的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的石墨的產(chǎn)量。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚的說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性