Спекающая печь Советский патент 1988 года по МПК F27B9/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к спекающим печам , для непрерывного изготовления, удлиненных графитовых стержней постоян- ного поперечного сечения, например графитовых электродов для электро- плавительных печей, фз теровочных блоков, анодных и катодных элементов в электролитических ячейках для произ- водства алюминия.

Цель изобретения - повышение надежности работы печи путем уменьшения нарастания твердого скоксовавшегося материала в верхней части печи,

На фиг.1 показана спекающая печь, вертикальное сечение; фиг.2 - верхняя часть печи.

Спекающая печь для изготовления удлиненных графитовых стержней 1 рас/положена вокруг кожуха 2 для графитового стержня 1. Сечение кожуха 2 соответствует сечению графитового стержня.

Неспеченная углеродсодержащая электродная паста 3, состоящая из графитового материала и углеродсо- держащего связующего подается в кожух 2. Нагревая электродную пасту 3, в печи можно получить пасту, спече- ную в твердый графитовый стержень 1. Кожух 2 предпочтительно выполнен перфорированным (не показано) для того, йтобы газы, вьщеляющиеся при нагревании электродной пасты, вытекали сквозь перфорации в спекающую печь. Печь содержит внешний колсух 4 и огнеупорную футеровку 5, которые образуют камеру 6 сгорания. Последняя нагревается до температуры, необхо- ДИМОЙ для спекания с помощью, по меншей мере, одной горелки 7 для твердого, жидкого или газообразного топлива. Горелка или горелки 7 предпочтительно установлены тангенциально от- носительно камеры 6. сгорания. Горелка имеет подающие трубы 8 и 9 для топлива и воздуха. Под огнеупорной футеровкой 5 расположен канал 10 для отвода газов из печи. Отходяисие га- зы отсасьшаются из канала 10 через выхлопной патрубок 11, В выхлопном патрубке 11 установлен клапан 12 для регулирования объема газов выходяиш из печи.

В канале 10 выполнено центральное отверстие с диаметром, несколько превышающим диаметр спеченого графитовог стержня 1. Таким образом, между ка

j Q

5

налом 10 и кожухом 2 детя графитового стержня 1 образован зазор 13. При ра- боте печи воздух извне засасывается внутрь сквозь зазор i3j образуя тем самым уплотнение, предотвращающее проникновение газов из камеры 6 сгорания в окружающую среду через зазор 13.

В верхней части 14 огнеупорной футеровки 5 печи выполнено отверстие для кожуха 2. Это отверстие имеет несколько большее сечение чем сечение кожуха 2 о В кольцевом зазоре между верхней частью 14 огнеупорной футеровки 5 и кожухом 2 установлена охлаждающая камера 15 для циркуляции охлаждающей среды. Охлаждающая камера 15 снабжена подающей трубой 16 и сливной трубой 17 для охлаждающего агента, например воды. Охлаждающая камера 15 может быть разделена на секции и каждая секция может быть снабжена внутренними стенками (не показаны) для создания н ужного потока охлаждающего сквозь камеру 15 °

Камера 15 установлена так, что ее. нижний конец находится приблизительно на одном уровне с нижним концом верхней части 14 огнеупорной футеровки 5. Охлаждающая камера проходит вверх до уровня, по меньшей мере, вьше верхнего конца верхней части 14 огнеупор- ной футеровки 5,

Охлаждающая камера 15 прикреплена к внешнему кожуху 4 печи с помощью кольцевой пластины 18, которая кре-- нится к кожуху 4 болтами. 19.

Если печь используется для спекания графитового электрода, непосредственно поступающего в электроплавильную печь, между кожухог 4 печи и кольцевой пластиной 18 устанавливается электрическая изоляция 20,

Над охлажда1ощей камерой 15 установлено направляющее кольцо 21, выполненное из стального прутка, и т.п. Найравляющее кольцо 21 служит для направления кожуха 2 относительно печи. Над направляющим кольцом 21 уста- новлено герметизирующее средство для предотвращения утечки газов между кожухом 2 и печью.

Герметизирующее средство (фиг.2) содержит нижнюю кольцевую пластину 225 закрепленнуго на охлаждающей ка.ме- ре 15 о. К пластине 22 прикреплены два вертикально проходящих фланца 23 и 24с Меж,а,у ними установлена -гибкая

прокладка 25, выполненная нз материала, 1-1меющего высоклто точку плавления. Верхний конец прокладки закреплен между кольцевыми вертикальными фланцами 26 и 27, которые прикреп лены к второй кольцевой пластине 28; Последняя прикреплена к фланцу 23 множест ом резьбовых болтов 29 с рукоятками 30. Регулируя расстояние между первой 22 и второй 28 пластинами с помощью вращения рукояток 30, можно натянуть или ослабить гибкую прокладку 25, Кроме того,можно осуществлять местную регулировку натяже ння прокладки 25 по окружности кожуха 2 путем манипуляций с рукоятками 30,

При работе спекающую печь непрерывно или по существу непрерывно пе- ремещают относительно кожуха 2 со скоростью, которая соответствует заранее заданной скорости спекания для графитового стержня 1. Когда кожух 2 с неспеченной электродной пастой 3 вводится в печь, электродная паста нагревается, становится жидкойj посл чего спекается в твердый графитовьш стержень.

При спекании из электродной пасты вьщеляются углеродёодержащие газы попадаюпще в печь через перфорации в кожухе 2. Большая часть газов немедленно сгорает, соединяясь,с нагнетаемым в печь воздухом. При этом часть этих газов конденсируется в зоне 31 охлаждения на нижней вертикальной части охлаждающей камеры 15j где температура поддерживается ниже 400°С охлаждающим агентом, цир- кулирующим по охлаждающей камере, Поскольку температура в камере спет кания поддерживается в интервале от 700 до 1300°С, часть газов, которые контактируют с охлаждающей зоной 31, конденсируется. Температура в зоне охлаждающей камеры 15 настолько низка, что сконденсировавшиеся газы не коксуются , Конденсат капает вниз в камеру сгорания, где капли немедленн сгорают. Кроме того, охлаждающая камера поддерживает низкую температуру газов в кольцевом пространстве между кожухом 2 и охлаждающей камерой. Таким образом прокладка 25 .защищена от воздействия высоких температур, что продлевает срок ее службы.

Пре,цлагаемая спекающая печь может работать длительное время без затруд

5

-jg 15

20 25

ЗО ,,g о 5 -

5

нений при эксплуатации, вызываемых наростом отложений скоксовавщегося материала. Кроме того, достигается хорошее уплотнение между графитовым стержнем и печью, что сводит к минимуму возможность протечки опасных газов из печи Б окружающую среду.

Формула изобр етения

1.Спекающая печь, преимущественно для непрерывного изготовления графитовых стержней с равномерным поперечным сечением,, содержащая нагрева- тельную камеру, охлаждающую камеру, входной и вь ходной патрубки и угшот нителькое средствор отличаюш а я с я тем. что, с целью повышения надежности работы печи путем уменьшения нарастания твердого скок- совавшегося материала в верхней части печи, она снабжена камерой сгорания выполненной из огнеупорной футеровки, охваченной снаружи стальным кожухом, и газоотводящим каналом, расположенным под огнеупорной футеровкой, причем входной патрубок расположен в верхней части кожуха, а охлаждающая камера установлена между верхней частью огнеупорной футеровки и кожухом, при этом уплотнительные средства установлены вьше охлаждаю- щей камеры.

2,Печь поп.1;0тличаю- щ а я с я темэ что нижний, конец охлаждающей камеры расположен на одном уровне с HHscHiiM концом верхней части огнеупорной футеровки.

3,Печь поп,, отличающаяся тем, что она снабжена направляющим кольцом для кожуха, установленным над охлаждающей камерой.

4,Печь по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительное средство имеет прокладку с регулируемыми вертикальными нижними и верхними фланцами, между которыми установлена гибкая прокладка.

5.Печь по По4, отличающаяся тем, что нижние и верхние фланцы выполнены с регулировочными болтами,

6.Печь поп,1, отличающаяся теы, что снабжена по меньшей мере одной горелкой для твердого, жидкого или газообразного топлива.

7. Печь по п.б, отличающаяся теМ} что горелка установлена тангенциально относительно камеры сгорания.

8. Печь по п,1, отличаю- щ а я с я тем5 что снабжена по меньшей мере одной трубой для подачи воздуха в камеру сгорания.

Изобретение относится к металлургии, в частности к спекающим печам для- непрерывного изготовления удлиненних графитовых стержней постоянного поперечного сечения, например графитовых электродов для электроплавильных печей, футеровочных блоков, анодных и катодных элементов в электролитических ячейках для производства алюминия. Цель изобретения - повышение надежности работы печи путем уменьшения нарастания твердого скоксовавшегося материала в верхней части печи. Спекающая печь для непрерьгоного изготовления графитовых стержней с равномерным поперечным сечением содержит нагревательную камеру, охлаждающую камеру, входной и выходной патрубки и уплотнительные средства Печь снабжена камеррй сго рания, выполненной из огнеупорной футеровки, охваченной снаружи стальным кожухом, и газоотводящим каналом, размещенным под огнеупорной футеров кой. Входной патрубок расположен в верхней части кожуха, а охлаждающая камера - между верхней частью огнеупорной футеровки и кожухом, при этом уплотнительные средства установлены выше охлаждающей камеры. Печь может работать длительное время без снижения удобства эксплуатации, вызываемого наростом отложений скоксовавшегося материала Достигается хорошее уплотнение между графитовым стержнем и печью, что сводит к минимуму возможность протечки опасных газов из печи в окружающую среду. 7 з.п. ф-лы, 2 ил. I 4:: 4 ОО сд

// ю

Фиа.2