Способ укрытия теплоизоляционной шихты печи графитации Советский патент 1992 года по МПК F27D11/02 

Изобретение относится к электродной промышленности, в частности к графитации углеродных заготовок, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1477679.

Известен способ -укрытия теплоизоляционной шихты печи графитации путем укладки защитного эластичного газопроницаемого слоя из муллитокремнеземистого хромосодержащего огнеупорного эластичного материала поверх теплоизоляционной шихты.

Недостатками известного способа являются большие трудовые затраты, капитальные затраты и низкая эффективность очистки от токсичных летучих продуктов из- за нарушения газопроницаемости материз- ла и припекания его к верхнему слою теплоизоляционной шихты, исключающая повторное применение материала.

Цель изобретения - снижение трудовых, капитальных затрат и повышение эффективности очистки от токсичных летучих продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу укрытия теплоизоляционной шихты печи графитации, включающему укладку защитного эластичного газопроницаемого слоя из муллитокремнеземистого хромосодержащего огнеупорного материала поверх теплоизоляционной шихты,обеспечивают нагрев покрытия и верхнего слоя теплоизоляционной шихты в начале кампании до температуры выделения летучих веществ 100-800°С.

Подогрев можно осуществлять электрическим путем.

Кроме того, подогрев можно осуществлять потоком инертного газа,

На фиг.1 и 2 приведено устройство для осуществления способа; на фиг.З - то же, пример исполнения.

Устройство по фиг.1 и 2 содержит печь 1 графитации, газосборный зонт 2, вытяжной патрубок 3, клеммник 4 для подвода электроэнергии, изделие 5, теплоизоляционную шихту 6, покрытие 7 (фиг.2), несущую жаропрочную газопроницаемую гибкую конструкцию, выполненную, например, В

СО

с

го

иде сетки или параллельных струн провооки из нихрома. Металлоконструкция разелена на три секции, соединенные по хеме Л (звезда) и подключается к сточнику электрического тока с соответ- 5 твующей пусковой и регулирующей аппаратурой.

Покрытие 7 содержит два слоя эластичного материала из муллмтокремнеземисто- го хромосодержащего материала 10, 10 прилегающего к обеим сторонам конструкции 9 из проволоки, секции которой соединены металлической шиной 11. Последняя через изоляторы 12 (фиг,2) прикреплена к зонту.15

Устройство по фиг.З в отличие от описанного выполнено с газовым обогревом верхнего слоя теплоизоляционной шихты 6 через форсунки 13.

Пример. Кампанию графитации про- 0 водят на опытной печи с камерой, имеющей размеры: ширина 400 мм, высота 400 мм, длина 700 мм. Загрузку печи и режим работы гоафитации выполняют в соответствии с технологическим процессом ТП 4801-02-85 25 на производство графитированных электродов, На подину печи укладывают теплоизо- ляционную шихту фракции 10-0 мм, состоящей из оборотной шихты (60%), коксовой мелочи (20%), песка (10%) и опила 30 (10%). На подготовленное основание укладывают перпендикулярно продольной печи в один ряд на расстоянии 0,2 заготовки (15 мм) друг от друга б обожженных углеродных за- готозок диаметром 75 мм, длиной 20 мм. 35

Пространство между заготовками заполняют просушенным металлургическим коксом фракции -12...+10 мм. Пространство между торцами заготовок и стенками печи заполняют теплоизоляционной шихтой ука- 40 занного состава.

Поверх заготовок насыпают теплоизоляционную шихту фракции 10-0 мм толщиной 150 мм. Для организованного сбора и удаления вредных газов, выделяющихся в 45 процессе нагрева печи, устанавливают газосборный зонт 2, соединенный с патрубком 3 системы вытяжной вентиляции Графитацию проводят с укладкой поверх теплоизоляционной шихты защитного слоя 50 в виде эластичного газопроницаемого покрытия из муллитокремнеземистого хромо- содержащего материала, прикрепленного на несущей гибкой жаропрочной газопроницаемой конструкции (фиг.2) к вытяжному 55 зонту печи с обеспечением равномерного прилегания к поверхности теплоизоляционной шихты при установке зонта.

Эластичное покрытие выполнено двухслойным, внутри него находится жаропрочная проволока 9 или сетка, служащая для крепления покрытия к зонту печи через шину 11 и обеспечивающая плотное прилегание к поверхности шихты. Укладку покрытия 7 осуществляют путем установки зонта 2 с закрепленным на нем с верхней и нижней сторон покрытием 10 на печь 1, а снятие - соответственно путем снятия зонта с печи 1,

Для исключения образования конденсата летучих веществ в верхних холодных слоях теплоизоляционной шихты, а следовательно, исключения образования скоксо- вавшегося монолита пересыпки и припекания к нему эластичного материала 10 в начале кампании дополнительно нагревают верхний слой шихты 6 (фиг. 1) путем электронагрева несущей конструкции 9 до температуры выделения летучих веществ (100 800°С). По мере разогрева печи дополнительный нагрев отключают. Время включения дополнительного нагрева в начале кампании зависит от габаритов печи, материала шихты и изделий, мощности печи. На действующих печах графитзции габаритом 3,9 х 16 м в плаче время дополнительного нагрева верхнего слоя составляет 9-11 ч. Дополнительный нагрев верхнего слоя можно осуществлять путем подачи в полость печи горячего инертного газа через форсунки 13(фиг.2)

С целью снижения взрывоопасное™ отходящих газов в 1лзовоздушиом тракте по содержанию СО, СНз под зонтом 2 над поверхностью организуют поток балластного воздуха, Нагрев заготовок осуществляют путем подвода к загруженной печи переменного тока напряжением 30-50 В.

Графитируемыз заготовки нагревают до 2800°С в течение 32 ч, после чего печь отключают от источника электроэнергии и охлаждают в течение 3 сут. В процессе, нагрева и охлаждения печи осуществляют каждые 30 мин отбор проб отходящих газоз на определение содержания угарного и углекислого газов, определяют объемный расход и температуру отходящих газов.

Качество получаемых графитированных заготовок соответствует ГОСТ 4426-80: удельное электрическое сопротивление 7,6-7,8 МОм -м; предел механической прочности при изгнбе 9,3-9,1 МПа, при разрыве 4,8-4,6 МПа.

Полученные показатели графитировак- ных заготовок свидетельствуют об отсутствии отрицательного влияния защитного слоя на качество продукции.

Состояние эластичного двухслойного

покрытия из муллитокремнеземистого ма териала и гибкой конструкции внутри него

позволяет многократно использовать укрытие 7 на печах графитации.

Формула изобретения 1. Способ укрытия теплоизоляционной шихты печи графитации по авт. св. № 1477679, отличающийся тем, что, с целью снижения трудовых капитальных затрат и повышения эффективности очистки от токсичных летучих продуктов, покрытие

и верхний слой теплоизоляционной шихты дополнительно подогревают в начале кампании до температуры выделения летучих веществ 100-800°С.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что, подогрев осуществляют электрическим путем.

3.Способ по п.1,отличающийся тем, что подогрев осуществляют потоком инертного газа.

Использование: электродная отрасль промышленности. Сущность изобретения: в начале кампании графитации покрытие и верхний слой тепло-изоляционной шихты печи графитации дополнительно подогревают до температуры выделения летучих веществ 100 800°С, Подогрев возможно вести соответственно электрическим путем и потоком инертного газа. Дополнительный нагрев нижнего слоя укрытия и верхнего слоя теплоизоляционной шихты в начале кампании до начала выделения основного потока летучих веществ исключает его конденсирование на ткани покрытия. 2 з.п. ф-лы,3 ил.

/

°о°оОи °0о0о

5п0оо°0000 °оО О о ° г п г 0°

о-оОо оО-о

О 0UO оо О О О 0|-- оро0

г®ОVo О О О

JoOo oOoo О О о О- -

ч°ч оо

оОо0

o°0Q

О °

°0°о

О0о°0о0оо0 0°о о о QOOOJO° о ° q.°o о0оГ-

О

/3 оОо°О оооо

« о O PoQin0 О О ,

о°

00

у ,. с

/o0o0oc°00o°°c 0o

° 9 о

г/й /

/

J

О

оОо0

o°0Q

°0°о

0°о q.°o о

о°

00

u с

o

lЈ±

ipajffA

13 д

гн

О

о

О,

э пд b&on& o0 0

0° о000000 00о

йЈ

Ооо, 000

О

оОг 0001

о о

пг

LO«rJff

о°$ щз°о;

-trbjgC Og О o.

12

О

000000 00о

о о

пг

Jff

щз°о;