[实用新型]一种石墨化炉内衬结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种炉体内衬结构，具体而言，本实用新型涉及一种石墨化炉内衬结构。

背景技术

目前，随着无烟煤石墨化技术的发展，石墨化所需温度已普遍高于2000℃，甚至达到2500℃以上。石墨化炉能否在如此高的温度下连续正常运行，关键取决于炉体内衬的材料和结构。现有技术炉体内衬一般采用两种构造方式：

一是采用1350KVA电煅炉的结构形式，使用炭砖等耐火材料从炉壳底部一直砌至炉盖下表面，炉内形成圆筒状的空间。炉体耐热温度低于1800℃。

二是普通高温石墨化炉最内侧耐火材料选用炭砖。但为避免出现上部电极向炭砖放电造成电能浪费，炭砖砌体仅由炉壳底部砌筑至炉盖下约1500mm处，在该处会形成平台。

上述两种内衬结构分别存在以下缺点：

采用1350KVA电煅炉的结构形式，耐火材料使用炭砖，由于炭质内衬在高温状态发生石墨化反应，导电性能提高，导致部分电流通过内衬，损失大量电能，造成能耗上升，降低内衬使用寿命，并对产品质量及产量均造成影响。

采用第二种内衬结构，为避免电极直接向炭砖导电，砖砌体仅由炉壳底部砌筑至炉盖下约1000-1500mm处，在该处形成平台。这种内衬结构耐热温度高，但物料在平台处自然堆积，形成堆积角，此处物料流动性差。由于无烟煤中灰分含量较高，若用该炉型生产石墨化产品，煤中的灰分在高温状态下热熔解形成气态物质逸出，上升至平台处后由于温度降低，气态物质凝结成固态附着、包覆在不流动的煤颗粒上，形成结焦状物质。随着设备连续长周期的运行，平台至炉盖段结焦会越来越严重。这种现象会造成挥发分气体逸出困难、下料孔阻塞、电流产生偏流、烟气抽力无法控制等问题，严重影响正常生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对无烟煤石墨化生产过程中存在的问题，提供一种新型炉体内衬结构。该结构可保证炉体耐热温度达到2500℃以上，解决了物料堆积无法流动造成的结焦现象，保证了设备长周期正常运行。

具体而言，本实用新型提供了一种石墨化炉内衬结构，所述结构由外至内依次包括炉壳3、由耐火材料分层砌筑而成的外部内衬4和炭砖内衬5，所述炭砖内衬5的顶部设置为逐渐向外部内衬4过渡的斜坡段，所述斜坡段的顶部位于距离炉底约5.9-6.9m处，优选6m处，所述斜坡段的垂直高度占整个炉体高度的约4/79-6/79。优选地，所述外部内衬4由内至外由高铝砖、硅酸铝板、粘土砖砌筑而成。

在一个优选的实施方案中，所述斜坡段的垂直高度为400mm-600mm。所述斜坡段的坡面与外部内衬4所成锐角为25°-45°。

斜坡角度不应过小，否则物料流动性差，也不应过大，避免造成内衬结构的不稳定，该斜坡角度宜控制在25°-45°，并且与预热段紧密连接，确保物料具备较好的流动性，避免高温灰渣在此段遇冷凝结、包覆物料从而形成结焦。

所述斜坡段之上，炉盖7之下为不需砌筑炭砖的预热带，所述预热带的垂直高度为1000mm-1500mm，占炉体高度的10/79-15/79。

在炉体内部，预热带温度相对较低。该段不砌筑炭砖，可避免炭砖经高温后导电性提高导致上部电极直接向炭砖放电的现象，延长了炭砖内衬使用寿命，节约电能，且对产品质量无影响。

所述斜坡段及其上部的预热带朝向炉体内部的一侧(简称内表面)涂覆防结焦涂料层6，所述防结焦涂料层6的主要成分为矾土、硅微粉、高铝砖以及焦宝石，其中矾土、硅微粉、高铝砖、焦宝石的重量配比为1～3:2～4:3～5:5～7，优选2:3:4:6。在碱性条件下，将上述各成分与水充分混合后涂敷于所述斜坡段和预热带的内表面，经过充分干燥后形成所述防结焦涂料层，具体操作方式按照本领域通常方式进行操作即可

所述涂料表面能小，张力小，不易被熔融状态的灰渣浸润，也不易被焦块所粘附。其耐热温度可达1650℃，满足预热带的温度要求。所述涂料层在高温下可快速硬化，与炭砖及高铝砖均能较好的结合，形成一层坚硬涂层，具有很好的抗蚀耐冲刷性能。通过这种处理，可保证预热带不“结焦”。

本实用新型还提供一种电煅炉，其包括本实用新型所述的石墨化炉内衬结构。优选地，电煅炉上部电极由炉盖处深入炉体内部，上部电极的最下端距离炉盖的垂直高度可以在1000～2000mm之间，优选1500mm，所述上部电极的总长度优选为2100mm；下部电极由炉底深入炉体内部，下部电极的最上端距离炉底的垂直高度可以在2600～3600mm之间，优选3100mm，所述下部电极的总长度优选为7500mm。

本实用新型提供的一种石墨化炉内衬结构，具有以下优点：