[发明专利]一种超高功率石墨电极接头内热串接石墨化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及内热串接石墨化工艺技术领域，具体涉及一种超高功率石墨电极接头内热串接石墨化工艺。

背景技术

石墨化是生产石墨电极的关键工序之一，石墨电极的物理化学性质、生产成本都与石墨化工序有直接关系。随着生产实践经验的积累和科学技术的进步，石墨化工艺也有了长足的发展，从小容量的交流石墨化（交流石墨化炉）、大功率直流石墨化（艾奇逊石墨化炉等），一直到当今的内热串接石墨化（简称内串）工艺。

内热串接石墨化工艺技术是石墨电极、接头生产的先进工艺，其与直流艾奇逊炉相比，具有较多优势：（1）升温速率高，送电周期短；（2）电耗很低；（3）电极、接头质量均匀而且稳定等。

但现在国内外生产接头或中小规模石墨电极还是以艾奇逊石墨化炉居多，并没有将内热串接石墨化工艺普及到电极接头的石墨化应用中去。

对于生产接头来说，多数情况需多串装，各串坯料应满足的条件更为苛刻，确保接头质量须使每一串接柱具有相同的温升速度；多串装炉时通常采用捆绑方式操作，捆绑操作后各串接柱之间存在较大的空隙，覆盖保温料时完全填充此类空隙困难较大，极易发生烧蚀、氧化等现象，造成不必要的损失。

因此，市场上急需一种用于生产超高功率电极接头的内热串接石墨化工艺，以保证制品均质性，质量和生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超高功率石墨电极接头内热串接石墨化工艺，以解决现有艾齐逊石墨化炉工艺耗能高、接头均质性差，质量不稳的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

设计一种超高功率石墨电极接头内热串接石墨化工艺，具体包括如下步骤：

S1：在内热串接石墨化炉底部铺设保温料并设置石墨垫块、跨接电极和电流分布板；

S2：放置待石墨化制品并在制品间安装石墨环，对炉内制品进行规整；

S3：在制品侧面及顶部填充保温料；在炉尾对炉内制品进行加压；

S4：按照相应供电曲线对炉头电极供电以对制品进行石墨化处理；

S5：待石墨化完成后，对炉头电极断电并卸载炉尾压力；

S6：对石墨化炉进行喷水冷却和自然冷却，出炉。

优选的，执行步骤S1前需要对待石墨化制品进行体积密度检测，选择体积密度相近的制品进行装炉，减少因制品内部结构差异而造成的石墨化不稳定。

优选的，所述步骤S1中制品为3～5个电极电极接头进行捆绑，捆绑的电极接头之间留有缝隙，缝隙中填装保温料，以起到减少接头烧蚀氧化、保温和减少热损失的效果。

优选的，所述步骤S1中炉底保温料厚度为300～500mm。

优选的，所述步骤S3中制品顶部和侧面保温料层厚度不小于400 mm。

优选的，所述步骤S1和所述步骤S3中保温料中粒度为0.5～4.0mm的保温料占比为95%以上，电阻率不低于12500μΩm，以充满接头间间隙，减少接头的相对散热量、进而减少接头外周与芯部间的温差。

优选的，所述石墨环的中心线与电极接头的轴线重合，制品装炉按从炉头电极到炉尾跨接电极的顺序依次操作成串接柱，所述串接柱应呈直线排列，并与跨接电极接触面保持垂直、且呈U型状，以保证电流通过接触部位时，接触电阻尽可能小。

优选的，步骤S3中所述加压作业过程的工作压强为0～15MPa、且为无级调节。

优选的，步骤S2中规整时所用的装置为炉尾顶推装置，步骤S3中加压时所用的装置为炉尾顶推装置

优选的，所述供电时长为27～34h。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1、本发明的超高功率石墨电极接头内热串接石墨化工艺不仅电耗低，周期短，而且制品均质性好，质量稳定。

2、本发明不仅充分发挥内热串接石墨化炉在生产石墨电极接头的优势，还解决了生产时制品易烧蚀、氧化的问题。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为炉体内部结构示意图；

图3为本发明检测取样点示意图；

1为炉头电极，2为炉体，3为保温料，4为接头柱，5为跨接电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1：如图1、图2所示，一种超高功率石墨电极接头内热串接石墨化工艺，包括如下步骤：