Способ пакетировки печей для графитации и одновременной очистки углеродных заготовок

 

СПОСОБ ПАКЕТИРОВКИ ПЕЧЕЙ ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ И ОДНОВРЕМЕННОЙ ОЧИСТКИ УГЛЕРОДНЫХ ЗАГОТОВОК за счет подачи газообразных реагентов в печное пространство, включающий укладку на подину печи углеродной теплоизоляционной засьшки фракщги 0-5 мм, выполнение в ней горизонтальных каналов для подачи газообразных реагентов. укладку нижнего дренажного слоя засыпки фракции 10-15 мм на ширину керна, укладку заготовок и введение между ними углеродной пересьтки фракции 10-15 мм, укладку боковых теплоизоляционных слоев фракции 0-5 мм, укладку верхнего дренажного слоя, графитирование эасьтки фракции 10 15 мм и верхнего теплоизоляционного слоя засыпки фракщга 10-15 №«, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса пакетировки , уменьшения тепяовык потерь и уве личения срока службы Лечи, горизонтальные каналы вьшояняют Г-образной формы на иярину керна диаметром 1-2 толщины дренажного слоя, вертикальную их часть выполняют глубиной 2-3 их диаметра и заполняют засыпкой фракции 15-20 мм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(5!) С 01 В 31/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3607163/23-26 (22) 15.06.83 (46) 15 ° 05.85. Бюл. Ф 18 (72) M.À.Àâäååíêî, В.П.Перевезенцев и Е.Л.Петров (53) 661 666.2 (088.8) (56) Чалых Е.Ф. Технология углеграфнтовых материалов. M., Иеталлургиздат, 1963, с. 20-163.

Патент Великобритании Р 835953, кл. 39 /3/, 1960 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ПАКЕТИРОВКИ ПЕЧЕЙ

ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ И ОДНОВРЕИЕННОЙ ОЧИСТКИ УГЛЕРОДНЫХ ЗАГОТОВОК за счет подачи газообразных реагентов в печное пространство, включающий укладку на подину печи углеродной теплоизоляционной засыпки фракции 0-5 мм, выполнение в ней горизонтальных каналов для подачи газообразных реагентов,,Я0 11 553 А укладку нижнего дренажного слоя засыпки фракции 10-15 мм на ширину керна, укладку заготовок и введение между ними углеродной пересыпки фракции 10-15 мм, укладку боковых теплоизоляционных слоев фракции 0-5 мм, укладку верхнего дренажного слоя, графитирование засыпки фракции 1015 мм и верхнего теплоизоляционного слоя засыпки фракции 10-15 !вю, о т— ,л и ч а ю шийся тем, что, с целью удешевления процесса цакетировки, уменьшения тепловых потерь и увеличения срока службы печи, горизонтальные каналы выполняют Г-образной формы на ширину керна диаметром 1-2 толщины дренажного слоя, вертикаль-. ную их часть выполняют глубиной 2-3 их диаметра и заполняют засыпкой фракции 15-20 мм.

1155563

Изобретение относится к лроизводст. ву углеродных материалов, используемых s химической промышленности и металлургии, полупроводниковой технике H ядерной энергетике, конкретно 5 к крафитации углеродных материалов при одновременной их очистке.

Цель изобретения - удушевление процесса пакетировки, уменьшения тепловых потерь и увеличение срока служ-10 бы печи.

На фиг.1 схематически показаны печи 1 разрез,на фиг, 2 -вид А на фиг. ) .

Печь включает под 1, слой теплоизоляционной засыпки 2, горизонталь- 15 ные поперечные каналы 3 Г-образной формы, вертикальную их часть 4, нижний дренажный слой 5, керн 6, боковой теплоизоляционный слой 7, верхний дренажный слой 8. верхний теплоизоляционный слой 9, трубу 10.

Способ пакетировки осуществляют следующим образом.

На под 1 печи насыпают слой теплоизоляционной засыпки 2, в верхней

25 его части выполняют на ширину керна горизонтальные Г-образной формы каналы

3 диаметром 1-2 толщины дренажного слоя и заполняют их пересылкой фракции 10-20 мм, вертикальную их часть Зо выполняют диаметром 1-2 толщины дренажного слоя и глубиной 2-3 диаметра и заполняют засыпкой фракции 15—

20 мм. Затем на ширину керна насыпают дренажный слой 5 толщиной 100 " 35

1500 мм засыпкой фракции 5-15 мм. На дренажный слой укладывают по центру лечи вдоль осевой линии заготовки в керн 6 и пространство между ними заполняют засыпкой фракции 10-15 мм. 46

Затем укладывают боковые слои теплоизоляции 7 фракции 0-5 мм, а сверху керна сначала насыпают верхний дренажный слой 8 из графитовой засыпки

5-15 мм, а затем верхний теплоизоля- 45 ционный слой 9 иэ засыпки фракции

5-15 мм. Газообразные очистные реагенты через трубу 10 попадают в вертикальную часть Г-образных каналов, откуда они проходят в горизонтальные 50 каналы 3, а оттуда через. дренажный слой 5 равномерно распределяются по керну. Горизонтальные Г-образные каналы выполняют один от.другого на расстоянии 1000-1500 мм., 55

Режим графитации и одновременной очистки углеродных заготовок проводится следующим образом.

Нагревают керн 6 пропусканием через него электрического тока до о

1900 С, после чего начинают через газоподводящие трубы 10 подавать хлор; после достижения температуры о в керне 2400 С через эти же трубы начинают подавать смесь газов, состоящую из хлора и хладона-12; после достижения температуры в керне 29003000 С печь отключают, а подачу смеЬ си газов прекращают через 2-3 ч после отключения печи.

По этому режиму подачи газов проводили все процессы графитации и одновременной очистки, приведенные в примерах, Во всех примерах подавали по 40 кг/т заготовок и хладона-12 по 40 кг/т заготовок с равномерным распределением по времени.

Пример 1 (прототип). Графитацию углеродных заготовок проводили в печи графитации длиной 16 м, шириной 2,6 м. В качестве керновой засыпки использовали пековый кокс фракции 15 мм, нижней и боковой теплоизоляций — чековый кокс фракции 0-5 мм, нижнего дренажного слоя толщиной

100 мм — графнтированный пековья кокс фракции 5-15 мм, верхнего теплоизоляционного слоя — пековый кокс фракции 5-15 мм. Ввод электроэнергии осуществляли по следующему режиму: начальная мощность 1300 кВт, рост мощности по 650 кВт ч до максимума. Отключение печи прозводили при достижении температуры в керне

29003000 С. Температуру керна контролировали оптическим пирометром

"Проминь" через графитовую трубу, установленную в средней части печи на уровне середины керна с заглублением в керн на 200 мм. Печь загружали заготовками ф 310 «300 мм марки M Г-1, отпрессованнымн из смеси нефтяного кокса и пека и обоженными в печах Ридхаммера.

Содержание примесных элементов

s углеродных заготовках перед операцией графитацин и очистки, как в этом, так и в остальных примерах следующее: кремний 7 ° 10 вес.Ж и железо 3 10 вес.X.

Заготовки в керн укладывают лежа поперечными рядами торцами к токоподводам с зазором между рядами 6060 мм в три слоя. В верхней части подинного (нижнего) слоя теплоиэоля1155563 4 и в примере 2, но в отличие от него горизонтальные каналы выполнены диан- метром 300 мм, что составляет три толщины дренажного слоя. ио- > Во всех приведенных примерах поси. ле отключения печь охлаждается в течение 6 сут. после чего ее разгружают и проводят анализ полученного графита на содержание примесных элементов. н- Результаты измерений температуры на внутренней поверхности стенки в месте запелки газопопвопящих труб (Т1 ) и на том же уровне, но на расстоянии 400 мм от стен (Т ), в момент когда температура керна была

1900 С, а также результаты спектрального анализа на содержание примесных элементов — железа и кремния, как наиболее трудно удаляемых, приведены в таблице °

Приведенные примеры показывают, что при диаметре горизонтальных каналов менее толщины дренажного слоя

2 качество графита ухудшается, а при диаметре каналов более двух толщин возрастает температура в зоне поперечных каналов. з ции через каждые 1,5 м укладывают газоподводящие графитовые трубы

200 мм на ширину керна, одним ко цом эти трубы соединяют с трубами ф 200 мм, заделанными в стене и вь дящими другим концом за пределы печ

Для оценки температурного поля вбли зи стены печи измеряют температуру на внутренней стороне печи в месте заделки газоподводящих труб и на расстоянии 400 мм от стены. Для оце ки эффективности очистки графита определяют содержание примесных элементов в графите после выгрузки печи.

Пример 2. Графитацию заготовок осуществляют таким же образом, как и в примере 1, но в отличие от него газоподводящие трубы не укладывают, а в верхней части подинного слоя теплоизоляции выполняют горизонтальные Г-образные каналы на шири ну керна, диаметром 70 мм, что составляет 0,7 от толщины дренажного

cJIosi HB pBccToRHHH 1,5 M один QT другого, а на одном конце каналов вы полняют соединенную с ними вертикаль ную часть ф 275 мм, что составляет

2,7 толщины дренажного слоя, и глубиной 350 мм, что составляет 1,5 диа- 0 метра. Все каналы заполняют коксовым орехом или пековым коксом фракции

10-20 мм. Очистные реагенты подают через специальные трубы ф 40 мм,заделанные в стене,в вертикальные каналы.

3S

Пример 3. Графитацию заготовок проводят таким же образом, как и в примере 2, но в отличие от него диаметр горизонтальных каналов

110 мм, что составляет 1, 1 толщины дренажного слоя.

Пример 4. Графитацию заготовок проводят таким же образом, как н в примере 2, но в отличие от него горизонтальные каналы выполнены диаметром 200 мм, что составляет.2 толщины дренажного слоя.

Пример 5. Графитацию заготовок проводят таким же образом, как

Предлагаемый способ пакетировки печей графитации позволяет за счет отказа от использования гpBAHToBblx труб сэкономить графита 1 т на одну кампанию, или 150 т на 1 секцию в годе

При известном способе пакетировки печей графитации стены печи в местах заделки труб разрушаются в 2-3 раза быстрее, поэтому предлагаемый способ позволит также экономить в год 100110 т шамотного кирпича на одну секцию.

В предлагаемом способе уменьшаются потери тепла в 1,5 раза, поскольку в известном способе это тепло отводится по графитовым трубам, теплопроводность которых в 75-100 раз больше теплопроводности пересыпочных материалов.

1155563

Содержание примеснык элементов

Пример

s1

960

1300

350

210

210

350

210

350

540

315 (5-2); 10 (7-5) ° 10 (5-2) 10 (5-2). ° 10 (5-2) 10 (5-3): 10 (7-5) 10 (5-3) 10 (5-3) "10 (5-3), 10, 155563 фиг. 2

Составитель Н.Дергунов

Техред М.Гергель Корректор Н.Король

Редактор Т.Колб

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 3028/20 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5