Печь для графитации углеродных изделий с устройством дожигания летучих

 

Сущность изобретения: печь содержит корпус, в котором уложены в керн углеродные заготовки в слое теплоизоляции, в которую вертикально установлено устройство для дожига летучих, выполненное из составных элементов, установленных соосно. Верхняя часть устройства выполнена из перфорированной углеродной трубы, а нижняя - из деревянного сплошного элемента, например из отходов древесины. Устройство установлено в боковой слой теплоизоляции на расстоянии от керна 0,2 - 0,5 толщины указанного слоя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электродной промышленности, в частности к переделу графитации.

Известно устройство, в котором печь с устройством для дожигания отходящих газов печи графитации содержит зонт, керн из заготовок, окруженный со всех сторон слоем теплоизоляционной шихты на основе углерода, и перфорированные углеродные трубки, вставленные в боковые слои теплоизоляции вплотную к керну печи таким образом, что открытый конец их установлен на уровне верхнего слоя теплоизоляции. Это позволяет транспортировать горячие газы из печи на поверхность шихты и обеспечивает их зажигание под зонтом печи. Устройство позволяет обеспечить взрывобезопасную работу печи. Однако, как показали экспериментальные исследования, в процессе горения летучих происходит сгорание в части углеродной трубы в процессе одной кампании графитации. Поэтому трубы служат практически одноразовым устройством. Кроме того, при экспериментальных исследованиях было выявлено, что при установке труб по центру сечения печи и вплотную к керну наблюдается неустойчивое горение, а в некоторых случаях не происходит и зажигания.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности работы печи с устройством дожигания отходящих газов.

На чертеже показано устройство.

Устройство содержит печь 1, зонт 2, керн 3 углеродных заготовок, слой теплоизоляционной шихты 4, по центру бокового слоя которого установлены устройства дожигания летучих, верхняя часть которых (на высоту верхнего слоя теплоизоляции) выполнена из перфорированных графитовых трубок 5, а нижняя часть - из деревянного бруса из отходов древесины.

Печь работает следующим образом. При пропускании электрического тока через печь сначала нагреваются заготовки, уложенные в керн 3, а от них постепенно разогревается теплоизоляционная шихта. Выделяющиеся в процессе разогрева заготовок и шихты газы, в основном, оксид углерода, водород собираются и движутся вдоль деревянных элементов 6 вверх сначала за счет того, что гидравлическое сопротивление (так называемый пристенный эффект) вдоль сплошного элемента ниже, чем через слой дисперсного материала, а затем, когда произойдет (t 200оС) обугливание деревянного бруса и он превратится в пористый древесный угольный элемент, за счет высокой его пористости. Далее горячие газы попадают в графитовую трубку 5 и на выходе, соединяясь с кислородом воздуха, воспламеняются.

Как показали исследования, установка зажигательных устройств от керна на расстоянии 0,2-0,5 от толщины слоя боковой теплоизоляции дает наилучшие результаты по устойчивости зажигания и горения. Это объясняется тем, что разогрев начинается с керна, газы также начинают выделяться сначала из зоны керна. Затем разогревается теплоизоляция и из нее также начинают выделяться газы. Поэтому смещение в сторону керна приводит к неустойчивому горению в конце кампании графитации, а смещение в сторону боковой стены - к запаздыванию зажигания в начале компании графитации или практически в конце кампании, тогда все вредные газы будут выброшены в атмосферу.

Устройство является экономичным, так как основная его часть выполнена из отходов дерева, и при этом увеличен объем сжигаемых вредных газов, что позволяет уменьшить сумму оплаты за вредные выбросы и уменьшить затраты на изготовление зажигательного устройства.

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ ИЗДЕЛИЙ С УСТРОЙСТВОМ ДОЖИГАНИЯ ЛЕТУЧИХ, содержащая корпус печи, зонт, слой теплоизоляции для размещения в нем уложенных в керн заготовок и устройство дожигания летучих, причем устройство дожигания летучих размещено открытым концом на уровне верха слоя теплоизоляции, отличающаяся тем, что устройство дожигания летучих выполнено составным из соосных верхнего элемента в виде полой перфорированной графитовой трубки и нижнего - в виде сплошного деревянного стержня.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что устройство дожигания летучих размещено в слое теплоизоляции вертикально на расстоянии от керна 0,2 - 0,5 толщины теплоизоляции между стенкой печи и керном.

РИСУНКИ

Рисунок 1