石墨化爐的冷卻方法簡析
石墨化爐(lu)的冷卻方法(fa)
石墨化爐在(zai)(zai)運行中(zhong)(zhong)，爐(lu)溫(wen)(wen)達2300℃以上，導電(dian)(dian)電(dian)(dian)極(ji)與爐(lu)芯連結的(de)一(yi)端(duan)就是在(zai)(zai)這(zhe)樣(yang)的(de)高溫(wen)(wen)下(xia)進(jin)行工作(zuo)。導電(dian)(dian)電(dian)(dian)極(ji)的(de)另一(yi)端(duan)與銅(tong)母線相連接，這(zhe)就要(yao)(yao)保證與銅(tong)板的(de)連接處(chu)的(de)溫(wen)(wen)度要(yao)(yao)低(di)于銅(tong)板的(de)融化溫(wen)(wen)度，同(tong)時，因(yin)導電(dian)(dian)電(dian)(dian)極(ji)裸露在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)，必須在(zai)(zai)低(di)于氧(yang)化溫(wen)(wen)度下(xia)工作(zuo)。為此，一(yi)定要(yao)(yao)進(jin)行強(qiang)制(zhi)冷(leng)(leng)卻。目(mu)前(qian)基本有兩種冷(leng)(leng)卻方(fang)式。
1、直(zhi)接淋水冷卻：
以鉆孔水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)橫架(jia)于導電(dian)電(dian)極上，澆水(shui)(shui)(shui)(shui)于導電(dian)電(dian)極及其與銅(tong)母線的連接處，使(shi)之(zhi)冷(leng)卻。這(zhe)種直接冷(leng)卻方(fang)(fang)式(shi)簡單、方(fang)(fang)便，冷(leng)卻效果好。缺點是(shi)，冷(leng)卻水(shui)(shui)(shui)(shui)四濺，易(yi)(yi)(yi)對爐體滲水(shui)(shui)(shui)(shui)。而(er)且這(zhe)種方(fang)(fang)式(shi)需要安裝一泄水(shui)(shui)(shui)(shui)槽，水(shui)(shui)(shui)(shui)槽易(yi)(yi)(yi)阻(zu)塞，不及時(shi)處理，槽內(nei)(nei)(nei)水(shui)(shui)(shui)(shui)就容(rong)易(yi)(yi)(yi)滲入爐內(nei)(nei)(nei)，噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)也容(rong)易(yi)(yi)(yi)滲入爐內(nei)(nei)(nei)，使(shi)爐子的壽命周期縮短，同時(shi)易(yi)(yi)(yi)使(shi)爐內(nei)(nei)(nei)產品氧化。另外(wai)，在北方(fang)(fang)，冬季水(shui)(shui)(shui)(shui)槽四周容(rong)易(yi)(yi)(yi)結冰(bing)較多，不易(yi)(yi)(yi)處理。
2、直接內冷：
在導(dao)電電極鏜孔后直接用絲(si)堵(du)堵(du)上，再接上一(yi)長一(yi)短兩(liang)根(gen)水(shui)管，讓水(shui)直接流(liu)到(dao)電極的圓孔后再排出，從上述意義講，人造石墨只能稱作(zuo)一(yi)種“多晶(jing)石墨”。不過這種“多晶(jing)石墨”已具(ju)備了理想石墨的基本(ben)特性。
3、金(jin)剛石的(de)晶體(ti)結構
在(zai)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)的(de)晶(jing)體結(jie)構(gou)中(zhong)每(mei)個碳(tan)原(yuan)子與相鄰的(de)四(si)個碳(tan)原(yuan)子以共(gong)價(jia)鍵(jian)結(jie)合，呈正四(si)面體配位，屬于等軸晶(jing)系，金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)是(shi)典型的(de)原(yuan)子晶(jing)體，金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)的(de)這種(zhong)結(jie)構(gou)特(te)征，決定了金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)不(bu)導電，導熱性也很差。在(zai)隔絕(jue)空氣的(de)條件下加熱到1000℃時，金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)轉變為石(shi)(shi)墨(mo)結(jie)構(gou)，在(zai)空氣中(zhong)加熱到780℃左右會燃燒而生成(cheng)二(er)氧化碳(tan)。使(shi)用純度較高的(de)人(ren)造(zao)石(shi)(shi)墨(mo)在(zai)高溫、高壓下可以獲(huo)得人(ren)造(zao)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)，但是(shi)這種(zhong)人(ren)造(zao)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)的(de)顆(ke)粒(li)比較小。
這種方式(shi)的(de)優(you)點(dian)是易將水系統做成(cheng)(cheng)全(quan)封(feng)閉或半封(feng)閉系統，不會(hui)向爐內滲入。因為可以不用泄水槽，從而，用此(ci)方法的(de)廠家，多(duo)把水系統做成(cheng)(cheng)半封(feng)閉系統。缺點(dian)是：冷卻效果不如直(zhi)接淋(lin)水冷卻，對水質要求較高，嚴禁缺水。否則爐頭溫度升高，再(zai)忽然通入冷水，易產生水爆，十分危(wei)險。
石墨化爐(lu)側墻(qiang)分固定墻(qiang)和活動墻(qiang)
固定式側墻一般采用(yong)耐火磚(zhuan)砌筑，每隔一定間隔都(dou)要留(liu)一排(pai)氣(qi)孔，以使送電過(guo)程中(zhong)爐芯內的煙氣(qi)能(neng)順利排(pai)出。使用(yong)耐火磚(zhuan)做側墻，保溫效(xiao)果好，使用(yong)壽(shou)命(ming)也稍長，但造價較(jiao)高。
活動式(shi)側(ce)(ce)墻(qiang)是(shi)由(you)水泥(ni)、粘土、耐火磚碎塊等(deng)(deng)按一(yi)定比例配(pei)制(zhi)而成(cheng)(cheng)，墻(qiang)上(shang)留有排氣孔。使(shi)用時將(jiang)活動側(ce)(ce)墻(qiang)吊(diao)放在爐兩側(ce)(ce)、由(you)槽(cao)鋼做成(cheng)(cheng)的柱子間(jian)。活動式(shi)側(ce)(ce)墻(qiang)的優點是(shi)經濟、省(sheng)工(gong)，且(qie)冷卻爐子時方便。缺點是(shi)不(bu)耐機(ji)械(xie)沖擊(ji)和熱沖擊(ji)，以及(ji)破損不(bu)能修(xiu)補等(deng)(deng)。
此外(wai)，現在(zai)還出(chu)現了下半部(bu)為(wei)固定(ding)式，上半部(bu)為(wei)活動式的(de)(de)混合(he)型側墻，兼顧了兩者的(de)(de)優點，使(shi)用效果比較(jiao)理想。槽鋼(gang)（或(huo)鑄(zhu)鐵支架）主要起固定(ding)側墻的(de)(de)作用。通電爐(lu)芯(xin)由被加(jia)熱的(de)(de)產品和中間填充電阻(zu)料組成。通電后爐(lu)體有一定(ding)的(de)(de)熱脹(zhang)力。
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