SU456569A1

SU456569A1 - Furnace for graphitization and refining of carbon-graphite materials and products

Info

Publication number: SU456569A1
Application number: SU1716564A
Authority: SU
Inventors: А.С. Фиалков; А.И. Бавер; Н.Д. Сенин; Г.А. Буряков; В.П. Лебедев; В.А. Воробьев; А.И. Жаворонков; Л.В. Федин
Original assignee: Предприятие П/Я А-1837
Priority date: 1971-11-19
Filing date: 1971-11-19
Publication date: 1976-03-15

Description

1one

Изобретение относите к химической промышленности .The invention relate to the chemical industry.

Известные печи дл графитации и рафинировани углеграфитовых материалов и изделий включают корпус с зонной туннельной камерой нагрева с .участками предварительного нагрева, графитации и рафинировани , о.члаждени и с загрузочным и разгрузочным узлами, транспортные узлы и узел удалени продуктов термообработки.Known furnaces for graphitizing and refining carbon-graphite materials and products include a housing with a zone tunnel heating chamber with sections for preheating, graphitization and refining, cooling unit and with loading and unloading units, transport units and a unit for removing heat treatment products.

Такие печи не обеспечивают необходимой эффективности и равномерности нагрева.Such furnaces do not provide the necessary efficiency and uniformity of heating.

С целью устранени указанного недостатка в предлагаемой печи участок графитации и рафинировани выполнен в виде отдельного термоизолированного нагревател вне туннел печи, а узел удалени продуктов термообработки - в виде трубы, снабженной элементом продувки.In order to eliminate this drawback in the proposed furnace, the graphitization and refining section is made as a separate thermally insulated heater outside the furnace tunnel, and the heat treatment product removal unit is in the form of a pipe equipped with a purge element.

Кроме того, транспортные узлы могут быть снабжены термоизолированными экранами.In addition, transport hubs can be equipped with insulated screens.

На фиг. 1 изображеиа предлагаема печь, вертикальный разрез по одному из каналов; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - высокотемпературна камера.FIG. 1 image of the proposed furnace, a vertical section along one of the channels; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. one; in fig. 3 - high temperature camera.

Предлагаема печь выполнена в виде герметизированной двухкапальной толкательно проходной камеры с загрузкой каналов термообрабатываемыми издели ми в графитовых контейнерах. Каналы 1 и 2 печи выполненыThe proposed furnace is made in the form of a sealed two-channel push-through chamber with channel loading with heat-treatable products in graphite containers. Channels 1 and 2 furnaces are made

из графита и имеют следующие температурные зоны: зоны 3 и 4 подогрева от 20 до 800 и от 800 до соответственно, высокотемпературна зона 5 нагрева до 2500- 3000°С, зоны 6, 7 и 8 охлаждени с 3000 до 1800, с 1800 до 800 и с 800 до 100°С соответственно . Издели в канале 1 нагреваютс до температуры от 20 до за счет тепла о.хлаждаемых изделий в канале 2 путем рециркул ции газовой среды жаропрочным вентил тором 9. Контейнеры и изделн в них нагреваютс в том же канале до температуры от 800 до 1500°С за счет отдачи тенла сте1п.ами канала 2 и с помощью дополнительных графитовых электрических нагревателей 10, расположенных под каналом. За пределами каналов нечи, но в непосредственной близости к ним распололсеиы камеры высокотемпературного нагрева до , теп.юл.хшрО шпыеfrom graphite and have the following temperature zones: heating zones 3 and 4 from 20 to 800 and from 800 to respectively, high-temperature heating zone 5 to 2500-3000 ° C, cooling zones 6, 7 and 8 from 3000 to 1800, from 1800 to 800 and from 800 to 100 ° C, respectively. The products in channel 1 are heated to a temperature of from 20 to due to the heat of the cooled products in channel 2 by recirculation of the gaseous medium by the heat-resistant fan 9. The containers and articles in them are heated in the same channel to a temperature of 800 to 1500 ° C due to recoil tenla streep. channel 2 and using additional graphite electric heaters 10, located under the channel. Outside of the canals there is nothing, but in close proximity to them there is a chamber of high-temperature heating up to the heat.

от корпуса печи и горизонтальных каналов угольными элементами и войлоком из графитового волокна, с графитовыми крышками 11. К последним подаетс напр жение по токонодвод щим электродам 12 через элсктричсскпе графитовые нагреватели 13. В нижней части камер на угольных опорах l-t усгаиовлеиа токопровод ща плита 15, замыкаюиит электрическую цепь графитовых жчгревателей обеих камер. Плита имеет проемы, через которые с помощью графитовых подъемников 16from the furnace body and horizontal channels by carbon elements and felt from graphite fiber, with graphite lids 11. The latter are supplied with voltage through the current-carrying electrodes 12 through electrolyte graphite heaters 13. At the bottom of the chambers on the carbon supports, Ic wire conductor 15 of the plate 15 is closed. electric circuit of graphite actuators of both cameras. The plate has openings through which with the help of graphite lifts 16

подаютс е з0ну графитации и рафинировани контейнеры с издели ми. Между крышкой И и плитой 15 размещены графитовые нагреватели 17, имеющие ограждени и изол цию из графитового волокна. Термический режим в камерах выдерживаетс с иомощью дилатометрического датчика 18 и блока автоматического управлени величиной электрической энергии, выдел емой нагревател ми камер . Датчик автоматического регул тора смонтирован в крышке 11. Дл удалени из камеры графитации газов и паров, образовавшихс при термообработке изделий, в крышке И выполнены каналы 19 и установлено устройство 20 дл их продувки водородом, который предварительно подогреваетс до 2500- 3000°С при прохождении внутри электродов 12 и нагревателей 13. На торцах горизонтальных каналов печи размещены загрузочные 21 и разгрузочные 22 устройства, обеспечивающие герметизацию процессов загрузки и выгрузки изделий, и холодильные камеры 23 дл охлаждени контейнеров с издели ми циркулирующей водой.Delivered to the graphitization and refining product containers. Between the cover I and the plate 15 are placed graphite heaters 17 having barriers and insulation of graphite fiber. The thermal mode in the chambers is maintained with the help of the dilatometric sensor 18 and the automatic control unit of the amount of electrical energy released by the heaters of the chambers. An automatic regulator sensor is mounted in cover 11. To remove gases and vapors formed during heat treatment of products from the graphitization chamber, channels 19 are made in cover I and a device 20 is installed for hydrogen purging, which is preheated to 2500-3000 ° C when passing inside electrodes 12 and heaters 13. At the ends of the horizontal channels of the furnace there are 21 loading and unloading 22 devices, which ensure the sealing of the processes of loading and unloading of products, and refrigerating chambers 23 for cooling ers to articles by circulating water.

Предлагаема печь работает следующим образом (описание дано дл канала 1).The proposed furnace operates as follows (described for channel 1).

Поступающие через устройство 21 контейнеры перемещаютс по каналу 1 печи в зону 3, где нагреваютс рециркул ционным газом до 800°С, а из нее направл ютс в зону 4, где нагреваютс до 1500°С. После этого контейнеры с помощью подъемников 16 подаютс в камеру высокотемпературного нагрева, где нагреваютс до 2500-3000°С. Эта температура достигаетс в течение определенного промежутка времени. После высокотемпературного нагрева контейнеры снова поступают в горизонтальпый канал и проталкиваютс циклично в зоны 6 и 7 и в зону 8 с холодильной камерой 23. Затем контейнеры поступают в устройство 21.The containers entering through the device 21 are moved through the channel 1 of the furnace to zone 3, where they are heated by recirculation gas to 800 ° C, and from there they are directed to zone 4, where they are heated to 1500 ° C. After that, the containers are lifted by means of lifts 16 into a high-temperature heating chamber, where they are heated to 2500-3000 ° C. This temperature is reached for a certain period of time. After high-temperature heating, the containers again enter the horizontal channel and are pushed cyclically into zones 6 and 7 and into zone 8 with a refrigerating chamber 23. Then the containers enter the device 21.

Аналогичный процесс происходит и в канале 2 печи.A similar process occurs in the channel 2 of the furnace.

Во врем работы печи вследствие ее практической герметичности образовавщиес летучие в горизонтальных каналах печи при нагреве изделий до 1500°С, подогрева сь, поднимаютс в зону графитации и через устройство 20 дл продувки каналов удал ютс в атмосферу . Пары зольных примесей, полученные приDuring operation of the furnace, due to its practical tightness, the volatiles that form in the horizontal channels of the furnace when heated to 1500 ° C, are heated, rise to the graphitization zone and are removed to the atmosphere through the channel blowing device 20. Pairs of ash impurities obtained by

2500-3000°С, вывод тс кз камеры одновременно с потоком летучих также через устройство 20. Такие услови удалепи продуктов рафипировани исключают возможность конденсации их в печи и образовани карборундовых или других абразивных соединений на поверхности изделий, а также засорени каналов зольными примес ми. Преимуществами нредлагаемой печи вл ютс быстрый нагрев изделий в температурном интервале от 1500 до 2500 3000°С, позвол ющий получить термообработанный материал нового качества с новыми свойствами, например электрощетки с высокой степенью2500-3000 ° C, the chamber is discharged simultaneously with the flow of volatiles also through the device 20. Such conditions for removing refined products exclude the possibility of their condensation in the furnace and the formation of carborundum or other abrasive compounds on the surface of the products, as well as clogging of the channels with ash. The advantages of the proposed furnace are the rapid heating of products in the temperature range from 1500 to 2500 3000 ° C, which allows to obtain a heat-treated material of new quality with new properties, for example, an electro-brush with a high degree

графитации и механической прочностью; возможность контролировать и регулнровать максимальную темнературу нагрева изделий с высокой степенью точности до --30°С, что дает возможность получить изделие после термообработки с более стабильными характеристиками по степени графитацин, зольности и другим показател м; высока эффективность использовани электрической энергии благодар применению двухканального варианта с использованием тепла охлаждаемых изделий и снижением тепловых и электрических потерь на токоподвод щих электродах, а также вследствие сокращени времени нагрева в интервале температур от 1500 до 3000°С.graphitization and mechanical strength; the ability to control and regulate the maximum temperature of heating of products with a high degree of accuracy to - 30 ° C, which makes it possible to obtain the product after heat treatment with more stable characteristics in terms of the degree of graphitacin, ash content and other indicators; high efficiency of electric energy use due to the use of the dual-channel version using the heat of the cooled products and reduction of heat and electric losses at the current-carrying electrodes, as well as due to the reduction of the heating time in the temperature range from 1500 to 3000 ° C.

Claims

1. Furnace for graphitization and refining of carbon-graphite materials and products, comprising a housing with a zone tunnel heating chamber with preheating, graphitization and refining, cooling sections and with loading and unloading units, transport units and product removal unit

heat treatment, so that, in order to increase the efficiency of the furnace and to ensure uniform heating, the graphitization and refining section is designed as a separate thermally insulated heater outside the furnace tunnel, and the heat treatment products removal unit is in the form of a pipe purge.

2. Furnace according to claim 1, characterized in that the transport nodes are provided with heat insulated screens.

15

.

. 7

A-A 10 .2 yr-yyo Oggggt) fuz. J