石墨化爐是根據(jù)焦耳定律的原理而設(shè)計(jì)的直接加熱,間歇運(yùn)轉(zhuǎn)的電阻爐。對(duì)艾其遜式石墨化爐而言,裝入爐內(nèi)的產(chǎn)品與少量的電阻料組成爐芯,產(chǎn)品本身即是發(fā)熱電阻,又是被加熱對(duì)象。對(duì)內(nèi)串爐而言,裝入爐內(nèi)的產(chǎn)品就是爐芯,發(fā)熱電阻由產(chǎn)品本身構(gòu)成。制品靠自身的發(fā)熱而使之石墨化。
艾奇遜石墨化爐一般包括爐底槽、爐頭端墻、導(dǎo)電電極、爐側(cè)墻、槽鋼等幾部分。
爐底槽一般指石墨化爐兩端墻之間長(zhǎng)方形槽的底下部分。在超高溫石墨化爐的混凝土基礎(chǔ)上,先砌1~3層紅磚,然后再砌一層普通耐火磚,四周也用耐火磚砌起,至端墻多灰碳?jí)K處。如采用活動(dòng)側(cè)墻式,還要在兩邊砌上一排虎頭磚,即構(gòu)成爐底槽。
在爐槽的兩端各砌上一個(gè)導(dǎo)電端墻,成為爐頭端墻,爐頭端墻的外側(cè)墻用多灰碳?jí)K或用耐火粘土磚、高鋁磚等砌筑。內(nèi)側(cè)墻用石墨化塊砌筑。為加強(qiáng)保護(hù)爐頭,使其在熱膨脹或機(jī)械力的撞擊下,不致引起大的變形和損壞,爐頭兩側(cè)有槽鋼或角鋼制成的護(hù)架,并用鋼拉筋固定。內(nèi)、外兩側(cè)墻之間的空間填充石墨粉,并要搗固。石墨粉要求水分在0.5%以下,粒度0~5毫米之間,灰分在1.5%以下,粉末電阻率不大于350×10-6歐姆·米。
裝入石墨粉的目的是:
(1)密封及保溫作用。
(2)同時(shí)還有部分均電流作用。
很多廠家選擇在爐頭石墨粉上放一層耐火磚或廢陽(yáng)極之類的東西將其蓋上,蓋上的主要作用有:增強(qiáng)密封效果,防止上蓋保溫料混入爐頭石墨粉中。上蓋保溫料混入石墨粉中后,易形成硬塊。
導(dǎo)電電極貫穿過內(nèi),外兩端墻,與端墻構(gòu)成一個(gè)整體。電極上有銅板通過夾緊夾具與之連接。銅板與鋁母線排之間用多層薄銅片緩沖連接。電極靠向爐內(nèi)的一端與爐內(nèi)側(cè)導(dǎo)電端墻相接。
導(dǎo)電電極可用石墨化電極或石墨塊。如果用石墨化電極做導(dǎo)電電極則會(huì)給石墨化爐砌筑帶來(lái)很大難度,所以,導(dǎo)電電極多采用石墨化塊,石墨化塊要有較高的導(dǎo)電系數(shù),其允許電流密度*好為11安培/厘米2以上。所以現(xiàn)在的很多廠家使用二燒石墨化塊做導(dǎo)電電極。
考慮到由于連接的程度等各方面原因,導(dǎo)致各個(gè)導(dǎo)電電極的導(dǎo)電不均勻性,為了提高導(dǎo)電電極的使用壽命,一般在選用石墨化塊導(dǎo)電電極的個(gè)數(shù)和截面時(shí),應(yīng)保證其電流密度在10安培/厘米2以下。否則,導(dǎo)電電極容易斷裂,易造成爐頭(尾)導(dǎo)電端墻在送電后期發(fā)生竄火事故。