石墨化爐的冷卻方法簡(jiǎn)析
石墨化爐的冷卻方法
石墨化爐在運(yùn)行中，爐溫達(dá)2300℃以上，導(dǎo)電電極與爐芯連結(jié)的一端就是在這樣的高溫下進(jìn)行工作。導(dǎo)電電極的另一端與銅母線相連接，這就要保證與銅板的連接處的溫度要低于銅板的融化溫度，同時(shí)，因?qū)щ婋姌O裸露在空氣中，必須在低于氧化溫度下工作。為此，一定要進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。目前基本有兩種冷卻方式。
1、直接淋水冷卻：
以鉆孔水管橫架于導(dǎo)電電極上，澆水于導(dǎo)電電極及其與銅母線的連接處，使之冷卻。這種直接冷卻方式簡(jiǎn)單、方便，冷卻效果好。缺點(diǎn)是，冷卻水四濺，易對(duì)爐體滲水。而且這種方式需要安裝一泄水槽，水槽易阻塞，不及時(shí)處理，槽內(nèi)水就容易滲入爐內(nèi)，噴淋水也容易滲入爐內(nèi)，使?fàn)t子的壽命周期縮短，同時(shí)易使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)品氧化。另外，在北方，冬季水槽四周容易結(jié)冰較多，不易處理。
2、直接內(nèi)冷：
在導(dǎo)電電極鏜孔后直接用絲堵堵上，再接上一長(zhǎng)一短兩根水管，讓水直接流到電極的圓孔后再排出，從上述意義講，人造石墨只能稱作一種“多晶石墨”。不過(guò)這種“多晶石墨”已具備了理想石墨的基本特性。
3、金剛石的晶體結(jié)構(gòu)
在金剛石的晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)碳原子與相鄰的四個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，呈正四面體配位，屬于等軸晶系，金剛石是典型的原子晶體，金剛石的這種結(jié)構(gòu)特征，決定了金剛石不導(dǎo)電，導(dǎo)熱性也很差。在隔絕空氣的條件下加熱到1000℃時(shí)，金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭Y(jié)構(gòu)，在空氣中加熱到780℃左右會(huì)燃燒而生成二氧化碳。使用純度較高的人造石墨在高溫、高壓下可以獲得人造金剛石，但是這種人造金剛石的顆粒比較小。
這種方式的優(yōu)點(diǎn)是易將水系統(tǒng)做成全封閉或半封閉系統(tǒng)，不會(huì)向爐內(nèi)滲入。因?yàn)榭梢圆挥眯顾?，從而，用此方法的廠家，多把水系統(tǒng)做成半封閉系統(tǒng)。缺點(diǎn)是：冷卻效果不如直接淋水冷卻，對(duì)水質(zhì)要求較高，嚴(yán)禁缺水。否則爐頭溫度升高，再忽然通入冷水，易產(chǎn)生水爆，十分危險(xiǎn)。
石墨化爐側(cè)墻分固定墻和活動(dòng)墻
固定式側(cè)墻一般采用耐火磚砌筑，每隔一定間隔都要留一排氣孔，以使送電過(guò)程中爐芯內(nèi)的煙氣能順利排出。使用耐火磚做側(cè)墻，保溫效果好，使用壽命也稍長(zhǎng)，但造價(jià)較高。
活動(dòng)式側(cè)墻是由水泥、粘土、耐火磚碎塊等按一定比例配制而成，墻上留有排氣孔。使用時(shí)將活動(dòng)側(cè)墻吊放在爐兩側(cè)、由槽鋼做成的柱子間。活動(dòng)式側(cè)墻的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、省工，且冷卻爐子時(shí)方便。缺點(diǎn)是不耐機(jī)械沖擊和熱沖擊，以及破損不能修補(bǔ)等。
此外，現(xiàn)在還出現(xiàn)了下半部為固定式，上半部為活動(dòng)式的混合型側(cè)墻，兼顧了兩者的優(yōu)點(diǎn)，使用效果比較理想。槽鋼（或鑄鐵支架）主要起固定側(cè)墻的作用。通電爐芯由被加熱的產(chǎn)品和中間填充電阻料組成。通電后爐體有一定的熱脹力。
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