一種電加熱體及制作方法技術

本發明專利技術公開了一種電加熱體及制作方法，其特征在于：按重量計，電加熱體由70-100份碳加0-30份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。本發明專利技術的電加熱體采用碳加鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅等材料制作，在高溫下形成石墨和各材料的碳化物的復合材料，如碳和碳化鈦的混合體，能夠有效的抗氟腐蝕，提高發熱體的電阻率。整個電加熱體燒結而成，結構簡單，安裝方便，沒有配件進行固定連接，整體電阻一致。同現有技術相比，本發明專利技術具有結構簡單、整體電阻一致，抗氟腐蝕、發熱溫度高、產量大等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，特別是一種用于煅燒爐的電加熱體。
技術介紹
煅燒是碳素制品生產中的一個重要工序，其煅燒質量對制品的品質以及后續各工藝的技術指標有很大影響，是生產合格碳制品的重要保證。煅燒過程可使焦炭發生復雜的物理化學變化，排出揮發分、水分、提高致密度以及導電性，同時焦炭結構收縮，微觀結構得到規整，結構缺陷得到彌補，生成優質煅后焦。目前成熟的碳素煅燒系統如石油焦煅燒系統均可以達到煅燒周期較短的要求，由于冷卻，以及對碳素回收工業中氟化物的抗腐蝕性差等原因，其適應性以及產率較低。以廣泛采用的石油焦回轉窯煅燒爐為例，耐火材料采用Si3N4或SiC，熱量送入回轉窯體對碳粉進行煅燒，其冷卻速度受到極大限制。同時在電解鋁碳廢料中，帶有少量的氟化鹽，在高溫煅燒時形成氟化鹽蒸氣，和耐火材料反應變成SiF4,導致窯頭工作環境發生惡化，對最終的碳素產品質量很大的影響。回轉窯煅燒焦生產工藝是目前國內廣泛采用的煅燒石油焦生產工藝，據不完全統計，我國已有回轉窯煅燒·焦廠43家，年產量約450萬t，占國內總產量的56%。但在生產過程中，普遍存在能源消耗量大、燒損較大和產品質量不穩定等問題。以貴州鋁廠為例，所使用的煅燒系統是一臺規格為Φ2. 2mX45m的煅燒回轉窯，設計生產能力為6t/h，主要針對石油焦的煅燒工藝?；剞D窯窯頭溫度約為1200°C左右，窯尾沒有快速冷卻，煅燒之后的高溫碳粉容易在空氣中燃燒容易導致燒損，同時耐火內襯采用的是Si化合物耐火材料，不能有效的抗氟腐蝕。國外的較為成熟的碳素煅燒爐技術，如美卓(METSO)炭素煅燒回轉窯爐，由通體部分、支撐裝置、傳動裝置、三次風裝置、窯頭罩、窯尾罩、窯頭窯尾密封、擋輪等構成，耐火材料設置在筒體以及窯頭窯尾罩內壁。通過后燃燒室燃燒，產生的高溫氣體從窯頭送入窯體，但是高溫氣態流并沒有將空氣隔離，和固態流直接接觸，在耐火襯板窯體內實現煅燒，同時實現了從窯頭到窯尾的溫度實現梯度變化，這樣實現了高溫限制，但是其仍不能做到抗氟腐蝕，同時也不能實現快速冷卻，要實現高產量必須設計非常巨大的煅燒系統，其產率比較低。同時，國內其他的碳素煅燒爐技術，在碳素煅燒時為了隔絕空氣，普遍采用的火道方式，將焦和火道采用耐火材料隔開，氣態流和固態流不直接接觸，則極大的限制了其煅燒溫度。隨著工業的發展，從廢棄物中對碳素進行分離提純，并進行煅燒成焦，實現廢棄物再利用。同時針對碳素煅燒工藝優化，生產周期縮短，降低各項生產消耗指標，努力做到充分煅燒揮發分，同時減少煙氣排放，降低環保設備的工作負荷和減少焦油的排放量，實現節能減排是非常有必要的。本專利技術的申請人及專利技術人在2010年分別申請了電解鋁廢料分離提純方法、專利號201010168303. 6以及電解鋁廢料磁選方法、專利號201010168403. 9，對電解鋁廢料的回收再利用進行了初步的試驗和探索，并在所得的碳素材料(碳粉)基礎上，于2011年研究并申請了以下專利電解鋁廢料加工焦炭的方法及專用裝置、申請號201110397026. O, 一種煉鋁碳素材料制備方法和裝置及采用的原料、申請號201110419835. 7等專利，對碳素材料的進一步加工進行了研究。申請人發現，所公開的技術中，所得的碳素材料制備碳素產品，需要先用浙青、焦油捏合、壓型，工藝較為復雜，所用設備多，加熱時間長，能耗大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種電加熱體。能夠實現高溫煅燒，結構簡單，易于生產制造，成本低，不易損壞。本專利技術的技術方案。電加熱體，按重量計，電加熱體由70-100份碳加0-30份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。上述的電加熱體，所述電加熱體由75-95份碳加5-25份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。上述的電加熱體，所述電加熱體由80-90份碳加10-20份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。上述的電加熱體，所述電加熱體由80-90份碳加10-20份鈦或硅的單質或者氧化物燒結而成。上述的電加熱體，所述電加熱體由80-90份碳加10-20份鈦或氧化鈦燒結而成。上述的電加熱體，電加熱體包括上發熱連接環和下發熱連接環，在上發熱連接環和下發熱連接環之間設有發熱體。上述的電加熱體，上發熱連接環和下發熱連接環之間設有I層以上的發熱體，在上下2層發熱體之間通過連接 件進行連接。電加熱體的制作方法，按照上述比例，將碳加鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物混合后，再通過模具壓制成型，得到連成一體的上發熱連接環和下發熱連接環以及發熱體，通過1000-1200°C燒結定型，再在生產過程中加熱至2000-2500°C工作，得到碳及鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的碳化物的復合材料。上述電加熱體的制作方法，按照上述比例，將碳加鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物混合后，分別壓型得到上發熱連接環、下發熱連接環以及發熱體，在上發熱連接環和下發熱連接環上制作出槽口，分別通過1000-1200°C燒結定型，將發熱體安裝在槽口內后，在槽口內填充石墨和浙青的混合物以固定，然后將上發熱連接環、下發熱連接環和發熱體在生產過程中加熱至2000-2500°C工作，燒結成一體，得到碳及鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的碳化物的復合材料。本專利技術的電加熱體采用碳加鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅等材料制作，在高溫下形成石墨和各材料的碳化物的的復合材料，如碳和碳化鈦的混合體，能夠有效的抗氟、硫腐蝕，提高發熱體的電阻率。同現有的石墨加熱體，電阻更高。本專利技術的電加熱體自身能夠達到2500°C的高溫，能夠作為煅燒爐的發熱膽使用，煅燒的物料能夠在2000°C左右高溫下進行煅燒。整個電加熱體燒結而成，結構簡單，安裝方便，沒有配件進行固定連接，整體電阻一致，沒有因連接位置電阻大容易高溫將連接配件燒壞的問題。同時，發熱體的制作經過如下幾段工藝，原料混合模壓、初次燒結，物理成型，在生產現場組裝投入生產，生產過程中高溫發熱，發熱體的材料經過二次燒結，得到耐腐蝕、熔點高、電阻高的碳和各材料碳化物復合材料，使得電加熱體的原材料逐步完成外形結構、內部材料的動態轉變。電加熱體采用多層結構，能夠增大煅燒爐的體積和煅燒產量。本專利技術不僅能對電解鋁廢料中的碳粉進行加熱煅燒脫硫脫氟，還能對高硫、低品位的劣質石墨、煤和石油焦等各種碳素材料進行高溫煅燒，進行脫硫、脫揮發分的處理，提高碳素材料的品質。同現有技術相比，本專利技術具有結構簡單、整體電阻一致，抗氟、硫腐蝕、發熱溫度高、產量大等優點。附圖說明附圖1為本專利技術的結構示意圖。具體實施例方式本專利技術的實施例1。一種電加熱體,按重量計,本電加熱體由70-100份碳加0-30份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。電加熱體可以是純碳材料，更好的是在碳材料加入鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅，經高溫后得到耐腐蝕、熔點高、電阻高的碳和各材料碳化物復合材料。電加熱體也可由75-95份碳加5-25份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。電加熱體的結構如圖1所示，包括上發熱連接環I和下發熱連接環2，在上發熱連接環I和下發熱連接環2之間連接發熱體3。上發熱連接環I和下發熱連接環2之間還能設置I層以上的發熱體3，在上下2層發熱體3之間通過連接件7進行連接。發熱體3采用多層結構，能夠增大加熱區域的深度，連接件7能本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電加熱體，其特征在于：按重量計，電加熱體由70?100份碳加0?30份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。

【技術特征摘要】
1.一種電加熱體，其特征在于按重量計，電加熱體由70-100份碳加0-30份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。2.根據權利要求1所述的電加熱體，其特征在于所述電加熱體由75-95份碳加5-25份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。3.根據權利要求2所述的電加熱體，其特征在于所述電加熱體由80-90份碳加10-20份鈦、鎳、鎢、鈷、鉿或硅的單質或者氧化物燒結而成。4.根據權利要求3所述的電加熱體，其特征在于所述電加熱體由80-90份碳加10-20份鈦或鉿的單質或者氧化物燒結而成。5.根據權利要求4所述的電加熱體，其特征在于所述電加熱體由80-90份碳加10-20份鈦或氧化鈦燒結而成。6.根據權利要求1所述的電加熱體，其特征在于電加熱體包括上發熱連接環(I)和下發熱連接環(2 )，在上發熱連接環(I)和下發熱連接環(2 )之間設有發熱體(3 )。7.根據權利要求6所述的電加熱體，其特征在于上發熱連接環(I)和下發熱連接環(2)之間設有I層以上的發熱體(3)，在上下2層發熱體(3)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒建明，
申請(專利權)人：貴州鋁城鋁業原材料研究發展有限公司，
類型：發明
國別省市：