連續(xù)式石墨化電爐冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設計及數(shù)值模擬.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展以及技術的改進，新型碳素材料特別是石墨化焦的市場需求量日益增大，而現(xiàn)如今國內外石墨化生產技術遠遠的不能達到要求，并且會產生大量的硫分、揮發(fā)分等污染氣體。針對目前石墨化焦生產過程中存在的技術問題，本課題小組研發(fā)出的新型連續(xù)式石墨化技術，不僅能夠生產出品質高、價格低的石墨化焦，而且還能達到節(jié)能減排的目的。
　　在傳統(tǒng)的石墨化設備中，例如艾奇遜石墨化電爐和內接串熱石墨化爐，對石墨制品的冷卻主要是通過自然冷卻，即放置在空

2、氣中自然冷卻，所需要的時間較長，占用空間較大。有時為了加快冷卻，在石墨制品上噴淋冷卻水，這樣會導致石墨制品局部過冷，產生裂紋，而且水中的雜質會使石墨制品的質量下降。
　　本課題小組所研發(fā)的連續(xù)式石墨化電爐生產高純的高溫石墨化焦經出料口進入到冷卻器中冷卻。目前主要存在的問題是，石墨化焦在進入到冷卻器前，溫度在2600℃左右，并且不得與空氣接觸，在這些條件下，如何將其快速冷卻下來，是連續(xù)石墨化焦生產過程中至關重要的問題。因此需要一套冷

3、卻裝置，將出爐的高溫石墨化焦冷卻到一定溫度，使之排出爐膛后不會在空氣中發(fā)生氧化。冷卻效果的好壞直接影響石墨化焦的質量，冷卻裝置若達不到工藝要求，則會發(fā)生氧化，從而減少石墨化焦的產量及質量。
　　本文主要以連續(xù)式石墨化電爐冷卻系統(tǒng)為研究對象，對冷卻器進行初步設計。并以其中一根水管為研究對象，分析其傳熱過程，計算出石墨化焦由2600℃降低到300℃時所需要的換熱面積。在此基礎上，綜合實際生產因素，對冷卻器進行進一步的優(yōu)化設計。然后建立