專(zhuān)利名稱(chēng)：可利用揮發(fā)份的電煅燒爐及電煅燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電煅燒設(shè)備及電煅燒方法，尤其是在電煅燒即普通煅燒或半石墨化過(guò)程中，可利用生石油焦或無(wú)煙煤中揮發(fā)份的電煅燒爐及電煅燒方法。
背景技術(shù)：
在碳素生產(chǎn)過(guò)程中，為提高鋁用陰極炭塊、冶金用增炭劑的質(zhì)量，無(wú)煙煤、石油焦傳統(tǒng)的方法都是用電阻式的電煅燒爐來(lái)完成。這種電煅燒爐在加熱過(guò)程中物料將有6-12％或更多的揮發(fā)份排出，排出的揮發(fā)份由耐熱管道引入空中燃掉排放。造成了能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。這種電煅燒爐的構(gòu)造是下方的陰極是由電極糊自焙的，由于受被加熱物料的重力作用，電極糊受熱后變軟產(chǎn)生形變甚至倒斜，所以這種電煅燒爐的工作電流經(jīng)常發(fā)生偏流現(xiàn)象。并且這種電煅燒爐的爐壁較薄，電能損失較大。這種電煅燒爐采用圓盤(pán)機(jī)械下料的方法，由于物料的溫度達(dá)1600℃以上，加之爐體直徑大冷卻困難，除了需要耗費(fèi)大量的冷卻水外，也使得圓盤(pán)機(jī)械常在400℃，甚至500℃以上的高溫下運(yùn)轉(zhuǎn)，造成機(jī)械磨損增大、使用壽命短。圓盤(pán)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修、更換零件難度都較大。
傳統(tǒng)的電煅燒爐上面的陽(yáng)極是向預(yù)制的鋼筒內(nèi)填充電極糊構(gòu)成的。這種陽(yáng)極電阻大、導(dǎo)電率低，且鋼筒在高溫下熔化使煅燒料含鐵量增高危及下一道工序的使用。鋼筒內(nèi)電極糊含有20％以上的瀝青，由于靠爐一端的陽(yáng)極受熱的作用，使用時(shí)有揮發(fā)份逸出，使之污染環(huán)境。為了補(bǔ)充所消耗的電極，需將新制的鋼筒與原來(lái)的鋼筒相焊接，因此這種陽(yáng)極使用時(shí)比較麻煩，不僅污染環(huán)境，而且降低產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的電煅燒爐上的陽(yáng)極夾緊裝置被設(shè)置在小料斗內(nèi)的環(huán)形空間處，檢修和更換電極不便。綜上所述，研發(fā)新型電煅燒設(shè)備及掌握其電煅燒方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可利用揮發(fā)份的電煅燒爐及電煅燒方法，它使生石油焦或無(wú)煙煤的揮發(fā)份在電煅燒過(guò)程中加以利用，從而節(jié)約能源，減少環(huán)境污染。
解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的研發(fā)一種可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，它包括陽(yáng)極、陰極、爐體，爐體是由環(huán)型內(nèi)爐墻、設(shè)置在環(huán)型內(nèi)爐墻外周的能折流的環(huán)形煙道、能折流的環(huán)形煙道的外周設(shè)有環(huán)型保溫外爐墻、設(shè)置在環(huán)型保溫外爐墻內(nèi)的預(yù)熱空氣通道構(gòu)成，預(yù)熱空氣通道分別與能折流的環(huán)形煙道和外部大氣相連通，能折流的環(huán)形煙道上設(shè)有與爐體的爐膛相通的揮發(fā)份逸出口。
所述的爐體的上端設(shè)有與爐體入料口相連接并與夾緊裝置相脫離的小料斗，小料斗上方設(shè)有大料斗。
所述的陰極下面設(shè)有水冷鋼支架，水冷鋼支架和爐體的下方設(shè)有鋼骨架。
所述的爐體排料口的下端設(shè)有冷卻水套。
所述的冷卻水套的上端與鋼骨架相連接。
所述的陰極固定在水冷鋼支架的上面。
所述能折流的環(huán)形煙道的下部設(shè)有煙氣出口，煙氣出口與外接煙囪或引風(fēng)機(jī)連接。
所述的陽(yáng)極和陰極是由石墨化或焙燒材料制成。
一種可利用揮發(fā)份的電煅燒方法，它包括下述工藝步驟生石油焦或無(wú)煙煤經(jīng)入料口進(jìn)入爐體的圓形爐膛內(nèi)，電流通過(guò)爐膛內(nèi)中心的生石油焦或無(wú)煙煤產(chǎn)生大量的電阻熱的同時(shí)，生石油焦或無(wú)煙煤的自身也被加熱并將熱向四周傳遞擴(kuò)散，隨著溫度升高石油焦或無(wú)煙煤釋放大量的揮發(fā)份，由于受外接煙囪或引風(fēng)機(jī)負(fù)壓的作用，揮發(fā)份從揮發(fā)份逸出口進(jìn)入能折流的環(huán)形煙道內(nèi)與從預(yù)熱空氣通道進(jìn)來(lái)的預(yù)熱空氣混合點(diǎn)燃后進(jìn)行燃燒，不斷燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谀苷哿鞯沫h(huán)形煙道中運(yùn)行，熱量通過(guò)被加熱的環(huán)型內(nèi)爐墻傳遞給要煅燒的石油焦或無(wú)煙煤，生石油焦或無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)燃?xì)鉄帷㈦娮锜峁餐訜嶙優(yōu)楹细竦撵褵泛笠揽孔灾氐姆椒?，冷卻后經(jīng)排料口排出。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果如下本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)和方法，使生石油焦、無(wú)煙煤或其它原料中可燃揮發(fā)份在電煅燒過(guò)程中加以利用從而節(jié)約電熱能、減少了環(huán)境污染；采用石墨化或焙燒陽(yáng)極和陰極的形式，解決了陽(yáng)極對(duì)環(huán)境的污染、更換陽(yáng)極的麻煩和陰極變形使電流偏流的問(wèn)題；使電能最大限度的不通過(guò)爐墻面向外散失；將這種煅燒爐的爐體配置在鋼骨架上的結(jié)構(gòu)方式，配置靈活，投資?。槐景l(fā)明利用自重的排料結(jié)構(gòu)和方法，省去了原有設(shè)備的圓盤(pán)機(jī)械下料裝置，解決了下料裝置壽命短和經(jīng)常需要維修的問(wèn)題；本發(fā)明采用環(huán)型內(nèi)爐墻和環(huán)型保溫外爐墻的雙爐墻式結(jié)構(gòu)，減少了電熱向外的傳遞損失，起到了隔熱作用，如果提高環(huán)型內(nèi)爐墻的耐火度，可使?fàn)t溫提高200℃以上；采用本發(fā)明的電煅燒爐可節(jié)約電能20-30％以上；本發(fā)明的電煅燒爐和電煅燒方法也可用于其它帶有可燃揮發(fā)份物料的煅燒上。


圖1是本發(fā)明的主視圖。
圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖。
圖中，陽(yáng)極1；大料斗2；揮發(fā)份逸出口3；能折流的環(huán)形煙道4；預(yù)熱空氣道5；冷卻水套6；環(huán)型內(nèi)爐墻7；陰極8；水冷鋼支架9；環(huán)型保溫外爐墻10；鋼骨架11；導(dǎo)電母線(xiàn)12；煙氣出口13；爐體14。
具體實(shí)施例方式
可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，它的具體結(jié)構(gòu)如下?tīng)t體14，陽(yáng)極1和陰極8的一部分設(shè)置在爐體14的爐膛內(nèi)。爐體14是由環(huán)型內(nèi)爐墻7、設(shè)置在環(huán)型內(nèi)爐墻7外周的能折流的環(huán)形煙道4、能折流的環(huán)形煙道4的外周設(shè)置的環(huán)型保溫外爐墻10、設(shè)置在環(huán)型保溫外爐墻10內(nèi)的預(yù)熱空氣通道5構(gòu)成。預(yù)熱空氣通道5的下端與外部大氣相連通，預(yù)熱空氣通道5的上端與能折流的環(huán)形煙道4相連通，預(yù)熱空氣通道5將外部大氣的空氣提供給能折流的環(huán)形煙道4，能折流的環(huán)形煙道4的下部設(shè)有煙氣出口13，能折流的環(huán)形煙道4的最下層的煙氣出口13與外接煙囪或引風(fēng)機(jī)相連接。能折流的環(huán)形煙道4上設(shè)有與爐體14的爐膛相通的揮發(fā)份逸出口3。爐體14的入料口連接有一小料斗，小料斗的上方設(shè)有兩個(gè)大料斗2。陰極8的下面設(shè)有水冷鋼支架9，水冷鋼支架9和爐體14的下方設(shè)有鋼骨架11。爐體14的排料口的下端設(shè)有冷卻水套6。冷卻水套6的上端與鋼骨架11相連接。陰極8固定在水冷鋼支架9的上面。帶夾緊裝置的導(dǎo)電母線(xiàn)12的一端與外部交流或直流供電系統(tǒng)連接，導(dǎo)電母線(xiàn)12的另一端靠與小料斗脫離的夾緊裝置被固定在陽(yáng)極1上，陰極8上也同樣設(shè)有與外部交流或直流供電系統(tǒng)連接的導(dǎo)電母線(xiàn)。陰極8和陽(yáng)極1是由石墨化或焙燒材料制成。
可利用揮發(fā)份的電煅燒方法，它使原料可燃揮發(fā)份在電煅燒過(guò)程中加以利用，它包括下述工藝步驟在大料斗2中的生石油焦或無(wú)煙煤經(jīng)小料斗后再通過(guò)入料口進(jìn)入圓形爐膛，帶夾緊裝置的導(dǎo)電母線(xiàn)12的一端與交流或直流供電系統(tǒng)連接，母線(xiàn)的另一端靠夾緊裝置被固定在陽(yáng)極1上，通電時(shí)母線(xiàn)、陽(yáng)極將電流傳送給爐膛中心的生石油焦或無(wú)煙煤等，稱(chēng)為電阻料，啟動(dòng)初期，電流通過(guò)爐內(nèi)中心的生石油焦或無(wú)煙煤(初期時(shí)需混合少量的半石墨焦或無(wú)煙煤)產(chǎn)生大量電阻熱的同時(shí)，生石油焦或無(wú)煙煤的自身也被加熱并將熱量向四周傳遞擴(kuò)散，隨著溫度升高生石油焦或無(wú)煙煤釋放大量的揮發(fā)份，由于受外接煙囪或引風(fēng)機(jī)負(fù)壓的作用，揮發(fā)份從揮發(fā)份逸出口3進(jìn)入能折流的環(huán)形煙道4內(nèi)，與從爐底部預(yù)熱空氣道5進(jìn)來(lái)的預(yù)熱空氣混合后進(jìn)行充分燃燒，不斷燃燒所產(chǎn)生的1000℃以上的高溫?zé)煔庠谀苷哿鞯沫h(huán)形煙道中運(yùn)行，熱量通過(guò)被加熱的環(huán)型內(nèi)爐墻7傳遞給要煅燒的原料，生石油焦或無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)燃?xì)鉄?、電阻熱共同加熱成為合格的煅燒品后依靠自重的方法，?jīng)帶有冷卻水套6的排料口低溫排到爐外。
由于大料斗2始終保持貯料狀態(tài)，所以當(dāng)冷卻水套6的排料口向外排料時(shí)，依靠自重，大料斗2可以不斷地向它下面的小料斗補(bǔ)充原料，以至使小料斗及爐膛內(nèi)料位始終處于充滿(mǎn)狀態(tài)。
環(huán)型內(nèi)爐墻7和環(huán)型保溫外爐墻10的設(shè)計(jì)減少了電熱向外的傳遞損失，起到了隔熱作用，如果提高環(huán)型內(nèi)爐墻7的耐火度可使?fàn)t溫提高200℃以上。
因高溫氧化作用，石墨化或焙燒材料制成的陽(yáng)極在使用中是不斷消耗的，為補(bǔ)充陽(yáng)極，先打開(kāi)母線(xiàn)夾緊裝置，將新陽(yáng)極吊起與原來(lái)陽(yáng)極之間用螺旋連接，然后擰緊母線(xiàn)夾緊裝置即可。為更換陽(yáng)極和檢修方便，母線(xiàn)夾緊裝置與小料斗的環(huán)形空間脫離，被設(shè)置在小料斗的上方。本發(fā)明的陽(yáng)極在使用中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
本發(fā)明所敘述的電煅燒爐也可用于其它帶有可燃揮發(fā)份物料的煅燒上。
權(quán)利要求
1.一種可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，它包括陽(yáng)極(1)、陰極(8)、爐體(14)，其特征在于爐體(14)是由環(huán)型內(nèi)爐墻(7)、設(shè)置在環(huán)型內(nèi)爐墻(7)外周的能折流的環(huán)形煙道(4)、能折流的環(huán)形煙道(4)的外周設(shè)有環(huán)型保溫外爐墻(10)、設(shè)置在環(huán)型保溫外爐墻(10)內(nèi)的預(yù)熱空氣通道(5)構(gòu)成，預(yù)熱空氣通道(5)分別與能折流的環(huán)形煙道(4)和外部大氣相連通，能折流的環(huán)形煙道(4)上設(shè)有與爐體(14)的爐膛相通的揮發(fā)份逸出口(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述的爐體(14)上端，入料口處設(shè)有與夾緊裝置脫離的小料斗，小料斗上方設(shè)有大料斗(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述的陰極(8)的下面設(shè)有水冷鋼支架(9)，水冷鋼支架(9)和爐體(14)的下方設(shè)有鋼骨架(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述的爐體(14)的排料口的下端設(shè)有冷卻水套(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述的冷卻水套(6)的上端與鋼骨架(11)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述的陰極(8)固定在水冷鋼支架(9)的上面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述能折流的環(huán)形煙道(4)的下部設(shè)有煙氣出口(13)，煙氣出口(13)與外接煙囪或引風(fēng)機(jī)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可利用揮發(fā)份的電煅燒爐，其特征在于所述陽(yáng)極(1)和陰極(8)是由石墨化或焙燒材料制成。
9.一種可利用揮發(fā)份的電煅燒方法，它包括下述工藝步驟生石油焦或無(wú)煙煤經(jīng)入料口進(jìn)入爐體的圓形爐膛內(nèi)，電流通過(guò)爐膛內(nèi)中心的生石油焦或無(wú)煙煤產(chǎn)生大量的電阻熱的同時(shí)，生石油焦或無(wú)煙煤的自身也被加熱并將熱向四周傳遞擴(kuò)散，隨著溫度升高石油焦或無(wú)煙煤釋放大量的揮發(fā)份，由于受外接煙囪或引風(fēng)機(jī)負(fù)壓的作用，揮發(fā)份從揮發(fā)份逸出口(3)進(jìn)入能折流的環(huán)形煙道(4)內(nèi)與從預(yù)熱空氣通道(5)進(jìn)來(lái)的預(yù)熱空氣混合進(jìn)行燃燒，不斷燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谀苷哿鞯沫h(huán)形煙道(4)中運(yùn)行，熱量通過(guò)被加熱的環(huán)型內(nèi)爐墻(7)傳遞給要煅燒的石油焦或無(wú)煙煤，石油焦或無(wú)煙煤經(jīng)過(guò)燃?xì)鉄帷㈦娮锜峁餐訜嶙優(yōu)楹细竦撵褵泛笠揽孔灾氐姆椒?，?jīng)排料口排出。
全文摘要
本發(fā)明研發(fā)了在電煅燒即普通煅燒、半石墨化過(guò)程中可利用生石油焦或無(wú)煙煤中揮發(fā)份的電煅燒爐及電煅燒方法。它包括陽(yáng)極、陰極、爐體，爐體是由環(huán)型內(nèi)爐墻、設(shè)置在環(huán)型內(nèi)爐墻外周的能折流的環(huán)形煙道、能折流的環(huán)形煙道的外周設(shè)有環(huán)型保溫外爐墻、設(shè)置在環(huán)型保溫外爐墻內(nèi)的預(yù)熱空氣通道構(gòu)成，預(yù)熱空氣通道分別與能折流的環(huán)形煙道和外部大氣相連通，能折流的環(huán)形煙道上設(shè)有與爐體的爐膛相通的揮發(fā)份逸出口。本發(fā)明使生石油焦、無(wú)煙煤或其它原料中可燃揮發(fā)份在電煅燒過(guò)程中加以充分利用從而節(jié)約能源、減少環(huán)境污染。
文檔編號(hào)F27B5/00GK1758005SQ20051004712
公開(kāi)日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者楊凱翔, 孫毅, 崔東生 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院