專利名稱：一種回收石墨化爐余熱的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及炭素材料生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種回收石墨化爐余熱的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在炭素材料— —石墨制品的生產(chǎn)中需要消耗大量的能源，能耗的費(fèi)用約占炭素制品生產(chǎn)成本的30% 40%。而炭素生產(chǎn)過程中的石墨化工序，更是能源消耗的大戶，其電耗要占制品生產(chǎn)總電耗的70%左右。石墨化爐利用裝入爐內(nèi)的焙燒品與電阻料共同構(gòu)成爐阻，通電后由于“焦耳一榜次定律”現(xiàn)象，爐阻產(chǎn)生2000 3000°C的高溫使焙燒品由固定碳向石墨轉(zhuǎn)變，該過程完成后，需打開爐蓋，自然冷卻或噴水強(qiáng)制冷卻，在冷卻過程中，爐內(nèi)的熱量全部散失，沒有進(jìn)行回收，造成能量的極大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種回收石墨化爐余熱的方法及裝置，回收石墨化爐停電冷卻過程中的熱量，避免余熱散失造成的能量浪費(fèi)，回收后的熱量可用來加熱或發(fā)電。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種回收石墨化爐余熱的方法，利用惰性氣體的直接接觸，通過熱傳導(dǎo)、熱對流及熱輻射的方式，吸收石墨化爐中電阻料及絕熱保溫料的熱量，實(shí)現(xiàn)回收余熱的目的，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下I)將2500°C以上的電阻料及絕熱保溫料經(jīng)由石墨化爐爐底的排料孔下的溜槽進(jìn)入換熱器，惰性氣體由換熱器底部進(jìn)入與電阻料及絕熱保溫料進(jìn)行換熱，當(dāng)電阻料及絕熱保溫料的溫度降低到150°C以下時(shí)，由換熱器底端的排料口排出；2)升溫至800°C以上的高溫惰性氣體經(jīng)斜道進(jìn)入環(huán)形風(fēng)道，通過除塵裝置除塵后進(jìn)入余熱鍋爐換熱，加熱余熱鍋爐中的導(dǎo)熱油或水，溫度降到150°C以下的惰性氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器進(jìn)一步除塵，然后由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入換熱器循環(huán)利用。所述石墨化爐爐底的排料孔的出口處設(shè)有翻板。一種回收石墨化爐余熱的裝置，包括換熱器、除塵裝置、余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)風(fēng)機(jī)，換熱器為立式結(jié)構(gòu)，換熱器頂部設(shè)置料鐘，換熱器底部設(shè)有排料口，環(huán)形風(fēng)道繞于換熱器外周，換熱器內(nèi)部與環(huán)形風(fēng)道底部通過多個(gè)斜道相連通，環(huán)形風(fēng)道的上部出口通過管路依次與除塵裝置、余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)風(fēng)機(jī)入風(fēng)口順序相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過風(fēng)道與設(shè)于換熱器排料口上部的中央風(fēng)帽相連通。所述料鐘為由上至下層疊設(shè)置料鐘一和料鐘二組成的雙重結(jié)構(gòu)，料鐘一寬度小于料鐘二。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由惰性氣體回收石墨化爐停電冷卻過程中的熱量，避免余熱散失造成的能量浪費(fèi)，升溫后的惰性氣體再經(jīng)由余熱鍋爐中的導(dǎo)熱油或水進(jìn)行換熱，用來加熱或發(fā)電，可根據(jù)生產(chǎn)工藝靈活選擇。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明翻板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_石墨化爐 2-電阻料及絕熱保溫料 3-電極 4-石墨料 5-排料孔6-溜槽7-換熱器8-翻板9-除塵裝置10-余熱鍋爐11-旋風(fēng)除塵器12-循環(huán)風(fēng)機(jī)13-排料口 14-料鐘一 15-料鐘二 16-冷卻段17-風(fēng)道18-中央風(fēng)帽19-斜道20-環(huán)形風(fēng)道
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明見圖1，是本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖，在石墨化工藝中，石墨化爐I的爐內(nèi)為石墨料4，石墨料4的四周為電阻料及絕熱保溫料2，電極3位于石墨化爐I的兩端，石墨化爐I底部排料孔5經(jīng)溜槽6與換熱器7相連。本發(fā)明一種回收石墨化爐余熱的裝置，包括換熱器7、除塵裝置9、余熱鍋爐10、旋風(fēng)除塵器11和循環(huán)風(fēng)機(jī)12，換熱器7為立式結(jié)構(gòu)，換熱器7頂部設(shè)置有由上至下層疊設(shè)置料鐘一 14和料鐘二 15組成的雙重結(jié)構(gòu)的料鐘，換熱器7底部設(shè)有排料口 13，環(huán)形風(fēng)道20繞于換熱器7外周，換熱器7內(nèi)部的冷卻段16與環(huán)形風(fēng)道20底部通過多個(gè)斜道19相連通，環(huán)形風(fēng)道20的上部出口通過管路依次與除塵裝置9、余熱鍋爐10、旋風(fēng)除塵器11和循環(huán)風(fēng)機(jī)12入風(fēng)口順序相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)12的出風(fēng)口通過風(fēng)道17與設(shè)于換熱器排料口上部的中央風(fēng)帽18相連通。本發(fā)明回收余熱裝置一套可配置給兩臺(tái)石墨化爐，兩臺(tái)石墨化爐生產(chǎn)周期交錯(cuò)，其中一臺(tái)在通電加熱的過程中，另一臺(tái)進(jìn)行停電冷卻，以保證余熱回收裝置中，電阻料及絕熱保溫料的不間斷供應(yīng)，保證裝置連續(xù)運(yùn)行，并能提高冷卻速度，提高作業(yè)效率，提高產(chǎn)量。本發(fā)明一種回收石墨化爐余熱的方法，在不影響正常的出料作業(yè)條件下，利用惰性氣體直接接觸，通過熱傳導(dǎo)、熱對流及熱輻射的方式，吸收石墨化爐中電阻料及絕熱保溫料的熱量，實(shí)現(xiàn)回收余熱的目的，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下I)將2500°C以上的電阻料及絕熱保溫料2經(jīng)由石墨化爐爐底的排料孔5下的溜槽6進(jìn)入換熱器4，關(guān)閉料鐘一 14，打開料鐘二 15，電阻料及絕熱保溫料2流入換熱器7的冷卻段16，惰性氣體由換熱器7底部的中央風(fēng)帽18均勻進(jìn)入，與電阻料及絕熱保溫料2進(jìn)行換熱，當(dāng)電阻料及絕熱保溫料2的溫度降低到150°C以下時(shí)，由換熱器底端的排料口 13排出；料鐘一 14寬度小于料鐘二 15，雙重結(jié)構(gòu)料鐘設(shè)計(jì)可以保證電阻料及絕熱保溫料2的均勻持續(xù)供應(yīng)，防止惰性氣體泄漏，抑制粉塵并改善工作環(huán)境。2)升溫至800°C以上的高溫惰性氣體經(jīng)斜道19進(jìn)入環(huán)形風(fēng)道20，通過除塵裝置9除塵后進(jìn)入余熱鍋爐10換熱，加熱余熱鍋爐10中的導(dǎo)熱油或水，溫度降到150°c以下的惰性氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器11進(jìn)一步除塵，以降低對循環(huán)風(fēng)機(jī)12的磨損，然后由循環(huán)風(fēng)機(jī)12送回?fù)Q熱器循環(huán)利用。當(dāng)余熱鍋爐10中被加熱工質(zhì)為水時(shí)，可產(chǎn)生480°C，4. 6MPa的高溫高壓蒸汽用于發(fā)電。見圖2，石墨化爐I爐底的排料孔5的出口處設(shè)有翻板8。排料孔5和溜槽6之間的阻隔由翻板8來實(shí)現(xiàn)，翻板8由絕緣耐火材料制成，在石墨化爐加熱過程中起到隔離絕緣的作用，在冷卻過程中可控制物料下落的速率。石墨化爐在通電加熱過程中，翻板8為關(guān)閉狀態(tài)，在冷卻過程中，開啟翻板8，電阻料及絕熱保溫料2下落至換熱器7中。本發(fā)明裝置中可采用PLC及微機(jī)進(jìn)行控制，與石墨化爐的控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在石墨化爐停止供電后，自動(dòng)控制翻板、料鐘一和料鐘二的啟動(dòng)和關(guān)閉，保證電阻料和絕熱保溫料 的持續(xù)均勻地進(jìn)入換熱器中。微機(jī)亦能控制循環(huán)惰性氣體的流量，對余熱鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油或蒸汽的溫度及壓力，自動(dòng)化程度高。
權(quán)利要求
1.一種回收石墨化爐余熱的方法，其特征在于，利用惰性氣體的直接接觸，吸收石墨化爐中電阻料及絕熱保溫料的熱量，實(shí)現(xiàn)回收余熱的目的，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下 1)將2500°C以上的電阻料及絕熱保溫料經(jīng)由石墨化爐爐底的排料孔下的溜槽進(jìn)入換熱器，惰性氣體由換熱器底部進(jìn)入與電阻料及絕熱保溫料進(jìn)行換熱，當(dāng)電阻料及絕熱保溫料的溫度降低到150°C以下時(shí)，由換熱器底端的排料口排出； 2)升溫至800°C以上的高溫惰性氣體經(jīng)斜道進(jìn)入環(huán)形風(fēng)道，通過除塵裝置除塵后進(jìn)入余熱鍋爐換熱，加熱余熱鍋爐中的導(dǎo)熱油或水，溫度降到150°C以下的惰性氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器進(jìn)一步除塵，然后由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入換熱器循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種回收石墨化爐余熱的方法，其特征在于，所述石墨化爐爐底的排料孔的出口處設(shè)有翻板。
3.一種回收石墨化爐余熱的裝置，其特征在于，包括換熱器、除塵裝置、余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)風(fēng)機(jī)，換熱器為立式結(jié)構(gòu)，換熱器頂部設(shè)置料鐘，換熱器底部設(shè)有排料口，環(huán)形風(fēng)道繞于換熱器外周，換熱器內(nèi)部與環(huán)形風(fēng)道底部通過多個(gè)斜道相連通，環(huán)形風(fēng)道的上部出口通過管路依次與除塵裝置、余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器和循環(huán)風(fēng)機(jī)入風(fēng)口順序相連，循環(huán)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過風(fēng)道與設(shè)于換熱器排料口上部的中央風(fēng)帽相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種回收石墨化爐余熱的裝置，其特征在于，所述料鐘為由上至下層疊設(shè)置料鐘一和料鐘二組成的雙重結(jié)構(gòu)，料鐘一寬度小于料鐘二。
全文摘要
本發(fā)明涉及炭素材料生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種回收石墨化爐余熱的方法及裝置，其特征在于，利用惰性氣體的直接接觸，吸收石墨化爐中電阻料及絕熱保溫料的熱量，實(shí)現(xiàn)回收余熱的目的，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下1)將2500℃以上的電阻料及絕熱保溫料在換熱器與惰性氣體進(jìn)行換熱，當(dāng)溫度降低到150℃以下時(shí)，由換熱器底端的排料口排出；2)升溫的高溫惰性氣體進(jìn)入余熱鍋爐換熱，加熱余熱鍋爐中的導(dǎo)熱油或水，然后由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入換熱器循環(huán)利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由惰性氣體回收石墨化爐停電冷卻過程中的熱量，避免余熱散失造成的能量浪費(fèi)，升溫后的惰性氣體再經(jīng)由余熱鍋爐中的導(dǎo)熱油或水換熱，用來加熱或發(fā)電。
文檔編號(hào)F27D17/00GK102910620SQ20121039877
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者徐陽, 李強(qiáng)生 申請人:中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司