專利名稱：一種新型炭素罐式煅燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于炭素制品的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種生石油焦 煅燒主體設(shè)備——炭素罐式爐的技術(shù)改造方案。
背景技術(shù)：
目前，炭素制品企業(yè)生石油焦煅燒主要采用罐式爐和回轉(zhuǎn)窯兩種 設(shè)備。罐式爐與回轉(zhuǎn)窯相比，其主要優(yōu)點是產(chǎn)品質(zhì)量高且穩(wěn)定；炭 質(zhì)燒損少不加或少加燃料爐體壽命長(一般八到十年內(nèi)可不大修) 等。然而它也存在產(chǎn)量偏低；熱能損失過大；操作條件差等缺點。
近些年來，對罐式爐已經(jīng)作出了一些改進。如料室高度與火道
高度同時加大，火道層數(shù)由六層增加到八層；取消花格式專用空氣預 熱裝置；高溫廢氣引出爐體外加以利用；爐體底部新設(shè)預熱空氣道； 加大冷卻水套尺寸增強物料冷卻效果等。經(jīng)過上述改進后，罐式爐由 原始生產(chǎn)揮發(fā)份含量6~7%的釜式石油焦，產(chǎn)量為50 60kg/h'罐； 到現(xiàn)在可生產(chǎn)揮發(fā)份含量10~15%的延遲石油焦，產(chǎn)量可達85kg/h鎦 (含15~20%返配料)。但改進后的罐式爐仍存在不少的缺點，主要 有(1)料室橫斷面與火道橫斷面尺寸和結(jié)構(gòu)未變，產(chǎn)量偏低，不能 適應(yīng)大型炭素企業(yè)的需要；(2)爐底空氣預熱效率不高對料室冷卻效 果不大；(3)揮發(fā)份道設(shè)計不合理，使得多余的揮發(fā)份也在爐體內(nèi)燃 燒，造成了煅燒帶過長排料溫度過高，浪費了熱能(4)爐體保溫性能欠佳，致使爐表溫度過高；(5)原設(shè)計保留有燃燒嘴結(jié)構(gòu)，因不需 外加燃料，沒有實際使用價值。
實用新型內(nèi)容
為了滿足國內(nèi)外鋁工業(yè)設(shè)備大型化以及節(jié)能、環(huán)保的要求，針對 上述炭素罐式煅燒爐所存在的問題，本設(shè)計人在總結(jié)多年生產(chǎn)實踐經(jīng) 驗的基礎(chǔ)上，并借鑒冶金焦爐和環(huán)式炭素焙燒爐的技術(shù)，提出了一種 新型炭素罐式煅燒爐。
本實用新型提出了一種新型炭素罐式煅燒爐，包括加料貯斗、料 室、火道、煙道、揮發(fā)份道、預熱空氣道和支撐骨架，其特征在于-
(1) 增設(shè)了專用揮發(fā)份道，并加安有調(diào)節(jié)控制閥；
(2) 把火道數(shù)減少一半，并增加了火道的寬度和高度；
(3) 將爐底預熱空氣道分為四層，最上一層連通專用揮發(fā)份道， 下面三層為預熱空氣道；
(4) 去掉了前墻的燃料燒嘴，而在后墻設(shè)置烘爐燒嘴。 現(xiàn)有的炭素罐式煅燒爐將揮發(fā)份全部接入加熱火道，使揮發(fā)份全
部在火道內(nèi)燃燒。而從熱平衡計算可知，生石油焦揮發(fā)份含量僅需 5~6%，它所產(chǎn)生的熱能即可滿足罐式煅燒爐正常生產(chǎn)的需要；而目 前碳素企業(yè)煅燒石油焦的揮發(fā)份含量均在10 15%左右，讓揮發(fā)份在 火道中完全燃燒，實際上是浪費了 30~50%的揮發(fā)份(發(fā)熱值 3300kcal/Nm3)。故在本設(shè)計方案中，另設(shè)計了用閥門控制、調(diào)節(jié)的 專用揮發(fā)份道，將多余的揮發(fā)份引導到爐體總煙道，使剩余揮發(fā)份在 設(shè)定的合適部位燃燒，從而使熱能得到充分、合理的利用。同時，由于本設(shè)計的剩余揮發(fā)份不在四層以下的火道中燃燒，也就防止了料室 煅燒帶下移和排料溫度過高。
本實用新型的第二個技術(shù)特征是改進了預熱空氣道的結(jié)構(gòu)，將爐
底預熱空氣道單層有效面積由現(xiàn)有236毫米X210毫米改為308毫米 X400毫米X2,由原來兩層增加為四層。最上一層走剩余揮發(fā)份并將 其引至爐體外的總煙道中燃燒，在爐后墻設(shè)置一臺鼓風機，將空氣引 入最下一層預熱空氣道內(nèi)，使其依次通過二、三層預熱空氣道，預熱 后的高溫空氣引出爐外合理使用。預熱空氣道設(shè)置在料室的兩側(cè)，空 氣在預熱的過程中，它同時會對料室起到冷卻作用，從而也降低了排 料溫度。
現(xiàn)有的炭素罐式煅燒爐其料室兩側(cè)都有火道，而且相鄰兩個料室 的火道之間還設(shè)有隔墻。本設(shè)計方案中，將相鄰兩火道之間的隔墻拆 除，使火道數(shù)減少了一半，使每組料室由原來使用兩組火道變?yōu)楣灿?一組火道，并相應(yīng)增大了料室和火道的寬度。本實用新型將現(xiàn)有料室 從360毫米加寬到500毫米,料室高度也適當增加，使料室容積增大 約50%;同時再將火道層數(shù)由八層增加到九層，以增大物料在料室中 停留的時間，這些綜合措施可使罐式爐產(chǎn)量提高50%或更高。
鑒于生石油焦揮發(fā)份燃燒所產(chǎn)生的熱量足以維持煅燒爐的正常 生產(chǎn)，不需要再外加燃料，本實用新型將原設(shè)置在煅燒爐前墻的燃料 燒嘴裝置予以取消，并把烘爐用簡易燒嘴移置到后墻。另外，原設(shè)計 的總煙道突出爐體1800毫米,而本設(shè)計現(xiàn)在將總煙道向爐體內(nèi)后移， 減小了爐體的總寬度。最后，本設(shè)計還適當?shù)卦黾恿藸t體四周和頂面保溫層的厚度，以增強爐體的保溫效果，這樣，既可改善車間的勞動
條件；又可減少熱能的散失，節(jié)約能源。
總之，本實用新型的新型炭素罐式煅燒爐具備以下優(yōu)點
(1) 提高了單罐的產(chǎn)量，爐體結(jié)構(gòu)合理緊湊，單位產(chǎn)量的基建 投資降低，煅燒爐效率得到提高，并可實現(xiàn)煅燒爐的大型化；
(2) 由于原料中多余揮發(fā)份得到充分、合理地利用，加上預熱 空氣道的合理設(shè)置，可以節(jié)約能源。


圖1為本實用新型的新型炭素罐式煅燒爐的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖 2為該煅燒爐火道、預熱空氣道剖面示意圖；圖3為該煅燒爐揮發(fā)份 道、預熱空氣道剖面示意圖。在上述各圖中，l加料貯斗；2料室；3 火道；4煙道；5揮發(fā)份道；6烘爐燒嘴；7預熱空氣道；8支撐骨架；
9專用揮發(fā)份道。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型的設(shè)計方案作進一步的說明與補充。
如圖1所示，先安裝好罐式煅燒爐的支撐骨架8，在支撐骨架的 平臺上，由下而上砌筑爐體，先砌筑爐底部的預熱空氣道7、然后是 料室2、火道3、煙道4、揮發(fā)份道5，這些都是已有技術(shù)，故無用詳 述。本實用新型將揮發(fā)份道延長，由老爐揮發(fā)份道只通到后墻的二、 三層火道，而所增設(shè)的專用揮發(fā)份道9則一直延長到爐底并在爐底橫 向穿過直達前墻總煙道。料室、火道寬度也作了調(diào)整，并在爐體四周增加了保溫層。本設(shè)計方案中還省去了原有的設(shè)在前墻的燃料燒嘴，
而在爐體的后墻加安了一個烘爐燒嘴6，這樣就構(gòu)成了本實用新型的 碳素罐式煅燒爐。
在炭素廠的實際應(yīng)用過程中，炭素罐式煅燒爐的規(guī)格有多種多 樣，其技術(shù)參數(shù)自會有所不同，現(xiàn)略舉數(shù)例加以說明
實施例1 12罐罐式炭素煅燒爐
12罐煅燒爐設(shè)計有9組火道，料室斷面有效寬度為500毫米， 長度為1780毫米；火道有效橫截面為400毫米和200毫米。揮發(fā)份 道尺寸后墻縱向204毫米X236毫米；爐頂橫向408毫米X250毫 米，爐底(專用)揮發(fā)份道截面尺寸308毫米X150毫米。預熱空 氣道尺寸308毫米X150毫米X2。
實施例2 40罐罐式炭素煅燒爐
40罐煅燒爐設(shè)計有30組火道，料室斷面有效寬度為550毫米， 長度為1860毫米；火道有效橫截面為400毫米。揮發(fā)份道尺寸后 墻縱向236毫米X204毫米；爐頂橫向408毫米X250毫米，爐底揮 發(fā)份道截面尺寸150毫米X308毫米。預熱空氣道尺寸150毫米 X308毫米X2。
實施例3 60罐罐式炭素煅燒爐
60罐煅燒爐設(shè)計有45組火道，料室斷面有效寬度為500毫米， 長度為1860毫米；火道有效橫截面為400毫米。揮發(fā)份道尺寸后 墻縱向236毫米X204毫米；爐頂橫向408毫米X250毫米。爐底揮 發(fā)份道截面尺寸150毫米X308毫米。預熱空氣道尺寸150毫米發(fā)份道截面尺寸150毫米X308毫米。預熱空氣道尺寸150毫米 X308毫米X2。
本實用新型的炭素罐式煅燒爐，在實驗過程中，發(fā)揮了很好的節(jié) 能、環(huán)保效果，煅燒效率也得到了提高。更為重要的是，它能很好地 適應(yīng)于當前鋁工業(yè)的設(shè)備大型化的要求，具有極大的推廣應(yīng)用價值。
權(quán)利要求1.一種新型炭素罐式煅燒爐，包括加料貯斗、料室、火道、煙道、揮發(fā)份道、預熱空氣道和支撐骨架，其特征在于(1)設(shè)置專用揮發(fā)份道，并加安有調(diào)節(jié)控制閥；(2)兩個料室之間的火道是一個火道；(3)將爐底預熱空氣道分為四層，最上一層連通專用揮發(fā)份道，下面三層為預熱空氣道；(4)在后墻設(shè)置烘爐用燒咀。
2. 按權(quán)利要求1所述的新型炭素罐式煅燒爐，其特征在于所說的 預熱空氣道設(shè)置在料室的兩側(cè)。
專利摘要一種新型炭素罐式煅燒爐，包括加料貯斗、料室、火道、煙道、揮發(fā)份道、預熱空氣道和支撐骨架，其特征在于(1)增設(shè)了專用揮發(fā)份道，并加安有調(diào)節(jié)控制閥；(2)把火道數(shù)減少一半，并增加了火道的寬度；(3)將爐底預熱空氣道分為四層，最上一層連通專用揮發(fā)份道，下面三層為預熱空氣道；(4)去掉了前墻的燃料燒嘴，而在后墻設(shè)置烘爐燒嘴。本實用新型的罐式煅燒爐同現(xiàn)的罐式煅燒爐相比較，既提高了產(chǎn)量，又節(jié)約能源，還改善了工人的勞動條件，故具備很好的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C01B31/02GK201321381SQ20082021896
公開日2009年10月7日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者劉敬穆, 李振國, 楊青辰, 馬紹先 申請人:東北大學設(shè)計研究院(有限公司)