一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，包括爐體、爐體上端設(shè)置上部電極和下端設(shè)置的下部電極，內(nèi)襯設(shè)置成承受溫度相應(yīng)的三段，上部電極最少三根，沿圓周均勻分布，上下部電極連接有電流檢測裝置和供電整流裝置并連接到總控制裝置，爐體下端排料裝置處設(shè)置物料流速檢測裝置，連接到總控制裝置，總控制裝置上連接有爐體下料處的下料控制裝置。本發(fā)明采用多根電極和分段的爐體內(nèi)襯以及供電整流裝置，實(shí)現(xiàn)了爐體的受熱均勻，能達(dá)到3000度的高溫煅燒，并通過物料流速檢測裝置對爐體下料排料速度的控制，實(shí)現(xiàn)了物料的連續(xù)式生產(chǎn)，提高了加工效率，并具有結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和調(diào)整的特點(diǎn)。
【專利說明】一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型結(jié)構(gòu)的連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，屬于碳素【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋁電解行業(yè)和鋼鐵行業(yè)節(jié)能降耗、高效生產(chǎn)需求的日益增加，采用石墨化陰極和高石墨質(zhì)陰極作為鋁電解槽陰極、石墨化焦材料作為煉鋼增碳劑的技術(shù)廣泛應(yīng)用。由于石墨化材料的生產(chǎn)成本比高石墨質(zhì)材料的生產(chǎn)成本高I倍多，國內(nèi)鋁電解企業(yè)大量使用高石墨質(zhì)材料制作電解槽陰極，國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)大量使用高石墨質(zhì)材料作為煉鋼用增碳齊U。因此石墨化石油焦(或無煙煤)作為高石墨質(zhì)陰極和增碳劑的主要原料，具有廣闊的市場前景。
[0003]傳統(tǒng)生產(chǎn)石墨化石油焦或無煙煤的方式采用在立式或臥式電阻爐(如:艾奇遜爐、串接石墨化爐等)中煅燒無煙煤或石油焦的間歇式生產(chǎn)方式，在電阻料覆蓋隔絕空氣的情況下，通電將石油焦或無煙煤加熱到石墨化溫度，實(shí)現(xiàn)物料煅燒；煅燒完成后，將煅后料從約25000C的高溫自然冷卻至常溫，才能出料，然后再加入新的原料開始新一爐的煅燒，不僅單位時間內(nèi)的產(chǎn)量低，而且自然冷卻會消耗大量的能量，另外按現(xiàn)有工藝添加電阻料，產(chǎn)品雜質(zhì)多。
[0004]為了提高石墨化石油焦或無煙煤的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，近年來國內(nèi)外業(yè)界開始探索新的生產(chǎn)方法和技術(shù)。2007年，寧夏青鑫炭素公司提出了采用電煅爐生產(chǎn)石墨化石油焦或石墨化無煙煤制品的方法(中國專利CN200510136353.5)，介紹了一種利用立式電煅爐，將溫度提高到1700?300(TC，生產(chǎn)石墨化石油焦或石墨碎的方法，但該專利并沒有提到采用的電煅爐本身的形式及結(jié)構(gòu)。2010年，貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司在挪威Elkem電煅爐的基礎(chǔ)上多次改進(jìn)，在國內(nèi)外率先開發(fā)了連續(xù)生產(chǎn)立式高溫電鍛爐，但此項(xiàng)技術(shù)采用單上部電極和單下部電極的方式給物料供電加熱，如圖1所示，電流主要集中在上下電極的極間區(qū)域，其他區(qū)域電流分布較小，且隨著溫度的升高，石油焦/無煙煤的電阻率下降，更加劇了極間區(qū)域電流的增大，電流分布的不均勻，造成爐膛內(nèi)溫度中心區(qū)域高、邊部低且動態(tài)變化，甚至部分區(qū)域根本就達(dá)不到石墨化生產(chǎn)對溫度的要求，導(dǎo)致物料在爐內(nèi)得不到均勻加熱，產(chǎn)品石墨化度、含硫量指標(biāo)等難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為了使物料能達(dá)到石墨化生產(chǎn)要求，工程中采用延長生產(chǎn)時間的方法，然而工業(yè)實(shí)踐表明:延長生產(chǎn)時間，產(chǎn)品各物性指標(biāo)雖然能達(dá)到要求，但產(chǎn)量降低約一半，也增加了能耗。這些原因成為制約電煅爐生產(chǎn)石墨化石油焦或無煙煤的重要瓶頸。
[0005]綜上所述，采用現(xiàn)有電鍛爐技術(shù)生產(chǎn)石墨化石油焦或石墨化無煙煤制品，難以滿足產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。為此，必須改造現(xiàn)有電鍛爐的結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)，解決爐體煅燒區(qū)域高溫(最高達(dá)3000°C)、多區(qū)域不同溫度控制、加熱均勻性、流速控制等方面的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，保證質(zhì)量，降低能耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，結(jié)構(gòu)簡單，使用和操作方便，高溫煅燒、加熱均勻，控制精確方便，高效生產(chǎn)，質(zhì)量好，能耗低，以克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，包括爐體、爐體上端設(shè)置上部電極和下端設(shè)置的下部電極，所述爐體的內(nèi)襯設(shè)置成三段，從上到下依次包括采用輕質(zhì)耐火磚的預(yù)熱段、采用高強(qiáng)耐火磚的煅燒段以及設(shè)置內(nèi)外冷水套裝置的降溫段，所述上部電極最少三根，繞爐體中心圓周均勻分布沿圓周均勻分布，上部電極通過電極位置調(diào)節(jié)裝置固定在爐體上，上下部電極連接有電流檢測裝置和供電整流裝置，所述電流檢測裝置和供電整流裝置連接到總控制裝置，爐體下端排料裝置(6)處設(shè)置物料流速檢測裝置，連接到總控制裝置，所述總控制裝置上連接有爐體下料處的下料控制裝置。
[0008]所述預(yù)熱段和降溫段設(shè)置有溫度檢測裝置，溫度檢測裝置連接到總控制裝置，總控制裝置連接排煙閥門和冷卻控制裝置，通過溫度檢測裝置的溫度變化信號傳遞到總控制裝置中，通過總控制裝置對電動排煙閥門和冷卻控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)預(yù)熱區(qū)和降溫段的溫度精確控制，降低能耗。
[0009]所述預(yù)熱段高度等于上部電極在爐膛內(nèi)的深度、煅燒段的高度即為下部電極加上極距的高度、而剩余長度為降溫段，能夠有效降低能耗。
[0010]所述上部電極采用四根，繞爐體中心圓周均勻分布，加熱更加均勻，生產(chǎn)效果更好。
[0011]一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐的控制裝置，包括總控制裝置、溫度檢測裝置、電動排煙閥門、冷卻控制裝置、電流檢測裝置、供電整流裝置、下料控制裝置、物料流速檢測裝置，所述總控制裝置連接有溫度檢測裝置、電動排煙閥門、冷卻控制裝置、電流檢測裝置、供電整流裝置、下料控制裝置、物料流速檢測裝置，電極位置調(diào)節(jié)與下料裝置速度控制、冷卻裝置水量和空氣量調(diào)節(jié)一體化智能控制，使物料在爐體內(nèi)流動過程中，按照工藝時間要求分別被均勻升溫、煅燒和降溫，產(chǎn)出高合格率和高質(zhì)量的石墨化石油焦或無煙煤。
[0012]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用多根電極和分段的爐體內(nèi)襯以及對電流大小的有效控制，實(shí)現(xiàn)了爐體的受熱均勻，能達(dá)到3000度的高溫煅燒，并通過物料流速檢測裝置對爐體下料排料速度的控制，實(shí)現(xiàn)了物料的連續(xù)式生產(chǎn)，提高了加工效率，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的加工效率低，受熱不均勻和無法實(shí)現(xiàn)高溫煅燒的問題，并具有結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和調(diào)整的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電煅爐剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為傳統(tǒng)電煅爐剖面示意圖；
圖3為本發(fā)明采用三根上部電極時電煅爐剖面俯視示意圖；
圖4為本發(fā)明采用四根上部電極時電煅爐剖面俯視示意圖；
圖5為本發(fā)明爐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明煅燒區(qū)溫度控制及電極調(diào)節(jié)流程圖；
圖7為本發(fā)明爐內(nèi)預(yù)熱區(qū)溫度控制流程圖；
圖8為本發(fā)明爐內(nèi)降溫區(qū)溫度控制流程圖；
圖9為本發(fā)明產(chǎn)品產(chǎn)量(物料流速)控制流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖f圖9所示，一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，包括爐體1、爐體I上端設(shè)置最少三根上部電極2和下端設(shè)置的最少一根下部電極3，所述爐體I的內(nèi)襯4設(shè)置成三段，從上到下依次包括采用輕質(zhì)耐火磚的預(yù)熱段16、采用高強(qiáng)耐火磚的煅燒段17以及設(shè)置內(nèi)外冷水套裝置的降溫段18，所述預(yù)熱段16高度等于上部電極在爐膛內(nèi)的深度、煅燒段17的高度即為下部電極加上極距的高度、而剩余長度為降溫段19，上部電極2繞爐體I中心圓周均勻分布，上部電極2通過電極位置調(diào)節(jié)裝置10固定在爐體I上，上下部電極連接有電流檢測裝置13和供電整流裝置9，所述電流檢測裝置13和供電整流裝置9連接到總控制裝置8，通過總控制裝置能夠?qū)㈦娏鳈z測裝置反饋回的電流大小及時的對供電整流裝置做出控制，實(shí)現(xiàn)電流大小的改變，實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，爐體下端排料裝置(6)處設(shè)置物料流速檢測裝置，連接到總控制裝置，所述總控制裝置上連接有爐體下料處的下料控制裝置，總控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)將物料流速檢測裝置測得的大小及時反饋到總控制裝置并對下料控制裝置進(jìn)行速度的自動控制，達(dá)到速度的自動控制，實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)生產(chǎn)，采用多根上部電極2和分段的爐體內(nèi)襯4，軟測量煅燒區(qū)的溫度和電流分布，通過總控制裝置控制供電整流裝置對電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了爐體的高溫加工，能達(dá)到3000度的高溫煅燒，因?yàn)闇囟鹊木徛^渡，能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量好，并通過對物料下料控制裝置控制，實(shí)現(xiàn)了下料速度的有效控制以及連續(xù)式生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了物料的高效生產(chǎn)，的有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的加工效率低，受熱不均勻和無法實(shí)現(xiàn)高溫煅燒的問題，并具有結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和調(diào)整的特點(diǎn)。
[0015]所述預(yù)熱段16和降溫段18設(shè)置有預(yù)熱段溫度檢測裝置7和降溫段溫度檢測裝置19，預(yù)熱段溫度檢測裝置7和降溫段溫度檢測裝置19連接到總控制裝置8，總控制裝置8連接電動排煙閥門15和冷卻控制裝置5，通過溫度檢測裝置的溫度變化信號傳遞到總控制裝置中，通過總控制裝置對電動排煙閥門和冷卻控制裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)預(yù)熱區(qū)和降溫段的溫度精確控制，降低能耗。
[0016]所述上部電極2采用四根，繞爐體I中心圓周均勻分布，加熱更加均勻，生產(chǎn)效果更好。
[0017]一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐的控制裝置，包括總控制裝置8、預(yù)熱段溫度檢測裝置7和降溫段溫度檢測裝置19、電動排煙閥門15、冷卻控制裝置5、電流檢測裝置13、供電整流裝置9、物料流速檢測裝置14、下料控制裝置，所述總控制裝置8連接有預(yù)熱段溫度檢測裝置7和降溫段溫度檢測裝置19、冷卻控制裝置5、電流檢測裝置13、供電整流裝置9、物料流速檢測裝置14和電動排煙閥門15，電極位置調(diào)節(jié)與下料裝置速度控制、冷卻裝置水量和空氣量調(diào)節(jié)一體化智能控制，使物料在爐體內(nèi)流動過程中，按照工藝時間要求分別被均勻升溫、煅燒和降溫，產(chǎn)出高合格率和高質(zhì)量的石墨化石油焦或無煙煤。
[0018]上述的總控制裝置連接的供電整流裝置和電流檢測裝置的溫度變化實(shí)現(xiàn)過程，如圖6所示，通過電流檢測裝置檢測出電極上電流大小，及時將電流大小反饋給總控制裝置，總控制裝置根據(jù)電流大小和分布通過軟測量技術(shù)計(jì)算出煅燒段的溫度大小，將該溫度大小與實(shí)際要求的溫度大小進(jìn)行比對，從而通過該參數(shù)去控制供電整流裝置改變電流大小，實(shí)現(xiàn)煅燒段溫度的改變，實(shí)現(xiàn)不同煅燒溫度的物料加工。
[0019]上述的總控裝置連接的預(yù)熱段和降溫段的溫度檢測裝置以及連接的電動排煙閥門和冷卻控制裝置的溫度控制過程，如圖71所示，通過溫度檢測裝置檢測到預(yù)熱段和降溫段的溫度大小，及時將溫度值反饋到總控制裝置，總控制裝置根據(jù)溫度大小和實(shí)際要求的溫度大小進(jìn)行比對，控制電動排煙閥門的排煙大小和冷卻控制裝置控制冷卻水的流速快慢來實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，獲得產(chǎn)品質(zhì)量的高合格控制。
[0020]上述的總控裝置連接的物料流速檢測裝置和下料控制裝置的流速控制過程，如圖9所示，通過物料流速檢測裝置上安裝的稱重裝置，反算出排料處的速度大小，根據(jù)速度大小與實(shí)際要求的速度進(jìn)行比對，控制下料控制裝置處的速度控制機(jī)構(gòu)改變流速大小，實(shí)現(xiàn)物料流速大小的控制以及連續(xù)式生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的物料加工。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，包括爐體(I)、爐體上端設(shè)置上部電極(2)和下端設(shè)置的下部電極(3)，其特征在于:所述爐體(I)的內(nèi)襯(4)設(shè)置成三段，從上到下依次包括采用輕質(zhì)耐火磚的預(yù)熱段(16)、采用高強(qiáng)耐火磚的煅燒段(17)以及設(shè)置內(nèi)外冷水套裝置的降溫段(18)，所述上部電極(2)最少三根，繞爐體(I)中心沿圓周均勻分布，上部電極(2)通過電極位置調(diào)節(jié)裝置(10 )固定在爐體(I)上，上下部電極連接有電流檢測裝置(13 )和供電整流裝置(9 )，所述電流檢測裝置(13 )和供電整流裝置(9 )連接到總控制裝置(8 )，爐體下端排料裝置(6)處設(shè)置物料流速檢測裝置(14)，連接到總控制裝置(8)，所述總控制裝置(8)上連接有爐體下料處的下料控制裝置(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，其特征在于:所述預(yù)熱段(16)和降溫段(18)設(shè)置有溫度檢測裝置(7 ;19)，溫度檢測裝置(7 ;19)連接到總控制裝置(8)，總控制裝置(8 )連接排煙閥門(5 )和冷卻控制裝置(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，其特征在于:所述預(yù)熱段(16)高度等于上部電極在爐膛內(nèi)的深度、煅燒段(17)的高度即為下部電極加上極距的高度、而剩余長度為降溫段(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐，其特征在于:所述上部電極(2)采用三根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)生產(chǎn)高溫電煅爐的控制裝置，其特征在于:包括總控制裝置(8)、溫度檢測裝置(7 ;19)、電動排煙閥門(15)、冷卻控制裝置(5)、電流檢測裝置(13)、供電整流裝置(9)、下料控制裝置、物料流速檢測裝置(14)，所述總控制裝置(8)連接有溫度檢測裝置(7 ;19)、電動排煙閥門(15)、冷卻控制裝置(5)、電流檢測裝置(13)、供電整流裝置(9 )、下料控制裝置、物料流速檢測裝置(14)。
【文檔編號】C01B31/04GK104445180SQ201410839354
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】楊溢, 龔石開, 彭勇, 寧前進(jìn) 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司