立式人造石墨碎處理設備及工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工設備領域，涉及一種立式人造石墨碎處理設備及工藝。
【背景技術】
[0002]石油焦通常在1700°C時開始脫硫，理想溫度為2000°C，在2200°C時開始石墨化，最佳溫度為2500°C，石油焦熱處理的主要設備為石墨化爐。目前，國內用于進行石油焦熱處理的設備為艾奇遜石墨化爐。艾奇遜石墨化爐為敞開式長方形爐體結構，生產過程為將碳化物縱向或者橫向并列，并在碳化物的周圍填充冶金焦和石英砂，在爐體的長度方向通電，利用焦炭的電阻發(fā)熱，最終使被加熱物本身也產生電阻發(fā)熱，在焦炭的外圍再采用焦粉、炭黑、硅砂等襯料進行屏蔽以隔熱。
[0003]現有的艾奇遜石墨化爐的缺陷主要有:
1、艾奇遜石墨化爐為臥式、敞開式結構，熱量損失大、能耗高，每噸產品耗電量約為3700KW。
[0004]2、生產過程中產生的二氧化硫等揮發(fā)物無組織排放，對環(huán)境造成嚴重污染。
[0005]3、采用澆水冷卻方式進行冷處處理，嚴重浪費水資源。
[0006]4、產品受熱不均勻，中心溫度可達到2600°C，而外圍溫度僅在1000°C左右，導致產品石墨化程度不均、質量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種產品質量穩(wěn)定、能耗低且不污染環(huán)境的立式人造石墨碎處理設備及工藝。
[0008]為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:立式人造石墨碎處理設備，包括依次連接的上料裝置、煅燒爐、石墨化爐、運輸設備，石墨化爐在豎直方向依次設有高溫區(qū)段、保溫區(qū)段、冷卻區(qū)段和排料區(qū)段；高溫區(qū)段頂部設有入料口、排氣閥和環(huán)狀分布的石墨電極；石墨化高溫區(qū)段設有圓錐體狀的布料器，布料器下方設有環(huán)狀的轉動盤，轉動盤上均勻分布有轉動電極和下料孔；石墨電極和轉動電極形成環(huán)狀電場；布料器內設有通氣管道，布料器底部設有通氣口。
[0009]進一步地，轉動電極豎直放置，石墨化爐爐壁上開有與轉動電極相適應的電極輸送口，電極輸送口外側固定有電極輸送裝置；電極輸送裝置包括電極輸送導軌，電極輸送導軌一端連接電極輸送口，另一端連接液壓缸。
[0010]進一步地，轉動電極水平放置，石墨化爐爐壁上設有環(huán)形電極輸送口，環(huán)形電極輸送口中設有與轉動盤鉸接的電極輸送裝置；電極輸送裝置內設有液壓缸，液壓缸連接設有夾持臂的推送板。
[0011]進一步地，布料器和轉動盤與下方的齒輪驅動裝置連接。
[0012]進一步地，冷卻區(qū)段外部連接有循環(huán)水冷系統(tǒng)。
[0013]進一步地，排氣閥連接煙道，煙道與脫硫設備連接。
[0014]進一步地，石墨電極和轉動電極之間采用大功率直流送電方式。
[0015]進一步地，石墨化高溫區(qū)段為漏斗形或圓柱形。
[0016]進一步地，循環(huán)水冷系統(tǒng)通過排水管連接汽輪發(fā)電機，汽輪發(fā)電機連接變壓器，變壓器通過電網連接石墨電極和轉動電極。
[0017]人造石墨碎處理工藝，石油焦通過上料裝置進入煅燒爐，經過預熱、煅燒后，通過入料口進入石墨化爐，開啟齒輪驅動裝置帶動布料器與轉動盤轉動，煅燒后的石墨焦通過布料器均勻分布在石墨電極和轉動電極之間形成的環(huán)形電場中進行反應；加氣設備經通氣管道和布料器底部設置的通氣口加入混合氣體；混合氣體由80%的氮氣和20%的氯氣組成，該混合氣體由加氣設備經通氣管道和設在布料器底部的通氣口進入石墨化爐高溫區(qū)段吸收反應產生的揮發(fā)組分，再通過排氣閥和煙道進入脫硫設備進行脫硫處理；環(huán)形電場中反應得到的產品通過下料孔依次進入保溫區(qū)段和冷卻區(qū)段，冷卻區(qū)段外部設置的循環(huán)水冷系統(tǒng)對產品冷卻至至100°C以下，冷卻后的產品通過排料區(qū)段進入運輸設備。
[0018]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下:石墨化高溫區(qū)段頂部設有環(huán)狀分布的石墨電極，布料器底部外側設有環(huán)狀的轉動盤，轉動盤上均勻分布有轉動電極，石墨電極與轉動電極之間形成穩(wěn)定的高溫區(qū)域，同時高溫區(qū)段設有圓錐體狀的布料器，保證原料在下落過程中都能得到完全加熱，進而保證產品質量；由80%的氮氣和20%的氯氣組成的混合氣體經由加氣設備經通氣管道和設在布料器底部的通氣口進入石墨化爐高溫區(qū)段吸收反應產生的揮發(fā)組分，排氣閥連接煙道，煙道與脫硫設備連接，廢氣處理后進行排放，避免污染環(huán)境；循環(huán)水冷系統(tǒng)通過排水管連接汽輪發(fā)電機，汽輪發(fā)電機連接變壓器，變壓器通過電網連接石墨電極和轉動電極，循環(huán)水冷系統(tǒng)產生的高溫蒸汽通過汽輪發(fā)電機產生電能供應電極，降低生產過程的電能消耗和生產成本。
【附圖說明】
[0019]圖1是轉動電極為豎直方向時本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是圖1中電極輸送裝置的結構示意圖；
圖3是轉動電極為水平方向時本發(fā)明的結構示意圖；
圖4是圖3中電極輸送裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
立式人造石墨碎處理設備，如圖1、圖2所示，包括依次連接的上料裝置2、煅燒爐1、石墨化爐、運輸設備11，石墨化爐在豎直方向依次設有高溫區(qū)段17、保溫區(qū)段7、冷卻區(qū)段8和排料區(qū)段10 ;高溫區(qū)段17頂部設有入料口 19、排氣閥18和環(huán)狀分布的石墨電極3 ;石墨化高溫區(qū)段17設有圓錐體狀的布料器16，原料通過入料口 19進入石墨化爐后，在布料器16的作用下原料可均勻分布在石墨電極3和轉動電極4之間的電場中，布料器16下方設有環(huán)狀的轉動盤14，轉動盤14上均勻分布有轉動電極4和下料孔5 ;石墨電極3和轉動電極4形成環(huán)狀電場；布料器16內設有通氣管道12，通氣管道12連通石墨化爐外部的加氣設備13，通入氣體為氮氣和少量氯氣的混合氣體，布料器16底部設有通氣口 15，混合氣體通過通氣口 15進入高溫區(qū)段17吸收反應產生的揮發(fā)組分。
[0021]轉動電極4豎直放置,石墨化爐爐壁上開有與轉動電極4相適應的電極輸送口 27,電極輸送口 27外側固定有電極輸送裝置26 ;電極輸送裝置26包括電極輸送導軌29,電極輸送導軌29 —端連接電極輸送口 27，另一端連接液壓缸28，液壓缸28將轉動電極4沿著電極輸送導軌29壓在電極輸送口 27中，當轉動盤14中的轉動電極4消耗后，當轉動盤14用于安裝轉動電極4的位置轉動到電極輸送口 27處時，新的轉動電極4被液壓缸28壓入轉動盤14中。
[0022]布料器16和轉動盤14與下方的齒輪驅動裝置6連接，齒輪驅動裝置6帶動布料器16和轉動盤14勻速轉動。冷卻區(qū)段8外部連接有循環(huán)水冷系統(tǒng)9。排氣閥18連接煙道20，煙道20與脫硫設備21連接。石墨電極3和轉動電極4之間采用大功率直流送電方式，電極之間形成圓環(huán)狀電場。石墨化高溫區(qū)段17為漏斗形或圓柱形。循環(huán)水冷系統(tǒng)通過排水管25連接汽輪發(fā)電機24，汽輪發(fā)電機24連接變壓器23，變壓器23通過電網22連接石墨電極3和轉動電極4。
[0023]人造石墨碎處理工藝，石油焦通過上料裝置2進入煅燒爐1，經過預熱、煅燒后，通過入料口 19進入石墨化爐，開啟齒輪驅動裝置6帶動布料器16與轉動盤14轉動，煅燒后的石墨焦通過布料器16均勻分布在石墨電極3和轉