雙段式石墨化爐設(shè)備及生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石墨化爐設(shè)備及生產(chǎn)工藝，特別涉及一種雙段式石墨化爐設(shè)備及生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[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(shè)備為石墨化爐。目前，國內(nèi)用于進行石油焦熱處理的設(shè)備為艾奇遜石墨化爐和單段豎式石墨化窯爐。艾奇遜石墨化爐為敞開式長方形爐體結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)有的艾奇遜石墨化爐、內(nèi)串石墨化爐及單段式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(jié)構(gòu)，占地面積大、熱量損失大、能耗高，每噸產(chǎn)品耗電量約為4000KW左右。
[0004]2、生產(chǎn)過程中產(chǎn)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(chǎn)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(dǎo)致產(chǎn)品石墨化程度不均、質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0007]5、艾奇遜石墨化爐、內(nèi)串石墨化爐及單段式石墨化爐的燒成溫度都是從原材料的常溫開始進入石墨化過程的，送電過程周期長，耗電量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種熱效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、余熱回收充分且能耗低的雙段式石墨化爐設(shè)備及生產(chǎn)工藝。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:雙段式石墨化爐設(shè)備，包括爐體和設(shè)在爐體外的爐體水套，爐體由煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐上下依次銜接組成，爐體上方設(shè)有加料斗，爐體下方設(shè)有出料機；煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐為可拆裝連接，煅燒爐與石墨化爐之間設(shè)有第一分隔，石墨化爐和冷卻爐之間設(shè)有第二分隔；煅燒爐中設(shè)有多個燃燒室；煅燒爐與石墨化爐連接處設(shè)有石墨電極輸送裝置，石墨化爐與冷卻爐連接處設(shè)有轉(zhuǎn)動電極輸送裝置；石墨化爐上設(shè)有補料口 ；煅燒爐內(nèi)設(shè)有拌硫管，拌硫管的一端設(shè)在煅燒爐底部，另一端伸出爐體外；拌硫管伸出爐體外的一端連接有煙道；出料機下方設(shè)有出料絞龍，出料絞龍兩端分別設(shè)有進風口和出風口。
[0010]進一步地，第一分隔和第二分隔均為圓盤狀，第一分隔外緣均勻分布有石墨電極安裝位，石墨電極安裝位之間設(shè)有第一下料孔組；所述第二分隔外緣均勻分布有轉(zhuǎn)動電極安裝位，第二分隔的中部設(shè)有外轉(zhuǎn)盤，外轉(zhuǎn)盤中心處設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)盤，外轉(zhuǎn)盤和內(nèi)轉(zhuǎn)盤上設(shè)有第二下料孔組。
[0011]進一步地，煅燒爐上設(shè)有儀表室。
[0012]進一步地，拌硫管伸出爐體外的一端外部設(shè)有拌硫管水套。
[0013]進一步地，出料機外設(shè)有冷卻水套。
[0014]進一步地，爐體外設(shè)有鋼平臺。
[0015]進一步地，煙道下方連接有煙道支柱。
[0016]進一步地，爐體下方連接有支撐。
[0017]雙段式石墨化爐生產(chǎn)工藝，包括加料、煅燒、石墨化、冷卻和排料，原料通過加料斗進入煅燒爐，在煅燒爐中煅燒過程中拌硫管在煅燒爐底部對原料進行攪拌，煅燒后通過第一分隔進入石墨化爐中進行石墨化處理，石墨化爐中設(shè)有石墨電極和轉(zhuǎn)動電極，原料在石墨電極和轉(zhuǎn)動電極形成的電場中進行石墨化反應(yīng)，在石墨化爐中反應(yīng)后的產(chǎn)品通過第二分隔進入冷卻爐中進行冷卻，冷卻后的產(chǎn)品進入出料機后通過外部的冷卻水套進一步冷卻，使產(chǎn)品冷卻至100°c以下，冷卻后的產(chǎn)品通過出料絞龍排出。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:爐體由煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐上下依次銜接組成，原料經(jīng)過煅燒后直接進入石墨化爐進行石墨化處理，減少熱量散失，石油焦煅燒過程中產(chǎn)生的100-1100°c全部回收利用，提高熱效率，節(jié)約能源；艾奇遜石墨化爐噸產(chǎn)品耗電量3800-4500kwh、內(nèi)串石墨化爐噸產(chǎn)品耗電3000-4000 kwh、單段式豎式石墨化爐噸產(chǎn)品耗電1400-1600 kwh、本發(fā)明雙段式石墨化爐能夠把爐體上部約1100°C溫度條件下煅燒過程的余熱全部利用，在爐體下部石墨化過程可以直接從1100°C升溫，每噸產(chǎn)品耗電1100-1300 kwh，每噸產(chǎn)品耗電低于現(xiàn)有其他石墨化爐，節(jié)能效果為最佳；煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐為可拆裝連接，采用可拆卸式爐體，有利于對爐體進行檢修；煅燒爐與石墨化爐連接處設(shè)有石墨電極輸送裝置，石墨化爐與冷卻爐連接處設(shè)有轉(zhuǎn)動電極輸送裝置，方便更換電極，有利于進行連續(xù)生產(chǎn)，便于自動化控制；煅燒爐上設(shè)有儀表室，有利于觀測生產(chǎn)過程；拌硫管伸出爐體外的一端外部設(shè)有拌硫管水套，對產(chǎn)生的廢氣進行冷卻，便于廢氣的后期處理。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是第一分隔的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是第二分隔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]雙段式石墨化爐設(shè)備，如圖1所示，包括設(shè)在基礎(chǔ)25上的爐體和設(shè)在爐體外的爐體水套18，爐體由煅燒爐10、石墨化爐16和冷卻爐19上下依次銜接組成，原料經(jīng)煅燒爐10煅燒后直接進入石墨化爐16進行石墨化反應(yīng)，爐體上方設(shè)有加料斗11，爐體下方設(shè)有出料機21 ;煅燒爐10、石墨化爐16和冷卻爐19為可拆裝連接，煅燒爐10與石墨化爐16之間設(shè)有第一分隔27，石墨化爐16和冷卻爐19之間設(shè)有第二分隔26 ;煅燒爐10中設(shè)有多個燃燒室；煅燒爐10與石墨化爐16連接處設(shè)有石墨電極輸送裝置15，石墨化爐16與冷卻爐19連接處設(shè)有轉(zhuǎn)動電極輸送裝置6，電極輸送裝置可在生產(chǎn)過程中補充被消耗的電極，以保證連續(xù)化生產(chǎn)；石墨化爐16上設(shè)有補料口 14，通過補料口 14添加原料；煅燒爐10內(nèi)設(shè)有拌硫管13，拌硫管13的一端設(shè)在煅燒爐10底部，另一端伸出爐體外；拌硫管13伸出爐體外的一端連接有煙道9，煙道9為鋼制煙道，煙道9通過拌硫管13連通爐體以排出反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣；出料機21下方設(shè)有帶電機24的出料絞龍3，出料絞龍3兩端分別設(shè)有進風口 2和出風口 23，出料絞龍3可及時轉(zhuǎn)運產(chǎn)生的石墨碎，保證連續(xù)化生產(chǎn)。第一分隔27和第二分隔26均為圓盤狀，第一分隔27外緣均勻分布有石墨電極安裝位32，石墨電極安裝位32之間設(shè)有第一下料孔組33 ;第二分隔26外緣均勻分布有轉(zhuǎn)動電極安裝位31，第二分隔26的中部設(shè)有外轉(zhuǎn)盤28，外轉(zhuǎn)盤28中心處設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)盤29，外轉(zhuǎn)盤28和內(nèi)轉(zhuǎn)盤29上設(shè)有第二下料孔組30，外轉(zhuǎn)盤28和內(nèi)轉(zhuǎn)盤29可帶動物料轉(zhuǎn)動。煅燒爐10上設(shè)有儀表室12，儀表室12中設(shè)有測溫器、測壓器和看火孔，對爐體內(nèi)的反應(yīng)過程進行檢測。拌硫管13伸出爐體外的一端外部設(shè)有拌硫管水套8，對產(chǎn)生的廢氣進行冷卻，以便于后期脫硫處理。出料機21外設(shè)有冷卻水套20。爐體外設(shè)有鋼平臺5。煙道9下方連接有煙道支柱4。爐體下方連接有支撐22。
[0021]原料從加料斗11進入煅燒爐10，在煅燒爐10中煅燒過程中拌硫管13在煅燒爐10底部對原料進行攪拌，煅燒后進入石墨化爐16，在石墨化爐16中進行石墨化處理，石墨化爐16中設(shè)有石墨電極和轉(zhuǎn)動電極，原料在石墨電極和轉(zhuǎn)動電極形成的電場中進行石墨化反應(yīng)，在石墨化爐16中反應(yīng)后的產(chǎn)品進入冷卻爐19中進行冷卻，進入出料機21后通過外部的冷卻水套20再進一步冷卻，使產(chǎn)品冷卻至100°C以下，冷卻后的產(chǎn)品通過出料絞龍3轉(zhuǎn)運。
【主權(quán)項】
1.雙段式石墨化爐設(shè)備，包括爐體和設(shè)在爐體外的爐體水套，其特征在于:所述爐體由煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐上下依次銜接組成，爐體上方設(shè)有加料斗，爐體下方設(shè)有出料機；所述煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐為可拆裝連接，煅燒爐與石墨化爐之間設(shè)有第一分隔，石墨化爐和冷卻爐之間設(shè)有第二分隔；所述煅燒爐中設(shè)有多個燃燒室；所述煅燒爐與石墨化爐連接處設(shè)有石墨電極輸送裝置，石墨化爐與冷卻爐連接處設(shè)有轉(zhuǎn)動電極輸送裝置；所述石墨化爐上設(shè)有補料口 ；所述煅燒爐內(nèi)設(shè)有拌硫管，拌硫管的一端設(shè)在煅燒爐底部，另一端伸出爐體外；所述拌硫管伸出爐體外的一端連接有煙道；所述出料機下方設(shè)有出料絞龍，出料絞龍兩端分別設(shè)有進風口和出風口。
2.如權(quán)利要求1所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述第一分隔和第二分隔均為圓盤狀，第一分隔外緣均勻分布有石墨電極安裝位，石墨電極安裝位之間設(shè)有第一下料孔組；所述第二分隔外緣均勻分布有轉(zhuǎn)動電極安裝位，第二分隔的中部設(shè)有外轉(zhuǎn)盤，外轉(zhuǎn)盤中心處設(shè)有內(nèi)轉(zhuǎn)盤，外轉(zhuǎn)盤和內(nèi)轉(zhuǎn)盤上設(shè)有第二下料孔組。
3.如權(quán)利要求1或2所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述煅燒爐上設(shè)有儀表室。
4.如權(quán)利要求3所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述拌硫管伸出爐體外的一端外部設(shè)有拌硫管水套。
5.如權(quán)利要求4所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述出料機外設(shè)有冷卻水套。
6.如權(quán)利要求5所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述爐體外設(shè)有鋼平臺。
7.如權(quán)利要求6所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述煙道下方連接有煙道支柱。
8.如權(quán)利要求7所述的雙段式石墨化爐設(shè)備，其特征在于:所述爐體下方連接有支撐。
9.雙段式石墨化爐生產(chǎn)工藝，包括加料、煅燒、石墨化、冷卻和排料，其特征在于:原料通過加料斗進入煅燒爐，在煅燒爐中煅燒過程中拌硫管在煅燒爐底部對原料進行攪拌，煅燒后通過第一分隔進入石墨化爐中進行石墨化處理，石墨化爐中設(shè)有石墨電極和轉(zhuǎn)動電極，原料在石墨電極和轉(zhuǎn)動電極形成的電場中進行石墨化反應(yīng)，在石墨化爐中反應(yīng)后的產(chǎn)品通過第二分隔進入冷卻爐中進行冷卻，冷卻后的產(chǎn)品進入出料機后通過外部的冷卻水套進一步冷卻，使產(chǎn)品冷卻至100°C以下，冷卻后的產(chǎn)品通過出料絞龍排出。
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種雙段式石墨化爐設(shè)備及生產(chǎn)工藝，包括爐體和設(shè)在爐體外的爐體水套，爐體由煅燒爐、石墨化爐和冷卻爐上下依次銜接組成。本發(fā)明熱效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、余熱回收充分且能耗低。
【IPC分類】C01B31-04
【公開號】CN104724702
【申請?zhí)枴緾N201510180316
【發(fā)明人】趙聚法, 何廣禎, 宋惠民, 趙永欽, 張曉 , 陳忠臣, 王金升
【申請人】新鄭市東升炭素有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月16日